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体育运动场地铺装材料
时间: 2020-09-01 19:06 浏览次数:
目前,国际上的体育运动场地铺装材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,天然高分子材料为天然橡胶,合成高分子材料主要是聚氨酯材料、聚乙烯和聚丙烯材料,而聚乙
    目前,国际上的体育运动场地铺装材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,天然高分子材料为天然橡胶,合成高分子材料主要是聚氨酯材料、聚乙烯和聚丙烯材料,而聚乙烯和聚丙烯材料主要是用于做人造草坪。天然橡胶跑道和人造草坪的铺设采用在工厂内预制成卷材,然后用聚氨酯粘合剂粘贴在沥青或水泥地面上。而我们此次论证的主要是属于合成高分子材料的聚氨酯塑胶跑道的有关问题。聚氨酯塑胶跑道是在生产车间预先合成双组分液体,到现场施工混合后向水泥一样摊铺在沥青或水泥地面上进行铺设。
体育运动场地铺装材料
    塑胶跑道的主要成份是聚氨酯弹性体,其基本原料可分为聚醚多元醇等无毒原料、催化剂和多异氰酸酯(主要为TDI)。目前工艺一般为双组分工艺。即在原料厂由过量的多异氰酸酯和聚醚多元醇反应制得含异氰酸酯端基的预聚物(甲组分)和以聚醚多元醇、无机填料、颜料、增塑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂等混配的乙组分。施工队在施工现场将从原料厂家购得的甲、乙组分大桶料在现场混合设备中混合后,再加入一种催化剂,利用机械或手工施工铺设,铺设好的跑道几个小时后表面即可固化,3~7天完全固化。一般10天后交付使用。
 
    以上乙组分中的聚醚多元醇、无机填料、颜料、增塑剂、抗氧剂和紫外线吸收剂是在各种塑料中广泛使用的安全性原材料,其中大部分还可用于食品行业的包装材料。
 
    根据北京市理化分析测试中心检测四室的检验分析报告,TDI是化学物质甲苯二异氰酸酯(TOLUNE DIISOCYANATE,有2,4-和2,6-异构体)的英文缩写,是新型高分子材料聚氨酯工业的一种主要原料。其主要用于制造聚氨酯软质泡沫(用于沙发、床垫、汽车坐垫、服装衬垫等)、聚氨酯铺装材料(主要为塑胶跑道)、防水材料、涂料、胶粘剂、弹性体等。
 
    TDI是无色或淡黄色的液体,沸点251℃,蒸汽压0.00399Kpa(25℃),嗅阈0.36mg/M 3 。游离(即单体)的TDI确实是有很大毒性的化学物质,吸入超过一定浓度的TDI 蒸汽则会引起呼吸道过敏和损害症状,如咳嗽、胸闷、甚至哮喘。世界各国对TDI生产现场、车间散发到空气中的TDI浓度都有严格的限定标准。我国从1996年起也颁布了国家标准(即GB16193-1996)。该标准规定工人操作时车间空气中TDI浓度不得超过0.2mg/M 3 。
 
    TDI虽然有很大毒性,但因其分子结构中所含的异氰酸酯基团(NCO基团)是极为活泼的反应性基团,极易和包括空气中水蒸汽在内的含活泼氢化合物反应,很快转化为无毒物质。在空气中即使仅和羟基自由基作用,其半衰期也只有几个小时到1天。(AMERICAN POLYURETHANE CONFERENCE 2002 SALT LAKE CITY 2002 PP180)
 
    从聚氨酯塑胶跑道的生产和铺设过程来看, TDI的危害主要是在TDI的生产灌装车间里,即在合成聚氨酯预聚体的生产过程中,只要严格控制机械的密封和通风状况,都可以达到国家标准规定的车间空气中TDI限定浓度的要求。2002年中国聚氨酯工业协会利用国际异氰酸酯协会赠送的ISOLOGGER纸带监测仪对国内TDI主要生产和14家应用厂家进行了生产操作时现场车间空气中TDI浓度的测定,除个别一、两家因通风等系统不好超标外,其余均达到国家标准。应当说塑胶跑道的生产在我国已有20多年了,从材料到技术已经过关,完全达到了相关的规定标准。
 
    而在聚氨酯塑胶跑道施工现场,即使是操作工人也未接触到大量单体 TDI,操作工人使用的甲组分料是在工厂里已将单体TDI转换为预聚体,而这种预聚体是不含或含很少量单体TDI的聚合物,这种预聚物(甲组分)和乙组分的混合又是在露天环境下,周围空气中TDI浓度应该比TDI生产灌装车间、软质聚氨酯泡沫生产线要少得多。因此至今尚未报道聚氨酯塑胶跑道在施工时发生工人TDI中毒事件。铺装好的聚氨酯塑胶跑道一般2~3天,最多7天完全固化,在此过程中即使有很少量的TDI挥发到空气中也将与空气中的水分完全反应掉。通过对国内一些厂家铺装好的塑胶跑道进行检测,大部分产品不含或含有很少量的单体TDI,不会引起人体中毒。
 
    过去国际国内都缺乏对聚氨酯塑胶跑道的国家质量检测标准。此次我们参照国际上有关TDI材料的检测办法和标准,再参考国家质量监督检验检疫总局2001年12月10日发布的《室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量》以及国家体育总局2003年9月发布的《人工材料体育场地使用要求及检验方法第1部分:室外合成面层田径场地》(征求意见稿)中对合成跑道施工过程中产生的游离甲苯二异氰酸酯游离指标不超过0.7%的规定(日本等国家对甲组分中单体TDI含量要求小于1%),对塑胶跑道甲组分中单体TDI则没有作限量规定。北京市理化分析测试中心得出的结论是:“从实验数据结果表明,没有社会有关媒体报道及有关体育专家提出的‘TDI’材料的存在,该材料仅在塑胶跑道生产中的原材料中部分存在,在现场施工中已经基本完成反应,各成品样块中均未检测出。因此有关跑道中含‘TDI’挥发性化学物质影响人体健康问题的报道是不科学的”。最近中国田径协会田径场地人工合成面层检测实验室提供的调查结果,也显示了塑胶跑道安全无毒。国家田径协会田管中心副秘书长陈雷说:“目前环保部门还没有介入塑胶跑道的化学指标检测中来,是因为在我国还没有发生过由于聚氨酯塑胶跑道的施工或使用过程中的伤害事件。”虽然目前国际上关于TDI在塑胶跑道应用中的毒性问题一直是个争论中的问题,但是还没有任何国家(包括欧盟和美国)立法限制使用TDI。不过确有国外的个别社会团体在建议减少或不使用含TDI的材料,鼓励开发使用更环保的新材料。


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