本发明涉及一种人造草坪及其制备方法，更具体的说涉及一种具有亚光性的人造草坪及其制备方法。
背景技术：
人造草坪起源于20世纪60年代的美国，能满足全天候的高强度运动需要，且具有养护简单、排水迅速、均一耐用、耗水少等优点，被广泛用于曲棍球、棒球、橄榄球等专用比赛场地，以及休闲和环境景观场地。人造草坪由三层材料组成，基础层由夯实涂层、碎石层和沥青或混凝土层组成，基础层要求坚实、不变形，表面光洁和不透水；基础层之上是一层缓冲层，通常为橡胶或泡沫塑料组成，橡胶弹性适中，厚度为3-5mm，塑料泡沫成本低，但弹性差，厚度5-10mm，过后草坪太软，而且容易凹陷，过薄缺弹性，起不到缓冲作用；第三层为表层，也成草皮层，依制造的表面形状有绒毛草皮、圆环形曲状尼龙丝草皮、叶状聚丙烯纤维草皮等，这一层必须要用乳胶粘在橡胶或塑料泡沫上，施工时必须全面涂胶，依次压紧贴牢，不能起皱折，表层为最关键一层，它要求较强的耐磨性，抗氧化性。人造草坪的草皮层的发展经历了第一代的尼龙，第二代的聚丙烯，第三代的聚乙烯这样的发展阶段，尼龙的耐久性较好，但存在吸水后其力学性能与干燥时会发生变化，从而改变草坪的固有特性，聚丙烯耐候性较差，容易出现纤化现象，其表面摩擦系数较大，易对运动员的滑行造成伤害，第三代的聚乙烯虽然比前几代草坪的运动性能大有改善，但使用聚乙烯或聚丙烯材料制成人造草坪时，草坪整体看起来太光亮尤其在阳光下，为使得草坪在阳光下不显得刺眼，在草坪的生产过程中通过加入亚光性材料对原材料改性使之光滑的表面具有漫反射的效果从而达到不刺眼的效果。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种具有亚光性的人造草坪及其制备方法，该制备方法简单，容易控制，制备出的人造草坪不仅抗老化、耐磨、韧性好，对光有漫反射作用，且生产成本低。本发明解决以上技术问题的技术方案是：一种具有亚光性的人造草坪，包括人造草丝、底基布和背胶，人造草丝为具有反射功能的人造草丝，该人造草丝按质量份计包括以下组分：基本树脂：50-70份抗氧化剂：4-10份着色剂：2-4份复合分散剂：0.5-2.5份聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子：10-30份负离子粉：5-10份抗老化母粒：4-10份其中，基体树脂为线性低密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物；抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧化剂DSTP中的一种或几种混合物；着色剂为金属盐、硫酸盐、铬酸盐、钼酸盐或及炭黑；复合分散剂为聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的混合物，聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的质量比为1：1.2-1.5；负离子粉粒径为4-6μm；背胶按质量份计包括以下组分：苯丙乳液：30-40份EVA树脂：10-15份填料：5-10份消泡剂：0.5-0.8份增稠剂：0.5-1份分散剂：0.3-0.6份其中，EVA树脂是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中，单体醋酸乙烯的重量百分比含量为38%，乙烯的质量百分比为62%；填料为重钙、高岭土、水泥的混合物，其中重钙、高岭土、水泥的质量比为20-25:5-10:10-18；消泡剂为三聚氰胺、碳酸铵、双氰胺或氯化石蜡中的一种或几种；增稠剂为羟甲基纤维素；分散剂为六偏磷酸钠、酸酰胺、硬脂酸锌中的一种混几种混合物。本发明进一步限定的技术方案为：前述具有亚光性的人造草坪中，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子的制备具体步骤如下：（1）在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的圆底烧瓶中，高速搅拌下加入去离子水、纳米二氧化钛、十二烷基磺酸钠、乳化剂OP-10；（2）开始加热，待温度升至75-80℃，加入过硫酸铵，开始滴加聚甲基丙烯酸甲酯，滴加完后保温30-40min；（3）反应完毕后，用氨水调节PH值在7-8，迅速冷却至室温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3-5次，将产物放入真空干燥箱干燥24h以上，温度控制在50℃，所得产物为白色疏松块状物，研磨后即得到聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子。技术效果，本发明中添加了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子这是一种亚光材料，保留了纳米二氧化钛的光学性能，增强了粒子的折射与散射作用及体系的相容性，从而可以使草坪光滑的表面具有漫反射的效果从而达到不刺眼的效果；同时采用原为聚合法制备了聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子具有反应条件温和，分散效果良好等优点。前述具有亚光性的人造草坪中，苯丙乳液的制备方法具体步骤如下：（1）将苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的混合物、乳化剂和去离子水加入预乳化斧，强烈搅拌20-30min，制备出预乳化液；（2）将半量的引发剂浓氨水和过硫酸铵，PH缓冲剂碳酸氢铵，以及半量的预乳化液加入反应斧中，迅速升温至85℃，搅拌速度为50-60r/min，保温30-40min；（3）将剩余半量的预乳化液和引发剂，在3h内滴加完，温度控制在80-83℃，滴加完后温度升至85℃，保温60-80min，降温至45℃后，用氨水调节PH至7-8，出料即得到苯丙乳液；其中，苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的质量比为10-15：20-30：10-20：15-25；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，其中十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为10-15：5-8：3-5；本发明还设计了一种具有亚光性的人造草坪的制备方法，包括以下步骤：（a）将基本树脂、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子、负离子粉及抗老化母粒送至搅拌器中，搅拌速度为150-200r/min，搅拌混合均匀成混合料；（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度130℃，180℃，200℃，210℃，210℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；其中，热拉伸箱温度为120-130℃，热处理箱为100-110℃；（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机铵指定行距与针距将草丝簇绒到基布上形成半成品草坪；（d）在半成品草坪基布背后涂覆背胶，制得具有亚光性的人造草坪。本发明的有益效果是：本发明采用了物理共混方法，制备工艺简单，控制容易，制备出的人造草坪不仅抗老化、耐磨、韧性好，对光有漫反射作用，而且生产工艺设备简单，成本低。本发明中添加了负离子粉，可以调高人造草丝纤维的负离子释放能力，可以还原来自大气的污染物质，包括氮氧化物、活性氧等，中和带正电的空气飘尘使其无电荷后沉降，使空气得到净化，同时还可以促成人体合成和存储纤维素，强化和激活人体的生理活动，有益于人体健康。本发明中的基本树脂为线型低密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物，聚丙烯树脂具有良好的机械性能，及耐热心梗，但是其易老化，低温时变脆，低温冲击强度差，而线型低密度聚乙烯树脂除具有一般聚丙烯树脂的性能外，其抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性尤为优越，本发明将两种树脂混合在一起，互相弥补了对方的缺点，使得制备出的草丝更具耐磨性、抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性，延长了草丝的使用寿命。经过研究发现，基本树脂的用量为50-70份时才能增强草丝的耐磨性、抗张强度、抗撕裂强度、耐环境应力开裂性、耐低温性、耐热性和耐穿刺性，其中当聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子用量为10-30份时草丝的满反射性能达到最佳；本发明合成并配制了一种循环利用的人造草坪用背胶材料，即简化了人造草坪回收工艺，又能符合绿色循环经济理念。本发明的背胶中添加了EVA树脂，EVA树脂是具有良好的柔软性、透明性和表面光泽性，化学稳定性好，抗老化性能和耐臭氧强度高，无毒性，与本发明中的填料的掺混性好。本发明在背胶中添加填料，不仅能够很好地控制成本，加快背胶干燥速率，而且可以通过调整调料的配比有效地提高背胶的胶接强度。具体实施方式实施例1本实施例提供一种具有亚光性的人造草坪，包括人造草丝、底基布和背胶，人造草丝为具有反射功能的人造草丝，该人造草丝按质量份计包括以下组分：线性低密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物：50份，抗氧剂1076：4份，着色剂金属盐：3份，复合分散剂：1.2份，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子：10份，粒径为4μm的负离子粉：10份，抗老化母粒：4份；复合分散剂为聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的混合物，聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的质量比为1：1.2-1.5；背胶按质量份计包括以下组分：苯丙乳液：30份，EVA树脂：15份，填料重钙、高岭土、水泥的混合物：5-10份，消泡剂氯化石蜡：0.5份，增稠剂羟甲基纤维素：1份，分散剂酸酰胺：0.5份；其中，EVA树脂是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中，单体醋酸乙烯的重量百分比含量为38%，乙烯的质量百分比为62%；填料为重钙、高岭土、水泥的混合物，其中重钙、高岭土、水泥的质量比为20-25:5-10:10-18；聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子的制备具体步骤如下：（1）在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的圆底烧瓶中，高速搅拌下加入去离子水、纳米二氧化钛、十二烷基磺酸钠、乳化剂OP-10；（2）开始加热，待温度升至75℃，加入过硫酸铵，开始滴加聚甲基丙烯酸甲酯，滴加完后保温40min；（3）反应完毕后，用氨水调节PH值在78，迅速冷却至室温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼4次，将产物放入真空干燥箱干燥24h以上，温度控制在50℃，所得产物为白色疏松块状物，研磨后即得到聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子。苯丙乳液的制备方法具体步骤如下：（1）将苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的混合物、乳化剂和去离子水加入预乳化斧，强烈搅拌25min，制备出预乳化液；（2）将半量的引发剂浓氨水和过硫酸铵，PH缓冲剂碳酸氢铵，以及半量的预乳化液加入反应斧中，迅速升温至85℃，搅拌速度为50r/min，保温300min；（3）将剩余半量的预乳化液和引发剂，在3h内滴加完，温度控制在83℃，滴加完后温度升至85℃，保温60min，降温至45℃后，用氨水调节PH至7，出料即得到苯丙乳液；其中，苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的质量比为10-15：20-30：10-20：15-25；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，其中，十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为10-15：5-8：3-5；上述具有亚光性的人造草坪的制备方法，包括以下步骤：（a）将聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物、抗氧剂1076、着色剂、复合分散剂、聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子、粒径为4μm的负离子粉及抗老化母粒送至搅拌器中，搅拌速度为150r/min，搅拌混合均匀成混合料；（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度130℃，180℃，200℃，210℃，210℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；其中，热拉伸箱温度为120℃，热处理箱为110℃；（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机铵指定行距与针距将草丝簇绒到基布上形成半成品草坪；（d）在半成品草坪基布背后涂覆背胶，制得具有亚光性的人造草坪。实施例2本实施例提供一种具有亚光性的人造草坪，包括人造草丝、底基布和背胶，人造草丝为具有反射功能的人造草丝，该人造草丝按质量份计包括以下组分：线性低密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物：60份，抗氧化剂DSTP：10份，着色剂钼酸盐：4份，复合分散剂：0.5份，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子：20份，粒径为5μm的负离子粉：5份，抗老化母粒：10份；复合分散剂为聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的混合物，聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的质量比为1：1.2-1.5；背胶按质量份计包括以下组分：苯丙乳液：40份，EVA树脂：10份，填料重钙、高岭土、水泥的混合物：5-10份，消泡剂双氰胺：0.8份，增稠剂羟甲基纤维素：0.5份，分散剂硬脂酸锌：0.6份其中，EVA树脂是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中，单体醋酸乙烯的重量百分比含量为38%，乙烯的质量百分比为62%；填料为重钙、高岭土、水泥的混合物，其中重钙、高岭土、水泥的质量比为20-25:5-10:10-18；聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子的制备具体步骤如下：（1）在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的圆底烧瓶中，高速搅拌下加入去离子水、纳米二氧化钛、十二烷基磺酸钠、乳化剂OP-10；（2）开始加热，待温度升至80℃，加入过硫酸铵，开始滴加聚甲基丙烯酸甲酯，滴加完后保温30min；（3）反应完毕后，用氨水调节PH值在8，迅速冷却至室温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼3次，将产物放入真空干燥箱干燥24h以上，温度控制在50℃，所得产物为白色疏松块状物，研磨后即得到聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子。苯丙乳液的制备方法具体步骤如下：（1）将苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的混合物、乳化剂和去离子水加入预乳化斧，强烈搅拌20min，制备出预乳化液；（2）将半量的引发剂浓氨水和过硫酸铵，PH缓冲剂碳酸氢铵，以及半量的预乳化液加入反应斧中，迅速升温至85℃，搅拌速度为60r/min，保温40min；（3）将剩余半量的预乳化液和引发剂，在3h内滴加完，温度控制在80℃，滴加完后温度升至85℃，保温70min，降温至45℃后，用氨水调节PH至8，出料即得到苯丙乳液；其中，苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的质量比为10-15：20-30：10-20：15-25；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，其中十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为10-15：5-8：3-5；上述具有亚光性的人造草坪的制备方法，包括以下步骤：（a）将聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物、抗氧化剂DSTP、着色剂、复合分散剂、聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子、粒径为5μm的负离子粉及抗老化母粒送至搅拌器中，搅拌速度为200r/min，搅拌混合均匀成混合料；（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度130℃，180℃，200℃，210℃，210℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；其中，热拉伸箱温度为130℃，热处理箱为100℃；（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机铵指定行距与针距将草丝簇绒到基布上形成半成品草坪；（d）在半成品草坪基布背后涂覆背胶，制得具有亚光性的人造草坪。实施例3本实施例提供一种具有亚光性的人造草坪，包括人造草丝、底基布和背胶，人造草丝为具有反射功能的人造草丝，该人造草丝按质量份计包括以下组分：线性低密度聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物：70份，抗氧剂1010：7份，着色剂炭黑：2份，复合分散剂：2.5份，聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子：30份，粒径为6μm的负离子粉：8份，抗老化母粒：7份；复合分散剂为聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的混合物，聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡的质量比为1：1.2-1.5；背胶按质量份计包括以下组分：苯丙乳液：35份，EVA树脂：12份，填料重钙、高岭土、水泥的混合物：5-10份，消泡剂三聚氰胺：0.6份，增稠剂羟甲基纤维素：0.8份，分散剂六偏磷酸钠：0.3份；其中，EVA树脂是乙烯与共聚单体醋酸乙烯的共聚物，其中，单体醋酸乙烯的重量百分比含量为38%，乙烯的质量百分比为62%；填料为重钙、高岭土、水泥的混合物，重钙、高岭土、水泥的质量比为20-25:5-10:10-18；聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子的制备具体步骤如下：（1）在带有回流冷凝管、搅拌器、温度计和滴液漏斗的圆底烧瓶中，高速搅拌下加入去离子水、纳米二氧化钛、十二烷基磺酸钠、乳化剂OP-10；（2）开始加热，待温度升至78℃，加入过硫酸铵，开始滴加聚甲基丙烯酸甲酯，滴加完后保温35min；（3）反应完毕后，用氨水调节PH值在8，迅速冷却至室温，减压过滤，用蒸馏水洗涤滤饼5次，将产物放入真空干燥箱干燥24h以上，温度控制在50℃，所得产物为白色疏松块状物，研磨后即得到聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子。苯丙乳液的制备方法具体步骤如下：（1）将苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的混合物、乳化剂和去离子水加入预乳化斧，强烈搅拌30min，制备出预乳化液；（2）将半量的引发剂浓氨水和过硫酸铵，PH缓冲剂碳酸氢铵，以及半量的预乳化液加入反应斧中，迅速升温至85℃，搅拌速度为55r/min，保温35min；（3）将剩余半量的预乳化液和引发剂，在3h内滴加完，温度控制在82℃，滴加完后温度升至85℃，保温80min，降温至45℃后，用氨水调节PH至7，出料即得到苯丙乳液；其中，苯乙烯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酸胺的质量比为10-15：20-30：10-20：15-25；乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的混合物，其中十二烷基苯磺酸钠、乙烯基磺酸钠和辛基酚聚氧乙烯醚的质量比为10-15：5-8：3-5；上述具有亚光性的人造草坪的制备方法，包括以下步骤：（a）将聚乙烯树脂和聚丙烯树脂的混合物、抗氧剂1010、着色剂、复合分散剂、聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化钛纳米复合粒子、粒径为6μm的负离子粉及抗老化母粒送至搅拌器中，搅拌速度为180r/min，搅拌混合均匀成混合料；（b）将混合料加入挤出机进行挤出拉丝，挤出机各段温度130℃，180℃，200℃，210℃，210℃；再经过热拉伸箱子，热处理箱，最后收卷，制备出人造草丝；其中，热拉伸箱温度为125℃，热处理箱为105℃；（c）将制备好的人造草丝加捻成股，用簇绒机铵指定行距与针距将草丝簇绒到基布上形成半成品草坪；（d）在半成品草坪基布背后涂覆背胶，制得具有亚光性的人造草坪。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。