塑膠跑道典型項目的檢測分析

劉容宏，李 寧，張 維

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院 山東省體育用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，山東 濟(jì)南 250102）

塑膠跑道又稱全天候田徑運(yùn)動跑道，具有平整度好、抗壓強(qiáng)度高、硬度和彈性適當(dāng)、物理性能穩(wěn)定的特性，有利于運(yùn)動員速度和技術(shù)的發(fā)揮，有效地提高運(yùn)動成績，降低摔傷率。塑膠跑道是由聚氨酯橡膠等材料組成的，具有色彩、彈性和耐老化性，是國際上公認(rèn)的最佳全天候室外運(yùn)動場地坪材料。

近幾年，相繼報出的“毒跑道”事件，把塑膠跑道的安全問題推向了風(fēng)口浪尖，該問題已經(jīng)成為中小學(xué)家長乃至社會關(guān)注的熱點[1-3]。在塑膠跑道國家標(biāo)準(zhǔn)出來之前，各省紛紛推出了地方標(biāo)準(zhǔn)[4-7]。

拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率是塑膠跑道重要的檢測項目，關(guān)系著塑膠跑道的性能及使用壽命。揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）對人體健康有巨大影響。當(dāng)環(huán)境中的VOC達(dá)到一定濃度時，短時間內(nèi)人們會感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重時會出現(xiàn)抽搐和昏迷，并會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。研究人員對塑膠跑道釋放的VOC進(jìn)行了詳細(xì)研究[8-12]。

本工作對不同溫度及老化條件下3種類型塑膠跑道試樣的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率進(jìn)行測定，并檢測塑膠跑道試樣的VOC釋放量，通過數(shù)據(jù)分析使用條件對塑膠跑道物理性能的影響以及其環(huán)保性，為塑膠跑道的鋪設(shè)提供參考依據(jù)。

1 實驗

1.1 試驗材料

試驗材料為全塑型、混合型和透氣型3種類型塑膠跑道。

1.2 主要設(shè)備和儀器

Z020型電子拉力試驗機(jī)，德國茲韋克公司產(chǎn)品；BTH-1000P-C型高低溫交變濕熱試驗箱，北京宏展精密儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；UV TEST II W/SPRAY型紫外熒光老化試驗箱，瑞典ATLAS公司產(chǎn)品；SATURN 2200型氣相色譜儀，美國安捷倫科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 性能測試

將3種類型的30個批次相同厚度的塑膠跑道材料按照標(biāo)準(zhǔn)要求裁成啞鈴形試樣，試驗條件設(shè)置包括低溫（在-9 ℃下處理16 h）、常溫[實驗室溫度（23 ℃）下處理16 h]、高溫（在37 ℃下處理16 h）和老化[老化箱溫度 80 ℃，時間 168 h，噴水周期 每24 h兩次（每次10 min），氙燈照射總輻射量 3 000 MJ·mm-2]，按照DB37/T 2906—2017《運(yùn)動場地合成材料面層 驗收要求》測試不同條件下試樣的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率。按照DB37/T 2906—2017附錄A對30個批次塑膠跑道試樣進(jìn)行氣相色譜檢測分析，測定試樣的VOC釋放量。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同條件下的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率

3種塑膠跑道試樣不同條件下的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率測試結(jié)果見表1。

表1 3種塑膠跑道試樣不同條件下的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率測試結(jié)果

由表1可以看出：3種塑膠跑道試樣的拉伸強(qiáng)度受溫度影響較大，均隨著溫度的升高逐漸減小，全塑型試樣高溫條件拉伸強(qiáng)度相對低溫條件拉伸強(qiáng)度的下降率最小，為13.33%，透氣型試樣下降率最大，為16.48%；拉斷伸長率受溫度影響較小，隨著溫度升高略有增大；3種類型塑膠跑道試樣老化后的拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率均明顯下降，但仍滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。塑膠跑道老化后物理性能下降，其一般使用壽命為5～6年。綜合來看，物理性能方面全塑型塑膠跑道優(yōu)于混合型塑膠跑道、混合型塑膠跑道優(yōu)于透氣型塑膠跑道。

2.2 VOC釋放量

14種VOC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的氣相色譜檢測見圖1。不同類型塑膠跑道試樣的VOC釋放量檢測結(jié)果見表2。

圖1 14種VOC標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的氣相色譜

表2 不同類型塑膠跑道試樣VOC釋放量檢測結(jié)果 mg·kg-1

從表2可以看出，10個批次全塑型和混合型塑膠跑道試樣中各出現(xiàn)1個批次試樣VOC釋放量不合格，混合型試樣不合格VOC釋放量甚至超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值1倍，10個批次透氣型試樣VOC釋放量全部合格。檢驗結(jié)果說明塑膠跑道試樣VOC釋放量檢出率還是比較高的，30個批次試樣中2個批次試樣不合格，另有7個批次試樣有檢出。造成塑膠跑道中VOC釋放量較高的原因主要有：（1）加工過程中添加有機(jī)溶劑；（2）施工過程中添加稀釋劑；（3）不良商家為了降低成本，使用不合格原料。

3 結(jié)論

3種類型的塑膠跑道物理性能基本可以滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，其物理性能受材質(zhì)和受外界因素等影響較大，3種跑道的價格差異也較大，在進(jìn)行跑道鋪設(shè)時，可以根據(jù)用途選擇不同類型的跑道。

塑膠跑道中VOC釋放量檢出率較高，個別產(chǎn)品檢出值超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的1倍，這些產(chǎn)品一旦流入市場會危害人們的身體健康。因此國家強(qiáng)制性塑膠跑道標(biāo)準(zhǔn)的出臺刻不容緩，塑膠跑道行業(yè)應(yīng)規(guī)范制造工藝，淘汰不良生產(chǎn)商。