CN105040553A - 一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80-95份、POE5-20份、着色母粒3-10份、爽滑助剂0.5-5份和相变微胶囊填充材料1-50份。本发明还提供该人造草坪的制备方法。本发明的人造草坪，具有良好的升温性能和耐候性能，其制备方法便于工业应用。

Description

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪及其制备方法

技术领域

本发明涉及人造草领域，具体涉及一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪及其制备方法。

背景技术

随着科技的发展和进步，人造草的应用领域在不断的扩大，目前人造草的应用逐渐延伸到运动、休闲、航天、建材、军事等方面；因此人造草也越来越受到人们的青睐。但是，目前的普通的人造草坪在功能上仍然存在一定的局限性和弊端：1、噪音缓冲性比较差：长期使用后草坪出现板结的现象，草坪丝出现磨损残断的现象，整个草坪没有弹性，造成草坪表面对噪音的缓冲作用非常微弱；2、抗环境干扰性差：在寒冷的冬季，由于光照时间特别短，同时昼夜温差比较大，所以在夜晚场地表面的温度特别低，不利于运动员的运动，同时由于温度过低草丝等场面材料的硬度变大运动跌倒的时候比较容易出现擦伤的现象，所以安全性相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，本发明还提供该人造草坪的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80-95份、POE5-20份、着色母粒3-10份、爽滑助剂0.5-5份和相变微胶囊填充材料1-50份。

本发明中，草坪草丝中加入的相变微胶囊填充材料，在阳光的照射有热源且环境温度高于固相液变熔点温度时，能够吸热储能；当环境温度下降并低于液相冰点温度时，其能够释放之前储存的热能，从而起到升温的作用，提高周围微环境的温度，对微环境起到调节的作用，避免温度过低而导致草丝硬度过大而带来的安全隐患；采用PE与POE的组合，其中POE的熔融温度低于PE，能够改善草丝熔体熔融流动特性以及草纱的硬度，提升草丝的耐磨性；同时草丝和填充系统还具有一定的储水保湿性能，在温度变化的过程中起到温度缓冲的作用，能够在多种气候中应用，具有良好的耐候性能。

本发明中，优选的方案为所述爽滑助剂为PPA和/或高分子硅酮。其中，PPA可以使螺杆表面形成一层保护膜，对螺杆起到保护的作用，同时可以有效的延长修模时间提高生产效率；高分子硅酮可以提高草丝表面的顺滑度，对草丝的耐磨性起到一定的改善作用。

本发明中，优选的方案为所述相变微胶囊填充材料为相变微胶囊。

本发明中，优选的方案为所述人造草丝的形状为V形、W形、波浪形和菱形飞翼形状中的至少一种。上述形状的草丝，能够进一步提升草坪的储水保湿性能，同时还能够降低噪音。

本发明中，优选的方案为含有受阻胺抗紫外线助剂和抗氧剂的着色母粒。在着色母粒中加入受阻胺抗紫外线助剂和抗氧剂，能够提升草坪整体的耐候性能。

本发明中，优选的方案为所述乙烯为线性低密度聚乙烯。采用分子链成线形的线性低密度聚乙烯，能够更有利于草丝的成型。

本发明中，优选的方案为所述填充物为黑色橡胶颗粒、木塑颗粒、椰壳屑和相变微胶囊中的一种或两种以上的组合。上述填充物，具有良好的吸热性能，能够加快草丝的吸热速度，进一步加快草坪的升温速度。其中，木塑颗粒包括但不限于PVC木塑颗粒、PE木塑颗粒。

本发明还提供该具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪的制备方法，包括如下步骤：

a.将配方量的PE、POE、着色母粒、爽滑助剂加入螺杆机中，然后在螺杆机的模头处加入相变微胶囊填充材料，熔融，挤出；然后利用牵伸机以3-5倍的牵伸比进行牵伸，冷却，得到人造草丝；其中，牵伸比大于5倍时，相变微胶囊填充材料将会产生严重变形，使得草丝出现损伤，牵伸比小于3倍，不利于草丝的成型；

b.取底布，利用簇绒机将a步骤得到的人造草丝编织在底布上，然后在底布上涂胶，然后进行干燥、退捻处理，得到初步人造草坪；

c.将填充物填充到经过b步骤得到的初步人造草坪内，即得产品。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：草坪草丝中加入的相变微胶囊填充材料，在阳光的照射有热源且环境温度高于固相液变熔点温度时，能够吸热储能；当环境温度下降并低于液相冰点温度时，其能够释放之前储存的热能，从而起到升温的作用，提高周围微环境的温度，对微环境起到调节的作用，避免温度过低而导致草丝硬度过大而带来的安全隐患；采用PE与POE的组合，其中POE的熔融温度低于PE，能够改善草丝熔体熔融流动特性以及草纱的硬度，提升草丝的耐磨性；同时草丝和填充系统还具有一定的储水保湿性能，在温度变化的过程中起到温度缓冲的作用，能够在多种气候中应用，具有良好的耐候性能；此外，其制备方法便于工业应用。

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

具体实施方式

本发明的具体实施方式中，PE采用线性低密度聚乙烯，为埃克森美孚公司生产的型号为6201XR的线性低密度聚乙烯；POE，为三井化学公司生产的型号为DF710的POE；爽滑助剂采用PPA、高分子硅酮按照质量比为1:1的比例的混合物，其中，PPA为美国苏威公司生产的型号为AmodelAT-1002HS的PPA，高分子硅酮为广州市创锦鑫化工科技有限公司生产的型号为K6105的高分子硅酮；相变微胶囊填充材料，为北京汇林盛达能源材料有限公司生产的型号为fzxl-1的相变微胶囊；所采用的填充物为黑色橡胶颗粒与椰壳屑按照质量比为90:10的比例组成的混合物。

本发明具体实施方式中，人造草坪的制备方法包括如下步骤：

a.将配方量的PE、POE、着色母粒、爽滑助剂加入螺杆机中，然后在螺杆机的模头处加入相变微胶囊填充材料，熔融，挤出；然后利用牵伸机以4倍的牵伸比进行牵伸，冷却，得到人造草丝；

b.取底布，利用簇绒机将a步骤得到的人造草丝编织在底布上，然后在底布上涂胶，然后进行干燥、退捻处理，得到初步人造草坪；

c.将填充物填充到经过b步骤得到的初步人造草坪内，即得产品。

实施例1

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，其特征在于所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80份、POE20份、着色母粒3份、爽滑助剂0.5份和相变微胶囊填充材料30份。

实施例2

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，其特征在于所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE95份、POE5份、着色母粒10份、爽滑助剂5份和相变微胶囊填充材料30份。

实施例3

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE85份、POE15份、着色母粒6份、爽滑助剂3份和相变微胶囊填充材料40份。

实施例4

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE90份、POE10份、着色母粒8份、爽滑助剂2份和相变微胶囊填充材料1份。

实施例5

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE90份、POE10份、着色母粒3份、爽滑助剂4份和相变微胶囊填充材料50份。

对比例1

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE75份、POE25份、着色母粒6份、爽滑助剂3份和相变微胶囊填充材料40份。

对比例2

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE96份、POE4份、着色母粒6份、爽滑助剂3份和相变微胶囊填充材料40份。

对比例3

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，其特征在于所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80份、POE20份、着色母粒2份、爽滑助剂6份和相变微胶囊填充材料30份。

对比例4

一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，其特征在于所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80份、POE20份、着色母粒11份、爽滑助剂0.4份和相变微胶囊填充材料12份。

实验例

取本发明的实施例1-5、对比例1-4的人造草坪，取市面上普通的人造草坪，然后分别对其耐磨损性能、噪音缓冲测试、升温性能进行测试，其中，耐磨损性能测试，根据人造草国家标准GB/T20394-2006中附录E的方法进行测试，测试指标为磨损量；噪音缓冲测试，测试方法为取人造草坪样品，在草坪的一端设置噪音源，在草坪的另一端测试噪音的大小，其中所采用的噪音源为120分贝；升温性能测试中，采用的方法为在0℃的环境温度下在阳光照射4小时草坪升高的温度；测试结果详见下表1-3：

表1：耐磨损性能测试数据表

样品	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						磨损量	3.5％	4.8％	5.2％	4.7％	5.4％
样品	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	普通人造草坪
						磨损量	8.5％	9.2％	8.7％	8.9％	9.7％

由上表中数据可以看出，本发明实施例1-5的人造草坪，具有良好的耐磨性能。

表2：噪音缓冲测试数据表

样品	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						噪音大小	62分贝	71分贝	68分贝	75分贝	76分贝
样品	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	普通人造草坪
						磨损量	92分贝	94分贝	90分贝	95分贝	98分贝

由上表中数据可以看出，本发明实施例1-5的人造草坪，具有良好的噪音缓冲性能。

表3：升温速度测试数据表

样品	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						升高温度	24.5℃	20.3℃	21.5℃	15.3℃	21.8℃
样品	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	普通人造草坪
						升高温度	12.8℃	13.5℃	10.8℃	8.5℃	4.6℃

由上表中数据可以看出，本发明实施例1-5的人造草坪，具有良好的升温性能，在寒冷的气温下，草温度不会过低，降低了草丝的硬度，能够更好的保护踢球者。

取取本发明的实施例1-5、对比例1-4的人造草坪，取市面上普通的人造草坪，利用lisport磨草测试方法测试草坪的有效耐磨次数，具体测试结果详见表4

表4：lisport磨草测试方法测试数据表

样品	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						耐磨次数	98750	94520	95060	93215	91935
样品	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	普通人造草坪
						耐磨次数	71532	69750	72205	67513	49870

由上表中数据可以看出，本发明实施例1-5的人造草坪，具有良好的耐磨性能。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，所述人造草坪包括草皮和填充物，所述草皮包括底布以及编织在底布上的人造草丝，其特征在于所述人造草丝由按照如下重量份计的组分制成：PE80-95份、POE5-20份、着色母粒3-10份、爽滑助剂0.5-5份和相变微胶囊填充材料1-50份。

2.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述爽滑助剂为PPA和/或高分子硅酮。

3.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述相变微胶囊填充材料为相变微胶囊。

4.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述人造草丝的形状为V形、W形、波浪形和菱形飞翼形状中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述着色母粒为含有受阻胺抗紫外线助剂和抗氧剂的着色母粒。

6.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述乙烯为线性低密度聚乙烯。

7.根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪，其特征在于：所述填充物为黑色橡胶颗粒、木塑颗粒、椰壳屑和相变微胶囊中的一种或两种以上的组合。

8.一种根据权利要求1所述的具有升温性能及良好耐候性能的人造草坪的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.将配方量的PE、POE、着色母粒、爽滑助剂加入螺杆机中，然后在螺杆机的模头处加入相变微胶囊填充材料，熔融，挤出；然后利用牵伸机以3-5倍的牵伸比进行牵伸，冷却，得到人造草丝；

b.取底布，利用簇绒机将a步骤得到的人造草丝编织在底布上，然后在底布上涂胶，然后进行干燥、退捻处理，得到初步人造草坪；

c.将填充物填充到经过b步骤得到的初步人造草坪内，即得产品。