“毒跑道”事件虽过去一年有余,但回想起新闻报道里出现的跑道黑作坊犹如垃圾堆积场般的画面仍然有点心有余悸。去年毒跑道事件集中爆发,因多地学生均出现不同程度的头昏、恶心、呕吐、呼吸困难、流鼻血等症状,罪魁祸首塑胶跑道引发全民关注,坊间人们谈塑胶跑道色变,毒跑道事件同时也引发了全国各地政府出台塑胶跑道的行业新标准。
塑胶跑道又称全天候田径运动跑道,它是由聚氨酯预聚体、混合聚醚、废旧轮胎橡胶、EPDM橡胶粒或PU胶粒、颜料、助剂以及填料等组成。现在最常见的塑胶跑道分为聚氨酯类、预制型橡胶卷材和水性塑胶跑道,其中聚氨酯类是目前市场上占有量最大的传统型材料,也是“毒跑道”事件的主角。
塑胶跑道气味主要来源于聚氨酯胶水中有可能出现的氯化物、残留的游离二异氰酸酯、部分溶剂(甲苯、二甲苯等)的残留、残留的有机铅、EPDM 彩色颗粒中残留的硫化物、黑色颗粒中的残留硫化物、多环芳香烃、溴苯类添加剂等。
其中塑胶跑道中跑道胶水一般采用双组份工艺,A组份为混合聚醚,B组份为聚氨酯预聚体。之前国内塑胶跑道所用异氰酸酯预聚物大部分由TDI 制备,而TDI的挥发度高,由TDI制备的预聚体在施工过程中会散发出有毒有害气体,同时有些不法的施工队和工程商为降低成本,降低施工难度会在其中加入苯、甲苯等有机物作为稀释剂,这种产品不仅在铺装过程中会对施工人员产生强烈的刺激和危害,在铺装完成后,5 年内都不会挥发干净,始终会有刺激性气味。
一般预制型橡胶市场价格每平方米350-380元,水性塑胶每平方米200元以上,聚氨酯类塑胶标价多在200元以下,正规的跑道成本应该在每平米1,000元,此前校园铺设跑道的成本价仅每平米100元左右。此外跑道胶水每公斤14-15元,但市场上有的只要每公斤11-12元,甚至添加了苯系物质的胶黏剂在9元左右。低廉的价格显然是聚氨酯类塑胶跑道盛行的主要原因之一。
但是“毒跑道”事件后,引发全国震动,各地政府调整塑胶跑道施工标准和检测标准,从原材料选用源头控制污染源。并且从招投标流程规范性、工艺技术、施工过程、产品验收等环节全面监管。
标准一出(参考图表1),全国范围内的铺装材料厂从7,000多家锐减到3,000多家, 而随着标准的提高,以及在招标采购流程上的规范,逐步淘汰TDI体系跑道胶材料,转而大力推动对挥发性低,对人体和环境危害性较小的MDI体系的合成材料。采用MDI体系的生产跑道胶的产量逐年增大(参见图表2)。MDI的毒性小于TDI,以MDI代替TDI合成的预聚体,可以有效地降低了游离TDI含量。这不仅保护了生产操作人员、施工人员的身体健康,而且有利于保护环境。
图表1:《合成材料跑道面层》(GB/T 14833-2011)对跑道面层的相关规定
由于纯MDI 分子结构的对称性,其结晶性能好,生产使用不方便,在实际生产预聚体时通常会使用MDI -50。
图表二:2014-2016年及2017-2019年(预测)MDI预聚体在跑道胶中消耗量
MDI体系跑道胶对MDI-50预聚体需求的日益提升,而且一般塑胶跑道3-5年会翻新一次,预计每年会以20-30%以上的速度增长。 因下游需求旺盛,MDI-50的供应量有望进一步提升,而随着行业的不断成熟发展演变,原材料的价格有望达到合理化水平。
由于良好的增长预期,不少材料铺装企业纷纷与MDI供应商合作,大力度推出自身特色的产品。例如华体集团与陶氏化学月签署战略协议,在国内体育设施领域推广陶氏化学的产品和技术。双方从中国体育设施市场的现状和需求出发,针对传统跑道材料及现有替代材料在安全、成本或性能上的问题,共同研发推出了“水性环保跑道专用胶粘剂”产品。该产品不含任何游离TDI,无危害、无气味,性能符合国家相关标准要求的绿色环保型塑胶跑道。
此外都佰城与巴斯夫合作推出用具备极佳回弹性和缓冲性的E-TPU 特殊规格 Infinergy® SP 建造的跑道,近日在上海美国学校(SAS) 竣工,此为全球首条通过 IAAF 认证的全聚氨酯结构 E-TPU跑道。除了在原材料保证合规,通常在施工期间会有专家提供现场控制和工程支持,施工完成后,还将定期审计项目、抽查产品,以确保质量合乎要求。
因此,未来无苯系溶剂的MDI体系跑道胶将是塑胶跑道在兼顾优越性能与成本、加工性和环境保护性的首选材料之一。
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