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运动场上的新材料

  田径是体育运动中最重要的部分之一,分为田赛、竞赛和全能比赛,主要包括竞走、跑、跳跃、投掷以及由跑、跳、跃、投掷的部分项目组成的全能运动。运动场作为田径竞技最主要的比赛场所,场地的材质对运动员能力的发挥起到了重要的作用。
 
  最早的田径运动场跑道材料为土质、煤渣、草皮等,随着田径运动的发展和科学技术的进步,到20世纪60年代,美国明尼苏达矿务及制造业公司首先于1961年用聚氨酯材料铺设一条200米长的塑胶跑道,由于使用效果很好,该材料受到了各国广泛的重视。1965年,原西德正式生产塑胶跑道产品,1967年在加拿大召开的泛美运动会和1968年墨西哥召开的奥林匹克运动会正式采用该跑道产品,并得到国际奥委会的认可,此后便正式把塑胶跑道定为国际比赛的必备条件之一。随即,日本、意大利、英国、法国、瑞士、瑞典等国竞相生产和铺设塑胶跑道。1972年,中国开始研制塑胶跑道,并于1979年9月首次在北京铺设了北京体育馆室内田径场,面积4500平方米。
 
  目前,聚氨酯(PU)材料、三元乙丙橡胶(EPDM)材料是塑胶运动场地铺面材料的两种主要材料,均已得到了国际田联的认可,成为国际公认的运动场地最佳铺面材料,也是目前国际、国内大型田径比赛的标准场地用材料。据业内人士表示,运动场的铺面材料不仅需要考虑到抵抗挤压、摩擦、鞋钉损失等机械损伤,还要具备抵抗紫外线照射、水和不同温度的自然环境侵蚀的能力,同时,铺面材料面层的平整度、厚度、缓冲性能、垂直变形和摩擦力等均是选择运动场铺装材料需要关注的重点。
 
  以PU材料为例,该材料首先具有适当的弹性,铺设的跑道弹性适中,既不会因为运动员力的作用对跑道产生较大的变形而浪费运动员的动能,影响成绩,也不会因为弹性较小,运动员受到较大的阻力导致伤害等。此外, PU材料强度、硬度、弹性等指标以及厚度、样式的调节余地大,能适应各种比赛和训练的不同要求,同时耐气候性好,气温高低和温度大小对跑道的影响较小,而且表面不透水,有一定程度的耐化学腐蚀性。不过,由于塑胶运动场地多为甲苯二异氰酸酯型聚氨酯材料,而甲苯二异氰酸酯蒸气压较高时会刺激眼睛,因此,如何让该运动场铺面材料更加环保是新的研究方向。EPDM材料与PU塑胶材料相比,除了抗紫外线等自然侵蚀的能力较弱之外,弹性等方面的性能与PU材料不相上下。最重要的是,EPDM材料所用的原辅料是无毒无污染的,属于环保产品。
 
  如今,运动场铺面材料最受关注的就是如何让材料更加环保,例如一件名为“一种环保耐候型塑胶跑道”的实用新型专利,提供了一种环保耐候型塑胶跑道,能使跑道材料更加环保,并且使用寿命更长。


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