一种亚光人造草坪的制备方法与流程

1.本发明涉及人造草坪领域，具体为一种亚光人造草坪的制备方法。


背景技术：

2.随着社会发展，人们的生活水平提高和运动意识加强，室外操场、足球场、高尔夫球场等运动场所受到了人们的广泛关注和青睐，人造草坪应运而生。与天然草坪相比，人造草坪不仅具有表面均匀平整、四季常绿、经济实惠、使用寿命长等优点，还适用于酒店、宾馆、商铺、写字楼等室内场所装饰，因而在国内外具有广阔的市场。
3.由于人造草丝表面平整光滑，在太阳光源照射时，会产生镜面反射，影响运动员在比赛中的发挥，严重时还会对运动员的视力健康造成伤害，因此亚光人造草坪成了新的研发方向。目前常用的合成亚光草坪方法需要填充碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、二氧化硅等无机成分，尽管可以改善亚光性能，但同时也会导致草坪颜色发白，产生条纹色差，影响美观。因此非常有必要去发明一种亚光人造草坪。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种亚光人造草坪的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
6.一种亚光人造草坪的制备方法，包括以下步骤：
7.步骤1：亚光母粒的制备：
8.将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒；
9.步骤2：功能母粒的制备：
10.s1：将有机物b溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到溶液c；
11.s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d；
12.步骤3：人造草纤维的制备：
13.将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机将送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维；
14.步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
15.进一步的，步骤1中，所述混合物a包括以下重量组分：尼龙10～30％，相容剂3～10％，聚乙烯树脂59.5％～87％，抗氧剂0～0.5％。
16.进一步的，所述尼龙优选尼龙-6；所述相容剂为聚烯烃弹性体(poe)中的一种，优选乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐。
17.进一步的，挤出温度范围为150～260℃。
18.进一步的，步骤3中，所述混合物e包括以下重量组分：亚光母粒10～50％，聚乙烯
树脂11～84％，色母粒3～10％，抗老化母粒3～6％，功能母粒0～3％。
19.进一步的，所述有机物b为2-十一烷基咪唑啉、甲基咪唑、1-乙烯基咪唑或三甲基十八烷基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵中的一种或多种有机物，优选2-十一烷基咪唑啉、三甲基十八烷基氯化铵中的一种或两种。
20.进一步的，所述功能母粒的主要成份为经过有机物b改性的蒙脱土，具有高强度、抗菌性、抗静电性等一种或多种性能。
21.进一步的，所述抗老化母粒的主要成分包括抗氧剂和光稳定剂。
22.进一步的，所述抗氧剂为1010、168、1076、626、1790中的一种或多种；所述光稳定剂为944、2020、119、xt-55中的一种或多种。
23.进一步的，挤出温度范围为140～250℃，牵伸倍数3～6倍，回缩倍数0.6～0.9。
24.与现有技术相比，本技术方案以尼龙取代无机填充材料，实现了产品的亚光效果，避免因加入无机填充剂造成的产品色差问题。此外，在合成人造草纤维时，功能母粒选用经过改性的有机蒙脱土，有效提高产品的性能。
25.(1)方案中，根据聚合物的相容性原理，选用一种聚烯烃弹性体(poe)作为聚乙烯树脂和尼龙-6的相容剂，改善聚乙烯树脂和尼龙-6的界面相容性，实现二者共混。
26.(2)方案中，所述的蒙脱土是一种储量巨大、环境友好的天然矿物资源，广泛应用于聚合物纳米改性领域，提高产品强度。蒙脱土表面吸附大量的无机阳离子，能同时与咪唑盐离子、季铵盐离子等一种或多种有机阳离子发生交换，实现改性，得到不同功能的有机蒙脱土。有机蒙脱土作为功能母粒合成人造草纤维，可以制得具有高强度、抗菌、抗静电等多种实用性能的产品。
具体实施方式
27.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.以下实施例中主要材料来源如下：
[0029][0030]
实施例1
[0031]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0032]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为150℃；
[0033]
步骤2：功能母粒的制备：
[0034]
s1：将2-十一烷基咪唑啉溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到质量浓度为10％的2-十一烷基咪唑啉溶液c；
[0035]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0036]
步骤3：人造草纤维的制备：
[0037]
将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为145℃，挤出温度为140℃，牵伸倍数为3倍，回缩倍数为0.6；
[0038]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0039]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，10份尼龙-6，3份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐，86.5份聚乙烯树脂，0.5份抗氧剂1010。
[0040]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，10份亚光母粒，81份聚乙烯树脂，3份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0041]
实施例2
[0042]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0043]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为260℃；
[0044]
步骤2：功能母粒的制备：
[0045]
s1：将三甲基十八烷基氯化铵溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到质量浓度为10％的三甲基十八烷基氯化铵溶液c；
[0046]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为100r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0047]
步骤3：人造草纤维的制备：
[0048]
将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为260℃，挤出温度为250℃，牵伸倍数为6倍，回缩倍数为0.9；
[0049]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0050]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，30份尼龙-6，10份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐，60份聚乙烯树脂。
[0051]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，50份亚光母粒，34份聚乙烯树脂，10份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0052]
实施例3
[0053]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0054]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为200℃；
[0055]
步骤2：功能母粒的制备：
[0056]
s1：将同等质量的2-十一烷基咪唑啉和三甲基十八烷基氯化铵溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，得到有机溶液c：2-十一烷基咪唑啉和三甲基十八烷基氯化铵的质量浓度均为10％；
[0057]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0058]
步骤3：人造草纤维的制备：
[0059]
将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为190℃，挤出温度为180℃，牵伸倍数为4倍，回缩倍数为0.7；
[0060]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0061]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，15份尼龙-6，5份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐，79.7份聚乙烯树脂，0.3份抗氧剂1010。
[0062]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，20份亚光母粒，68份聚乙烯树脂，5份色母粒，5份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，2份功能母粒d。
[0063]
对比例1
[0064]
不添加亚光母粒。
[0065]
步骤1：功能母粒的制备：
[0066]
s1：将三甲基十八烷基氯化铵溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到
质量浓度为10％的三甲基十八烷基氯化铵溶液c；
[0067]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为100r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0068]
步骤2：人造草纤维的制备：
[0069]
将色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为260℃，挤出温度为250℃，牵伸倍数为6倍，回缩倍数为0.9；
[0070]
步骤3：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0071]
本技术方案中，所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，84份聚乙烯树脂，10份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0072]
对比例2
[0073]
不添加功能母粒。
[0074]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0075]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为220℃；
[0076]
步骤2：人造草纤维的制备：
[0077]
将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为255℃，挤出温度为240℃，牵伸倍数为7倍，回缩倍数为0.8；
[0078]
步骤3：将人造草纤维经过簇绒、涂胶、烘干后得到亚光人造草坪。
[0079]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，30份尼龙-6，10份乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐，60份聚乙烯树脂。
[0080]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，50份亚光母粒，37份聚乙烯树脂，10份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)。
[0081]
对比例3
[0082]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0083]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为150℃；
[0084]
步骤2：功能母粒的制备：
[0085]
s1：将2-十一烷基咪唑啉溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到质量浓度为10％的2-十一烷基咪唑啉溶液c；
[0086]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0087]
步骤3：人造草纤维的制备：
[0088]
将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为145℃，挤出温度为140℃，牵伸倍数为3倍，回缩倍数为0.6；
[0089]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0090]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，15份碳酸钙粉体，84.5份聚乙烯树脂，0.5份抗氧剂1010。
[0091]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，10份亚光母粒，81份聚乙烯树脂，3份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0092]
对比例4
[0093]
步骤1：将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为150℃；
[0094]
步骤2：功能母粒的制备：
[0095]
s1：将2-十一烷基咪唑啉溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，搅拌均匀后得到质量浓度为10％的2-十一烷基咪唑啉溶液c；
[0096]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0097]
步骤3：将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为145℃，挤出温度为140℃，牵伸倍数为4倍，回缩倍数为0.7；
[0098]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0099]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，20份滑石粉粉体，79.8份聚乙烯树脂，0.2份抗氧剂1010。
[0100]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，10份亚光母粒，81份聚乙烯树脂，3份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0101]
对比例5
[0102]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0103]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为180℃；
[0104]
步骤2：功能母粒的制备：
[0105]
s1：将同等份数的2-十一烷基咪唑啉和三甲基十八烷基氯化铵溶于质量浓度为5％的乙醇溶液中，得到有机溶液c：2-十一烷基咪唑啉和三甲基十八烷基氯化铵的质量浓度均为10％；
[0106]
s2：将蒙脱土颗粒加入至有机溶液c中进行搅拌，再用超纯水冲洗干净，烘干后得到功能母粒d：搅拌速度为120r/min，搅拌时间为12h，干燥温度为70℃，干燥时间为12h；
[0107]
步骤3：将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒d和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为145℃，挤出温度为140℃，牵伸倍数为3倍，回缩倍数为0.6；
[0108]
步骤4：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0109]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，20份硫酸钡粉体，79.5份聚乙烯树脂，0.5份抗氧剂1010。
[0110]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，12份亚光母粒，79份聚乙烯树脂，3
份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份功能母粒d。
[0111]
对比例6
[0112]
以三甲基十八烷基氯化铵代替有机蒙脱土作为功能母粒d。
[0113]
步骤1：亚光母粒的制备：
[0114]
将基料和抗氧剂搅拌均匀得到混合物a，通过双螺杆挤出造粒机制成具有抗氧化性的亚光母粒：挤出温度为195℃；
[0115]
步骤2：将亚光母粒、色母粒、抗老化母粒、功能母粒和聚乙烯树脂搅拌混合均匀得到混合物e，通过自动上料机将送入单螺杆挤出机拉丝，得到亚光人造草纤维：烘箱温度为145℃，挤出温度为140℃，牵伸倍数为5倍，回缩倍数为0.7；
[0116]
步骤3：将人造草纤维与底布一起通过簇绒机加工成亚光人造草坪。
[0117]
本技术方案中，所述混合物a的原料包括以下组分：按重量计，20份碳酸钙粉体，79.8份聚乙烯树脂，0.2份抗氧剂1010。
[0118]
所述混合物e的原料包括以下组分：按重量计，12份亚光母粒，79份聚乙烯树脂，3份色母粒，3份抗老化母粒(其中抗氧剂1010与光稳定剂2020的质量比为1:1)，3份三甲基十八烷基氯化铵。
[0119]
实验：对实施例1～3和对比例1～6中制备的亚光人造草坪进行相关性能检测。利用60度光泽度测量仪ls192测试人造草坪的光泽度；在标准光源日光d65(色温6500k)下，从固定角度对亚光人造草坪目视色差评定；根据gb/t1040-92《塑料拉伸性能试验方法》对合成的人造草纤维施加静态拉伸负荷，以测定拉伸强度。实验结果如下：
[0120]
表1
[0121][0122][0123]
对实施例1～3和对比例1～6中制备的亚光人造草坪分别进行抗菌性实验和抗静电性实验，抗菌性实验：选取直径为5cm的人造草坪，在30℃下，放入白色念球菌培养皿中，测试48h后菌落数，求出抗菌率；抗静电实验：根据t1410-2006标准进行电阻率测试。
[0124]
实验结果如下：
[0125]
表2
[0126]
实施例抗菌率/％5g体积电阻率/ω
·
cm实施例199.311实施例279.26实施例399.77对比例181.67对比例252.914对比例399.212对比例499.111对比例599.67对比例683.86
[0127]
结论：如表1所示，实施例1～3为实验组，从对比例1中可以看出，当亚光母粒的填充剂为尼龙-6时，所制得的人造草坪具有良好的亚光效果；从对比例3～6中可以看出，碳酸钙、滑石粉和硫酸钡等无机填充剂会使产品产生明显色差，而使用尼龙-6则无明显色差，说明尼龙-6可替代碳酸钙、滑石粉和硫酸钡等无机填充剂，作为优化方案。实施例1～3为实验组，从对比例2和对比例6中可以看出，加入有机蒙脱土后，人造草纤维的拉伸强度得到了提高。
[0128]
如表2所示，实施例1～2为实验组，从对比例2中可以看出，使用2-十一烷基咪唑啉作为抗菌剂、三甲基十八烷基氯化铵作为抗静电剂对蒙脱土进行有机改性后，制得的人造草坪获得了相应的抗菌、抗静电的能力；实施例3作为实验组，从对比例2可以看出，2-十一烷基咪唑啉、三甲基十八烷基氯化铵能够同时对蒙脱土进行改性，使得产品具有抗菌和抗静电两种有益功能。
[0129]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。