CN105017634A - 一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,按质量份计包括以下组分:线型低密度聚乙烯树脂:20-70份、抗氧化剂:4-10份、着色剂:2-4份、复合分散剂:0.5-2.5份、POE弹性复合材料:10-30份、抗老化母粒:4-10份、色母粒:2-8份;其中,POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;着色剂按质量份计包括以下组分:苯丙乳液:3-4份、填料:0.5-1份、金属盐:5-8份、硫化物:5-10份、硫酸盐:3-6份、钼酸盐:3-6份、炭黑:5-8份;本发明所设计的采用了传统的物理共混方法,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。
Description
技术领域
本发明涉及一种人造草坪的制造加工技术领域,特别是一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝及其制备方法。
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、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,塑料泡沫成本低,但弹性差,过厚的草坪太软,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。
现有技术中带有筋的草坪的支撑性比单一的断面为“一”字形的草好,但是在实际运用过程中,筋的根部容易应力集中,LISPORT的耐磨试验不超过一万转,其使用寿命大大受到影响,同时,现有技术中主要使用聚乙烯的配方无法改善此缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,克服现有技术的缺点,提供一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝及其制备方法,采用了传统的物理共混方法,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。
为了解决以上技术问题,本发明提供一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其断面为十字形,带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:20-70份
抗氧化剂:4-10份
着色剂:2-4份
复合分散剂:0.5-2.5份
POE弹性复合材料:10-30份
抗老化母粒:4-10份
色母粒:2-8份
其中,POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;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;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;
着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:3-4份
填料:0.5-1份
金属盐:5-8份
硫化物:5-10份
硫酸盐:3-6份
钼酸盐:3-6份
炭黑:5-8份
其中,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。
技术效果:本发明采用了传统的物理共混方法,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,而且生产工艺设备简单,成本低;
本发明中添加了POE弹性复合材料与线型低密度聚乙烯树脂,能够有效解决人造草坪根筋的根部应力集中问题,不仅使得草坪有较好的挺立度,同时也能大大延长人造草坪的使用周期,同时,通过LISPORT20200耐磨试验超过12000转,大大优于现有技术;
线型低密度聚乙烯树脂除具有一般聚烯烃树脂的性能外,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;乙烯-辛烯共聚物的柔软链卷曲结构和结晶的乙烯链作为物理交联点,使其具有优异的韧性又具有良好的加工性;相对分子质量分布窄,与聚烯烃相容性好,具有较佳的流动性;
由于辛烯没有不饱和双键,耐候性优于其它弹性体;较强的剪切敏感性和熔体强度,可实现高挤出,提高产量;良好的流动性可改善填料的分散效果,同时亦可提高制品的熔接痕强度。
本发明进一步限定的技术方案是:
进一步的,前述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:36份
抗氧化剂:6份
着色剂:3份
复合分散剂:1.5份
POE弹性复合材料:25份
抗老化母粒:6份
色母粒:5份
其中,POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076的混合物;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1:1.4;负离子粉粒径为5μm;
着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:3份
填料:0.8份
金属盐:6份
硫化物:7份
硫酸盐:5份
钼酸盐:5份
炭黑:7份。
其中,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22:7:15。
前述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,苯丙乳液的制备方法具体步骤如下:
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;
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;
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柔韧耐磨损人造带筋草坪丝的制备方法,包括如下具体步骤:
a:将线型低密度聚乙烯树脂、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、POE弹性复合材料、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成型,挤出机各段温度130℃,180℃,200℃,210℃,210℃;再经过热拉伸箱子,热处理箱,最后收卷制得。
前述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝的制备方法,步骤b中热拉伸箱温度为120-130℃,热处理箱为100-110℃。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其断面为十字形,带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:55份、抗氧化剂:6份、着色剂:3份、复合分散剂:2.1份、POE弹性复合材料:22份、抗老化母粒:8份、色母粒:5份;
其中,POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;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;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;负离子粉粒径为6μm;
着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:4份、填料:1份、金属盐:5份、硫化物:10份、硫酸盐:3份、钼酸盐:6份、炭黑:5份;
其中,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21:6:12;
苯丙乳液的制备方法具体步骤如下:
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;
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36min;
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65min,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10:26:12:18;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12:6:4。
本实施例的制备方法,包括如下具体步骤:
a:将线型低密度聚乙烯树脂、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、POE弹性复合材料、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成型,挤出机各段温度130℃,180℃,200℃,210℃,210℃;再经过热拉伸箱子,热处理箱,最后收卷制得;步骤b中热拉伸箱温度为125℃,热处理箱为105℃。
实施例2
本实施例提供的一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其断面为十字形,带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:36份、抗氧化剂:6份、着色剂:3份、复合分散剂:1.5份、POE弹性复合材料:25份、抗老化母粒:6份、色母粒:5份
其中,POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076的混合物;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1:1.4;负离子粉粒径为5μm;
着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:3份、填料:0.8份、金属盐:6份、硫化物:7份、硫酸盐:5份、钼酸盐:5份、炭黑:7份。
其中,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22:7:15。
前述的柔韧耐磨损人造草坪根筋,苯丙乳液的制备方法具体步骤如下:
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24min,制备出预乳化液;
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56r/min,保温36min;
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81℃,滴加完后温度升至85℃,保温70min,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11:25:15:16;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11:7:5。
本实施例的制备方法,包括如下具体步骤:
a:将线型低密度聚乙烯树脂、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、POE弹性复合材料、抗老化母粒送至搅拌器中,搅拌速度为165r/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成型,挤出机各段温度130℃,180℃,200℃,210℃,210℃;再经过热拉伸箱子,热处理箱,最后收卷制得;
步骤b中热拉伸箱温度为126℃,热处理箱为105℃。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。
Claims (5)
1.一种柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其断面为十字形,其特征在于,所述带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:20-70份
抗氧化剂:4-10份
着色剂:2-4份
复合分散剂:0.5-2.5份
POE弹性复合材料:10-30份
抗老化母粒:4-10份
色母粒:2-8份
其中,所述POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧化剂DSTP中的一种或几种混合物;所述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;
所述着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:3-4份
填料:0.5-1份
金属盐:5-8份
硫化物:5-10份
硫酸盐:3-6份
钼酸盐:3-6份
炭黑:5-8份
其中,所述填料为重钙、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。
2.根据权利要求1所述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其特征在于,所述带筋草坪丝按质量份计包括以下组分:
线型低密度聚乙烯树脂:36份
抗氧化剂:6份
着色剂:3份
复合分散剂:1.5份
POE弹性复合材料:25份
抗老化母粒:6份
色母粒:5份
其中,所述POE弹性复合材料为乙烯-辛烯共聚物;所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076的混合物;所述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1:1.4;负离子粉粒径为5μm;
所述着色剂按质量份计包括以下组分:
苯丙乳液:3份
填料:0.8份
金属盐:6份
硫化物:7份
硫酸盐:5份
钼酸盐:5份
炭黑:7份
其中,所述填料为重钙、高岭土、水泥的混合物,其中重钙、高岭土、水泥的质量比为22:7:15。
3.根据权利要求1或2所述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝,其特征在于,所述苯丙乳液的制备方法具体步骤如下:
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;
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;
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。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝的制备方法,其特征在于,包括如下具体步骤:
a:将线型低密度聚乙烯树脂、抗氧化剂、着色剂、复合分散剂、POE弹性复合材料、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成型,挤出机各段温度130℃,180℃,200℃,210℃,210℃;再经过热拉伸箱子,热处理箱,最后收卷制得。
5.根据权利要求4所述的柔韧耐磨损人造带筋草坪丝的制备方法,其特征在于,步骤b中热拉伸箱温度为120-130℃,热处理箱为100-110℃。
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