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基本信息

項(xiàng)目名稱：
新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
本作品針對(duì)人造草坪用廢舊輪胎填充顆粒所具有的種種弊端，結(jié)合高分子專業(yè)的知識(shí)，開發(fā)出了新型環(huán)保型的熱塑性橡膠填充顆粒，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。 該環(huán)保顆?？朔撕谏珡U舊輪胎顆粒含PAHs、致癌、有刺激性氣味、吸熱量高、難以回收利用、色彩單一、且與草坪系統(tǒng)相容性差等缺陷，更符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求。經(jīng)法國(guó)、韓國(guó)等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，產(chǎn)品可以滿足國(guó)外市場(chǎng)要求,現(xiàn)已在愛爾蘭和韓國(guó)等地建有多處示范性足球場(chǎng)地，深受用戶好評(píng)，其中愛爾蘭的RINGS END IRELAND足球場(chǎng)達(dá)到了FIFA二星級(jí)專業(yè)球場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，在替代現(xiàn)有的黑色輪胎顆粒方面展現(xiàn)了廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。
詳細(xì)介紹：
國(guó)內(nèi)外使用的運(yùn)動(dòng)草坪分天然草坪和人造草坪兩種，其中人造草坪因維護(hù)費(fèi)用低、使用頻率高、無蚊蟲寄住、排水快捷等優(yōu)點(diǎn)，成為足球場(chǎng)及各種運(yùn)動(dòng)休閑草坪的首選，近幾年發(fā)展速度非常迅速，并帶動(dòng)了人造草坪用填充顆粒行業(yè)的快速發(fā)展，達(dá)到了約5-10億元/年的市場(chǎng)規(guī)模。 多年來，黑色的廢舊輪胎填充顆粒因耐磨、價(jià)廉，一直為人造草坪的首選填充顆粒，但近年來，相關(guān)研究表明，該類顆粒因含有致癌性的稠環(huán)芳烴（PAHs）、且刺激性氣味大、吸熱量高、熱固性難回收等缺點(diǎn)，受到了環(huán)保人士的普遍質(zhì)疑，尤其是歐洲，很多國(guó)家已經(jīng)明令禁止在新建草坪使用該類填充顆粒，而代之以更為環(huán)保的新型填充顆粒。 本研究小組針對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì)，選用SBS、SEBS、PP、POE、PE、環(huán)烷油等組成的熱塑性彈性體為基體，以硬脂酸或偶聯(lián)劑處理的活性碳酸鈣為填充料，再配以各種顏料和抗老劑等，經(jīng)合適的混煉造粒工藝，開發(fā)出了環(huán)保型的新型熱塑性橡膠填充顆粒，使其兼具環(huán)保、耐磨、高彈、柔軟、抗老化、色彩豐富、熱塑性可回收等多種特性，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。 經(jīng)法國(guó)、韓國(guó)等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，試生產(chǎn)樣品可以滿足國(guó)外市場(chǎng)需求，并在愛爾蘭和韓國(guó)等地建設(shè)了多處示范性足球場(chǎng)地，其中在愛爾蘭建設(shè)的RINGS END IRELAND足球場(chǎng)達(dá)到了FIFA二星級(jí)專業(yè)球場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，深受用戶好評(píng)，在替代現(xiàn)有的黑色輪胎顆粒方面展現(xiàn)了廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景。

作品圖片

  • 新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒
  • 新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒
  • 新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒
  • 新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒
  • 新型環(huán)保型人造草坪熱塑性橡膠填充顆粒

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品針對(duì)人造草坪用廢舊輪胎填充顆粒所固有的含致癌性PAHs、有刺激性氣味、吸熱量高、難以回收利用、色彩單一、且與草坪系統(tǒng)相容性差等缺陷，結(jié)合高分子專業(yè)的知識(shí)，選用SBS、SEBS、PP、POE、PE、環(huán)烷油等組成的熱塑性彈性體為基體，以硬脂酸或偶聯(lián)劑處理的活性碳酸鈣為填充料，再配以各種顏料和抗老劑等，經(jīng)合適的混煉造粒工藝，開發(fā)出了環(huán)保型的新型熱塑性橡膠填充顆粒，使其兼具環(huán)保、耐磨、高彈、柔軟、抗老化、色彩豐富、熱塑性可回收等多種創(chuàng)新，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利。 經(jīng)法國(guó)、韓國(guó)等權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，除基本運(yùn)動(dòng)性能要求外，產(chǎn)品的環(huán)保性和豐富的色彩深受用戶肯定，現(xiàn)已在愛爾蘭和韓國(guó)等地建有多處示范性足球場(chǎng)地，其中愛爾蘭的RINGS END IRELAND足球場(chǎng)達(dá)到了FIFA二星級(jí)專業(yè)球場(chǎng)（最高級(jí)別）的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。 本作品的技術(shù)關(guān)鍵為各種組分的合理配比及其加工工藝，該系列技術(shù)組成了該作品產(chǎn)業(yè)化所需要的集成技術(shù)。另外，我們也針對(duì)不同客戶個(gè)性化的需要，深入開發(fā)了多個(gè)系列的產(chǎn)品，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的綜合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 本作品的主要技術(shù)指標(biāo)如下： 外觀：草綠、橄欖綠、米色、土黃色圓柱形顆粒 密度：1.40±0.20g/cm3 顆粒直徑: 1.5mm,1.8mm,2.0mm,2.2mm 耐磨性: 里斯堡檢測(cè)5000次 含水量：≤3% 重金屬等有害物質(zhì)含量：滿足客戶要求

科學(xué)性、先進(jìn)性

多年來，黑色的廢舊輪胎填充顆粒因耐磨、價(jià)廉，一直為人造草坪的首選填充顆粒，但近年來，針對(duì)該類顆粒含有致癌性的稠環(huán)芳烴（PAHs）、刺激性氣味大、吸熱量高、熱固性難回收等缺點(diǎn)，很多國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)禁止或限制使用該類填充顆粒。 本研究小組針對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì)，選用SBS、SEBS、PP、POE、PE、環(huán)烷油等組成的熱塑性彈性體為基體，以硬脂酸或偶聯(lián)劑處理的活性碳酸鈣為填充料，再配以各種顏料和抗老劑等，經(jīng)合適的混煉造粒工藝，開發(fā)出了環(huán)保型的新型熱塑性橡膠填充顆粒，使其兼具環(huán)保、耐磨、高彈、柔軟、抗老化、色彩豐富、熱塑性可回收等多種特性，并申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利（200910029870.0），填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該類型產(chǎn)品的空白。 通過查新，除我們委托成果轉(zhuǎn)化的某橡塑材料有限公司外，國(guó)內(nèi)尚無該類型顆粒生產(chǎn)、公開報(bào)道或申請(qǐng)專利，本發(fā)明所采用的配方及所具有的創(chuàng)新點(diǎn)也未見公開的文獻(xiàn)報(bào)道。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

2008年度“省高等學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”立項(xiàng)資助； 2008年12月獲學(xué)校第九屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)； 2009年5月獲**市首屆大學(xué)生專利成果展優(yōu)秀獎(jiǎng)。 2007-2008年試生產(chǎn)樣品通過了法國(guó)LABOSPORT和韓國(guó)等國(guó)家行業(yè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的重金屬含量及其它有毒物質(zhì)含量檢測(cè)。 2009年第十一屆挑戰(zhàn)杯省預(yù)選賽中專家評(píng)選意見為“填補(bǔ)該類型產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)空白”，推選結(jié)果為A等。

作品所處階段

2008年簽署了成果轉(zhuǎn)化的協(xié)議，進(jìn)行了試生產(chǎn)銷售，并在愛爾蘭等國(guó)鋪設(shè)了示范性足球場(chǎng)地。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

與某橡塑材料有限公司簽訂了成果轉(zhuǎn)化的技術(shù)合作協(xié)議。

作品可展示的形式

實(shí)物、產(chǎn)品，現(xiàn)場(chǎng)演示，圖片，樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

與目前人造草坪所廣泛采用的黑色廢舊輪胎填充顆粒相比，該作品具有不含致癌性的稠環(huán)芳烴PAHs、環(huán)保、耐磨、高彈、柔軟、抗老化、色彩豐富、熱塑性可回收等明顯的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，且其使用方法跟現(xiàn)有的填充顆粒完全相同，在替代現(xiàn)有黑色廢舊輪胎顆粒方面展現(xiàn)了廣闊的市場(chǎng)前景。 以目前已經(jīng)禁止使用廢舊輪胎顆粒的歐洲為例，每年有大約2500個(gè)足球場(chǎng)合計(jì)約2000萬(wàn)平方米的人造草坪需要新建或改造，一個(gè)足球場(chǎng)大約需要80噸填充顆粒，年需求顆粒約20萬(wàn)噸，市場(chǎng)價(jià)值約5-10億元，即使有5%的新建草坪采用本環(huán)保型填充顆粒，僅歐洲市場(chǎng)，市場(chǎng)價(jià)值就達(dá)到了約5000萬(wàn)元/年，全球至少在1億元/年以上，可實(shí)現(xiàn)利稅約2000萬(wàn)元/年，且隨著環(huán)保要求的日益提高，其市場(chǎng)份額會(huì)逐漸增加，產(chǎn)業(yè)化前景非?？捎^。 目前我們的作品已經(jīng)通過了法國(guó)、韓國(guó)等國(guó)權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的相關(guān)檢測(cè)，并在愛爾蘭、韓國(guó)等地鋪設(shè)了示范性足球場(chǎng)，在愛爾蘭鋪設(shè)的RINGS END IRELAND足球場(chǎng)更是達(dá)到了FIFA二星的最高行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

同類課題研究水平概述

人造草坪必須在草絲根部填充顆粒，才能保持草絲直立并產(chǎn)生類似天然草坪的踩踏感。目前國(guó)內(nèi)外的人造草坪用填充顆粒，仍以黑色的廢舊橡膠輪胎顆粒為主，尤其是國(guó)內(nèi)，幾乎全部是黑色的廢舊輪胎破碎顆粒，該類顆粒雖然耐磨性好，價(jià)格便宜，但氣味大、顏色單一、吸熱量大、難以回收利用，與草坪系統(tǒng)的相容性差，自使用以來一直受到各方面的質(zhì)疑，尤其是近年來研究表明，該類顆粒含有致癌性的稠環(huán)芳烴（PAHs），目前在歐洲市場(chǎng)已經(jīng)明令禁止新建草坪使用該類顆粒，隨著環(huán)保意識(shí)的逐漸增強(qiáng)，黑色輪胎顆粒在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也必將受到越來越多的限制，因此開發(fā)新型的環(huán)保型的人造草坪用填充顆粒，是國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。某橡塑材料有限公司2007年參加了在德國(guó)科隆舉行的國(guó)際體育用品展覽會(huì)，獲得了這一寶貴的市場(chǎng)需求信息并反饋給公司技術(shù)顧問（本參賽小組指導(dǎo)教師）。 本作品正是針對(duì)該種發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合本專業(yè)高分子材料改性方面的知識(shí)，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，在“省高等學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目”和學(xué)校團(tuán)委的資助下，經(jīng)過一年多的刻苦鉆研，開發(fā)了該種環(huán)保型的熱塑性橡膠填充顆粒。 該顆粒以環(huán)保型環(huán)烷油填充的SBS或SEBS為主要基體，以PP、PE調(diào)節(jié)體系的硬度、耐磨性及加工流動(dòng)性；以POE改善體系的柔軟性和對(duì)填料的包覆性；以硬脂酸處理過的活性鈣為填充料降低體系的成本并提高產(chǎn)品的密度、減少雨水流失；以回收的廢舊丁基橡膠膠粉（淺色非硫磺硫化膠粉，環(huán)保無氣味）提高體系的彈性和耐磨性；通過添加各種抗氧劑、抗紫外線劑來提高體系的抗老化性能；并通過各種顏料來調(diào)節(jié)體系的顏色，從而開發(fā)出色彩豐富的新型環(huán)保型人造草坪用熱塑性橡膠填充顆粒，該顆粒具有不含稠環(huán)芳烴、無有害、刺激性氣味、熱塑性、可回收再利用、顏色豐富、彈性適中、耐磨及耐候性好、與草坪系統(tǒng)的相容性好等優(yōu)點(diǎn)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，是現(xiàn)有黑色輪胎顆粒理想的替代產(chǎn)品。 通過查新，除我們委托試生產(chǎn)的某橡塑材料有限公司外，國(guó)內(nèi)尚無該類型顆粒生產(chǎn)、公開報(bào)道或申請(qǐng)專利，本發(fā)明所采用的配方及所具有的創(chuàng)新點(diǎn)也未見公開的文獻(xiàn)報(bào)道。
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