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无溶剂塑胶跑道如何保障校园运动安全 ——校园无溶塑胶跑道时代必将到来

时间:2017-12-25 点击:1599
余庆泽  黄伟

      前言


塑胶跑道行业在2015年“毒跑道”事件爆发后,迎来国家制定塑胶跑道的新标准。这其中最关键的是塑胶跑道的化学性能中的有害物质的限制。它将在原国标的基础上新增了很多指标。这是我国塑胶跑道行业在发展20多年之后,国家层面提出的最严格的标准,有效促进该行业健康有序发展,同时保障校园运动运动的安全。

 

一、毒跑道是什么样的塑胶跑道?

目前校园大部分铺设的塑胶跑道属于聚氨酯(PU)类型,其基本原料都是聚醚多元醇和异氰酸酯,属于甲苯二异氰酸酯(TDI)体系,其基本配方即TDI(甲苯二异氰酸酯) MOCA(3,3′ 二氯4,4′ 二氨基二苯基甲烷) 重金属催化剂体系聚氨酯塑胶跑道,其中异氰酸酯主要为甲苯2,4-二异氰酸酯(TDI),TDI是聚氨酯工业生产的重要原料,在配方中加入TDI组分的聚氨酯跑道,为TDI聚氨酯跑道。含有TDI聚氨酯跑道生产工艺一般为双组分工艺,即在原料厂按一定比例的TDI和聚醚多元醇反应,制得含异氰酸酯端基的预聚体(甲组分)﹔以聚醚多元醇、MOCA(4,4二氨基-3,3二氯二苯甲烷)、邻苯二甲酸脂、增塑剂、无机填料、颜料、催化剂和其他助剂混配而成的预聚体(乙组分)[1]。施工时,将甲、乙组分,按一定比例混合,然后均匀地铺在基础地面上,刮平,在室温下3至7天完全固化。一般10天后交付使用。

二、塑胶跑道的毒性是怎么产生的?

TDI属于II(高度危害)毒物,是可疑人体致癌物,国际运动跑道技术协会(IST)早在1994年就提出“不接受使用含TDI成分的聚氨酯系统的运动跑道”的建议。在我国已经被列为剧毒品,列入《剧毒化学品目录》。由于TDI聚氨酯跑道内含有的重金属物质,会在使用过程中氧化污染环境。如铅经氧化后变成氧化铅,以粉尘的形式影响运动者的健康。铅一般多积聚在离地面1米左右的大气中,正好为儿童的呼吸带,对小学生的身体健康影响较大[2]。另外很多聚氨酯跑道在施工过程中添加有机溶剂。由于有机溶剂有挥发性,施工过程中会释放出有害气体,在高温的情况更加明显,对现场人员容易造成伤害。

综上所述,TDI聚氨酯塑胶跑道含有大量溶剂和有毒的化学成分,在使用中会产生毒性,对运动健康有害,必将被历史淘汰。

三、什么可以替代TDI塑胶跑道方案?

目前能替代TDI方案的是无溶剂MDI方案(二苯甲烷二异氰酸酯)。MDI塑胶跑道属于无溶剂型、环保型跑道系列,统称为无溶剂聚氨酯塑胶跑道或无溶剂胶跑道,近三四年来备受国内外行家关注。


无溶剂聚氨酯塑胶跑道是无毒的运动面层材料做成的环保型塑胶跑道,属于二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)体系。由于MDI合成面层材料是无添加溶剂、无臭味、无污染的聚氨酯跑道材料,从化学成分上来说,它是淘汰有毒的TDI体系聚氨酯跑道材料的环保型运动铺装材料。因此,由MDI合成面层材料做成的无溶剂聚氨酯塑胶跑道本身不含任何溶剂。这样从材料层面,确保塑胶跑道本身的环保和安全性。MDI合成面层材料的具体特点[3]如下:
   1:不含TDI,不含苯、甲苯、二甲苯等有毒挥发性溶剂,不含增塑剂,无重金属等有害添加物,无任何挥发性气味,对人体和环境友好,完全符合环保要求;
   2:施工便捷、粘接力强、铺设效率高、固化速度快、适应喷涂或机械摊铺等不同的施工要求,铺设过程无异味,不影响学校正常教学活动和周围居民正常生活;
   3:投入使用后无异味、无任何有害物质排放,减少对环境的污染。


MDI无溶剂塑胶跑道是跑道行业在技术和工艺上的一次革新和升级。它需要高科技研发和高品质生产的投入,更需要研发者和制造者的社会责任和道德心的注入。因此,MDI无溶剂塑胶跑道是高科技含量、性能先进、可再生,适合各种条件下使用,环保、安全。
     总的来说,无溶剂塑胶跑道(MDI体系、无毒)替代有溶剂塑胶跑道(TDI体系、有毒)是塑胶跑道行业发展的必然趋势,还校园塑胶跑道一个洁净无毒的本来面貌。。21CN焦点媒体2016年11月报道,“塑胶跑道改造大潮即将出现—无溶塑胶跑道时代必将到来。”[3]

四、无溶剂塑胶跑道的鉴别和选择

塑胶跑道不添加任何溶剂,谈何容易。行业内不少生产商都推介自己的塑胶跑道是无添加溶剂的塑胶跑道。如何鉴别和选择优质的无溶剂塑胶跑道?这需要从根源入手,根据国家新标准、上海标准和深圳标准,对塑胶跑道材料的化学性能进行鉴别和选择。

目前国内外一流的无溶剂塑胶跑道材料制造商,有广州帝森(DISEN)跑道品牌。它从2002开始进入塑胶跑道行业,2015年联合美国陶氏化学(DOW)研发了VORAMER™系列无溶剂塑胶跑道材料(市面上也称为:DOW-DS系列无溶剂塑胶跑道)[4]   

VORAMER™系列无溶剂塑胶跑道(DOW-DS系列无溶剂塑胶跑道)以优质聚氨酯树脂为基础,采用MDI体系完美取代TDI,使用环保扩链剂取代MOCA,专门为专业体育运动场地和校园运动场地提供环保无溶剂跑道提供解决方案。

从合成材料面层中有害物质限量的各个指标,对广州帝森(Disen)塑胶跑道材料标准和新国家标准、上海团标和深圳标准进行对比,发现广州帝森(Disen)塑胶跑道材料标准全部符合三种标准(国家、上海和深圳标准),并在19个检测项目中均优于以上三种标准[5],如下表-1
    表-1:广州帝森DISEN合成材料面层成品中有害物质限量指标对比

项目

现行国标GB/T14833-2011

新国标(即将颁布)

上海团标T/310101002-C003-2016

深圳标准SJG29-2016

广州帝森DISEN成品实测

总挥发性有机化合物(TVOC)释放率/(mg/.h)

无要求

5.0

5.0

 

2.0

0.78

甲醛 /(mg/.h)

无要求

0.3

0.10

 

0.05

0.008

 /(mg/.h)

无要求

0.1

不得检出

无要求

未检出

甲苯、二甲苯和乙苯总和/(mg/.h)

无要求

1.0

1.0

无要求

未检出

游离甲苯二异氰酸酯(TDI)/(mg/.h)

无要求

无要求

不得检出

无要求

未检出

游离二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)/(mg/.h)

无要求

无要求

0.01

无要求

未检出

二硫化碳(mg/.h)

无要求

1.0

无要求

无要求

未检出

 /(g/kg)

0.05

无要求

不得检出

0.05

未检出

甲苯和二甲苯总和/(g/kg)

0.05

无要求

0.05

0.05

未检出

游离甲苯二异氰酸酯(TDI)/(g/kg)

0.2

无要求

不得检出

0.20

未检出

可溶性铅/(mg/kg)

90

50

30

50

未检出

可溶性镉/(mg/kg)

10

10

10

10

未检出

可溶性铬/(mg/kg)

10

10

10

10

未检出

可溶性汞/(mg/kg)

2

2

2

2

未检出

气味等级/级

无要求

3

无要求

3

3

6种邻苯二甲酸酯类(DBP、 BBP DEHP、DNOP、 DINP DIDP)总和/(g/kg)

无要求

2.0

无要求

0.20

未检出

18种多环芳烃总和/(mg/kg)

无要求

50

无要求

50

未检出

苯并[a]芘/(mg/kg)

无要求

1.0

无要求

1.0

未检出

短链氯化石蜡(C10-C13)/(g/kg)

无要求

1.5

无要求

0.15

未检出

3,3-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷(MOCA)/ (g/kg)

无要求

1.0

无要求

0.10

未检出

游离甲苯二异氰酸酯(TDI)和游离六亚甲基二异氰酸酯(HDI)总和/(g/kg)

无要求

0.2

无要求

无要求

未检出

游离二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)/(g/kg)

无要求

0.4

无要求

无要求

未检出

 

 结语

要保障校园运动运动的安全,塑胶跑道必须从跑道材料的化学性能中的有害物质的限量入手。TDI聚氨酯塑胶跑道含有大量溶剂和有毒的化学成分,在使用中会产生毒性,对运动健康有害,必将被历史淘汰。无溶剂型、环保型MDI体系的塑胶跑道近三四年来备受国内外行家关注,其中广州帝森(Disen)塑胶跑道材料的化学性能标准全部符合三种标准(国家新标准、上海和深圳标准),并在19个检测项目中均优于以上三种标准[5]。无溶塑胶跑道时代的到来将促进塑胶跑道行业健康有序发展。

 


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