CN109722162B

CN109722162B - 一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪及其制备方法

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Publication number: CN109722162B
Application number: CN201811625215.7A
Authority: CN
Inventors: 谢康俊; 赵春贵
Original assignee: Jiangsu Ccgrass Co ltd
Current assignee: Jiangsu Ccgrass Co ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: CN109722162A

Abstract

本发明公开了一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪及其制备方法。该草坪的人造草丝表面含有疏水涂层，疏水涂层由功能性疏水涂料组合物经固化得到。功能性疏水涂料组合物含有A组分和B组分，其中A组分包括低表面能树脂、无机纳米粒子和溶剂A；B组分包括热熔胶树脂和溶剂B。本发明的人造草坪因涂覆了一层疏水涂层，降低了对粉尘、油墨等污垢的粘附力，使草坪在被污染后易于洗净；同时草坪具有防附着能力，使之具备低温环境下的防覆冰能力。本发明的人造草坪制备方法工艺简单，疏水涂料固化速度快，生产成本低，若草丝表面的疏水涂层因长期使用出现脱落现象，可直接在脱落处涂覆涂料后继续使用。

Description

一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪及其制备方法

技术领域

本发明属于人造草坪技术领域，涉及一种人造草坪及其制备方法，更具体的说是涉及一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪。

背景技术

目前，人造草坪因具有良好的均一性和平整度，铺装及养护简单，维护费用低，易于排水，不生蚊虫，受环境、天气、地域的影响小，能在高温、高寒和高原等极端气候地区使用等天然草坪无法比拟的优点而被大量应用于各类体育场馆建设和休闲领域，可满足全天候使用的需求，给人们生活提供了极大的便利。

人造草坪丝的主要原料为聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等高分子树脂，其水接触角约为90°，但由于生产过程中会添加各种染料、填料、助剂等，导致其实际水接触角大幅下降，疏水效果不佳。同时，PE、PP中大量的C-H键使其能与油污发生作用，亦导致其防污性能降低。

其中，接触角是衡量固体表面润湿性的重要指标，具有较高接触角的疏水表面在防水、防污、自清洁、抑菌、流体减阻等领域已受到广泛关注。自然界中存在许多生物均能展现出此类特性，如“荷叶效应”、水黾腿、壁虎、蝴蝶翅膀等。由此启示，仿生物体系的疏水功能性表面的研制也成为近年来该领域技术人员的研究热点。

公开号为CN107384104A的中国专利文献公开了一种超疏水涂料及其在织物表面的应用，该疏水涂料由甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸缩水甘油、偶氮二异丁腈及亚硫酸氢钠共聚而成，经该疏水涂料修饰的织物具备良好的耐酸、耐碱、耐盐、耐超声洗涤性能，同时其重复使用能力和使用寿命大幅提升。

公开号为CN107779084A的中国专利文献公开了一种建筑外墙水性超疏水涂料及其制备方法，该发明将去离子水与微纳米颗粒混合，室温下搅拌均匀然后再加入建筑外墙用涂料乳液和含氟丙烯酸树脂，均匀搅拌并喷涂或淋涂在玻璃、水泥外墙、水泥地等基材上，该发明的疏水涂料对基底具有良好的结合力，大大降低了建筑外墙等建材的清洗难度。

又如公开号为CN106479359A的中国专利文献公开了一种有机硅超疏水涂料及其在食品包装领域的应用，该发明将有机硅超疏水涂层通过自组装、缩合、硅氢加成、交联等反应方式，将功能修饰物通过化学方式键合于食品包装基膜表面，保障食品安全，该包装的疏水性使食品免于因处在潮湿环境中而滋生细菌或腐烂。

随着人造草坪的广泛使用，各类功能技术被不断开发完善，但目前人造草坪的主要研究方向仍集中于降温、耐磨、抗老化等方面。人造草坪在使用过程中由于其不具备疏水、防水功能，表面易呈潮湿状态，容易粘附粉尘、油污等，滋生细菌，难以彻底洗净；同时在寒冷天气下草坪易因结冰导致摩擦系数降低，造成使用者滑倒受伤。

因此，如何提供一种具有疏水防水功能并且易清洗的人造草坪是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，克服了功能涂料在人造草坪丝表面附着力差的工艺困扰，满足了人们对人造草坪易于清洁的需求，同时本发明还提供了该防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备方法，经本发明制得的人造草坪具有抗覆冰、防止粉尘、油墨污染和便于清洁的功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，由胶黏剂层、基布层、人造草丝组成，人造草丝簇绒在基布层上，胶黏剂层涂覆在基布层远离人造草丝的一面，人造草丝由高分子树脂基材制成，其表面经功能性疏水涂料组合物固化形成疏水涂层。

本发明的有益效果是：在人造草丝表面涂覆了一层具有疏水功能的涂层，降低了人造草坪对粉尘、油墨等污垢的粘附力，使草坪在被污染后易于冲洗、清洁，且所用原料均为环保型材料，不会造成环境污染，同时使人造草坪具有防附着能力，在雨雪天气，可延缓水的结冰时间并降低覆冰量，提高其在寒冷天气中的实用性；经疏水涂料修饰后的功能性草坪耐水性良好，经水浸泡一周涂层损坏率低，干燥后疏水性能恢复率良好。

进一步，功能性疏水涂料组合物包括A组分和B组分，或者上述组分添加其他协效填充物组成；

其中，A组分包括低表面能树脂、无机纳米粒子和溶剂A；

B组分由热熔胶树脂和溶剂B制得。

进一步，上述A组分包括低表面能树脂、无机纳米粒子和溶剂A，还包括助剂(稀释剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂中的任一种或几种的混合)；上述B组分包括热熔胶树脂和溶剂B。

进一步，A组分与B组分的固含量重量份数比优选为20：(1～5)。

若A组分固含量过多，会降低涂料在草丝表面的附着力；B组分固含量过多，热熔胶树脂在固化过程中会大量缠绕产生哑光效果，影响草丝外观。同时，由于EVA、TPU等树脂中含有亲水基，且过量的B组分会覆盖SiO₂形成的微-纳复合结构，上述因素均会导致涂料疏水性能降低。

进一步，上述A组分中，低表面能树脂为含氟树脂、有机硅树脂及氟硅树脂组合物中的任一种或任意几种的混合；上述无机纳米粒子为纳米SiO₂；上述溶剂A为石油醚、丙酮、甲基异丁基酮、甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲苯、二甲苯中的任一种或任意几种的混合。

优选地，含氟树脂为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物、聚丙烯酸全氟烷基乙脂、丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸丁酯共聚物中的任一种或任意几种的混合；有机硅树脂为羟基聚二甲基硅氧烷、低苯基甲基硅树脂、丙烯酸聚硅氧烷中的任一种或任意几种的混合。

采用上述进一步的有益效果在于：

一般认为，材料的表面能越低，附着力越小，材料表面与液体的接触角也就越大，表现为强疏水性，当涂料的表面能低于25mN/m，即涂料表面与液体的接触角大于98°时，便具有防污效果。因此，实现疏水功能的基本条件是在基材表面修饰一层低表面能物质。

低表面能聚合物主要有含氟树脂、有机硅树脂及氟硅树脂组合物三大类。含氟树脂将F原子引入到聚合物链中可降低聚合物表面能，原因在于C-F键键能比C-H键大，且F原子电子云对C-C键的屏蔽作用较H原子强，同时C-F键中的电子被紧紧束缚在原子核周围，不易与污渍发生反应；而硅树脂中的大量-CH₃同样对-Si-O-骨架有屏蔽作用，使得有机硅树脂具备低表面能。

进一步，无机纳米粒子为纳米SiO₂。

本发明在功能性疏水涂料中加入无机纳米粒子不仅构筑了微-纳复合结构，极大提升了涂层的疏水性能，还提高了涂层的耐磨性。影响固体表面润湿性的因素主要有两个，一是表面自由能；二是几何微观结构。由Wenzel理论可知提升表面粗糙度会使亲水表面更亲水，疏水表面更疏水。低表面能物质是表面疏水性能的基本条件，但仅是低表面能聚合物，或单纯改变物质表面的化学组成，引入低表面能聚合物，其疏水效果并不理想，而改善表面微观结构则可显著提高疏水性能。由此启示，本发明为提升涂料的疏水性，将SiO₂纳米粒子引入低表面能树脂中。SiO₂纳米粒子属于共价化合物，化学性质稳定，在水中不易因产生水合离子，或受氢键影响而分解，更不易与水中杂质发生化学反应。SiO₂纳米粒子中存在大量不饱和残键，可以与含氟树脂、有机硅树脂等反应，产生交联体系，使疏水涂层体系更稳定。此外，SiO₂纳米粒子在固化成膜过程中容易产生团聚，形成微米级的“乳突”，未团聚的小粒径的纳米颗粒与低表面能树脂或助剂反应后大量分散在微米级“乳突”中，从而形成微米-纳米粗糙结构。

进一步，低表面能聚合物、无机纳米粒子与溶剂A的重量份数比为10：(6～10)：(40～80)。

本发明的低表面能树脂及SiO₂纳米粒子对构建防粘、防污疏水自清洁人造草坪具有协效作用。低表面能树脂用量过少，不足以修饰SiO₂构成的粗糙表面，从而会有一部分SiO₂粒子裸露在外，而纳米SiO₂具有亲水性，会造成涂层的疏水性下降；低表面能树脂用量过大，会对SiO₂形成的微-纳米结构造成覆盖，粗糙度降低，涂层表面“空气垫”消失，涂层的液滴接触角下降。SiO₂用量过少，易被低表面能树脂包埋，其形成的粗糙表面结构不明显，对涂层的疏水效果提升不明显；若SiO₂用量过多，则涂层在固化过程中其容易大规模团聚成块，形成的“乳突”结构直径远超微、纳米尺寸，同时也会影响涂层的附着力及硬度等性能。

进一步，上述热熔胶树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、热塑性聚氨酯弹性体橡胶(TPU)、高分子量聚酰胺(HMWPA)、聚乙烯热熔胶和聚酯类热熔胶中的任一种或任意几种的混合；溶剂B为甲苯、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃(THF)中的任一种或任意几种的混合。上述溶剂B为甲苯、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混合。

进一步，热熔胶树脂与溶剂B的重量份数比为10：(35～80)。

本发明通过热熔胶树脂改善了人造草坪基材对涂料附着力弱的缺点，提高了粘结强度，保证了草坪功能性特征的使用寿命。热熔胶树脂的作用是提升功能性疏水涂料在人造草丝表面的附着力。人造草坪丝的主要成分是PE、PP等高分子材料，由于PE、PP属于非极性或若极性材料，且其分子中缺乏可用作化学修饰的活泼官能团，因而对涂料的粘附性差。将热熔胶树脂在高温水浴下溶于溶剂B中并与A组分混溶，借助溶剂在PE、PP表面良好的流动性与润湿性，可以将溶解的热熔胶树脂渗透到人造草坪丝孔隙中，且热熔胶树脂与草丝基材均为高分子材料，相容性好，热熔胶固化后一方面与PE、PP形成相互穿插的交联结构，另一方面与低表面能树脂体系产生大分子缠绕，在疏水试剂与草丝界面间发挥了“架桥”的作用，极大提高了疏水涂层在草丝表面的粘附性。

进一步，上述人造草丝由高分子树脂基材，如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯等经熔融、挤出、拉丝等工艺制得。高分子树脂基材中还含有(1～10)％的接枝共聚物，接枝共聚物为聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯亚胺接枝环糊精、聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝双马来酰亚胺中的任一种或几种的混合。

在人造草丝树脂基材中添加接枝共聚物可以使草丝表面富含活泼氢原子。这些活泼氢可以与热熔胶树脂中的官能团形成牢固的共价修饰，进一步提升疏水涂层在人造草丝表面的附着力。

进一步，功能性疏水涂料组合物的制备方法包括如下步骤：

A)将无机纳米粒子加入溶剂A中超声分散3～5h，将低表面能树脂充分溶解于溶剂A后与助剂共混，再缓慢加入分散液中机械搅拌4～5h，即得到A组分疏水混合液；

B)将热熔胶树脂经高温水浴搅拌溶解于溶剂B中，即得到B组分热熔胶树脂溶液；

C)将制备好的A组分疏水混合液与B组分热熔胶树脂溶液经高温水浴搅拌共混，即得到功能性疏水涂料组合物，将该组合物2～6℃避光保存，备用。

本发明还提供了上述防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备方法，具体包括如下步骤：

A)将高分子树脂基材、色母粒、助剂及填料经熔融共混、挤出、拉丝、加捻后即得到人造草丝；

B)将加捻后的人造草丝簇绒在基布层上，并将胶黏剂均匀涂覆于基布层底部，经热烘箱烘干固化即得到人造草坪；

C)用高压无气喷涂机将功能性疏水涂料组合物喷涂到人造草丝表面，喷涂厚度为200nm～2μm，并用海绵辊在人造草坪表面来回滚动使涂料均匀分散形成疏水涂层，将草坪自然风干2～3h，重复上述操作1至2次，随后打卷、包装，即得到防粘、防污疏水自清洁人造草坪。

本发明的制备方法工艺简单，疏水涂料固化速度快，生产成本低。若草丝表面的疏水涂层因长期使用出现脱落现象，可直接在脱落处涂覆涂料后继续使用。

进一步，疏水涂层在人造草坪丝表面的厚度为200nm～2μm。

进一步，基布层在远离胶黏剂层的一侧同样涂覆有功能性疏水涂料组合物。该基布表面同样具有防粘、防污疏水自清洁功能。

进一步，功能性疏水涂料组合物每升可以涂覆15～30m²的人造草坪。

在功能性疏水涂料组合物的制备过程中，可以添加稀释剂、分散剂以提升涂料的分散均匀度，可以添加消泡剂以降低涂料的发泡率，添加防沉剂以防止无机纳米粒子在涂料中的沉降，添加流平剂使涂料在草坪丝表面均匀分布，添加附着力促进剂以提升涂料在基材表面的粘附程度。在人造草丝的制备过程中，可以添加不同色母粒获得不同颜色的人造草丝，添加抗氧化剂、紫外光稳定剂提高其耐光、耐热性能，延长使用寿命，添加碳酸钙等无机填料以增强草丝的耐磨性与柔韧性。以上这些助剂、填料等都是公知技术，均可用于本发明中。

附图说明

图1为本发明中实施例1、3及对比例1-2水中浸泡一周的水接触角变化图；

图2为本发明中实施例1、3及对比例1-2的耐污性能检测色差变化图；

图3为本发明中实施例1、3及对比例1-2的草丝表面水滴结冰时间对比图；

图4为本发明中实施例1、3及对比例1-2的草丝表面并附着力大小对比图。

具体实施方式

下面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。

实施例1

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

A)将2kgSiO₂纳米粒子加入6kg石油醚中超声分散5h，将2.5kg羟基聚二甲基硅氧烷溶解于6kg石油醚中，与稀释剂0.5kg，消泡剂0.1kg，防沉剂0.1kg，流平剂0.1kg搅拌共混，再缓慢加入上述SiO₂分散液中机械搅拌5h，得到A组分疏水混合液；

B)将0.8kgEVA树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于4.5kg乙酸乙酯中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

C)将制备好的A组分混合液与B组分溶液经90℃水浴搅拌共混，得到功能性疏水涂料混合液，将该混合液置于2～6℃下避光保存，备用。

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

A)将线性低密度聚乙烯80kg，色母粒4.5kg，紫外光稳定剂0.2kg、分散剂0.1kg、开口剂0.1kg、抗氧化剂0.2kg，碳酸钙0.2kg熔融混炼挤出成型，制备出常规人造草坪丝，其中，挤出成型的温度为220℃，热牵伸比为5，热烘箱温度为90℃；将成型草丝加捻、备用。

B)将加捻后的草丝按制定针距与行距簇绒在基布上，并将胶黏剂均匀涂覆于基布层底部，经热烘箱烘干固化得到常规人造草坪；

C)利用高压无气喷涂机装填20L功能性疏水涂料组合物并将其喷涂到人造草坪丝表面，并用海绵辊在草坪表面来回滚动使涂料均匀分散，将草坪自然风干3h。重复上述操作1次，随后打卷、包装得到草坪成品。

(3)实用性表征：

取上述草坪样块，裁剪成5cm×12cm小样，取若干小样分别进行接触角测试、耐水性测试、耐污测试、防覆冰测试、防油污性测试、粘附力与涂层硬度测试。

实施例2

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

B)将1.5kgEVA树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于8kg乙酸乙酯中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

(3)实用性表征：

取上述草坪样块，裁剪成5cm×12cm小样，取若干小样分别进行耐水性测试、防油污性测试、粘附力与涂层硬度测试。

实施例3

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

A)将2kgSiO₂纳米粒子加入6kg石油醚中超声分散5h，将3.2kg羟基聚二甲基硅氧烷溶解于6kg石油醚中，与稀释剂0.6kg，消泡剂0.15kg，防沉剂0.15kg，流平剂0.15kg搅拌共混，再缓慢加入上述SiO₂分散液中机械搅拌5h，得到A组分疏水混合液；

B)将0.85kgTPU树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于4.8kg乙酸乙酯中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

(3)实用性表征：

实施例4

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

B)将1.6kgTPU树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于8.5kg乙酸乙酯中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

(3)实用性表征：

实施例5

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

A)将1.5kgSiO₂纳米粒子加入4kg乙酸乙酯中超声分散5h，将2.5kg四氟乙烯-六氟丙烯共聚物溶解于4kg乙酸乙酯中，与稀释剂0.3kg，消泡剂0.08kg，防沉剂0.08kg，流平剂0.08kg搅拌共混，再缓慢加入上述SiO₂分散液中机械搅拌5h，得到A组分疏水混合液；

B)将0.5kgEVA树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于3kg四氢呋喃中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

(3)实用性表征：

实施例6

(1)功能性疏水涂料组合物的制备：

A)将1.8kgSiO₂纳米粒子加入4kg乙酸正丁酯中超声分散5h，将2kg聚丙烯酸全氟烷基乙脂溶解于4kg乙酸乙酯中，与稀释剂0.3kg，消泡剂0.08kg，防沉剂0.08kg，流平剂0.08kg搅拌共混，再缓慢加入上述SiO₂分散液中机械搅拌5h，得到A组分疏水混合液；

B)将0.5kgSIS树脂经90℃高温水浴搅拌溶解于3kgDMF中，得到B组分热熔胶树脂溶液；

(2)防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备：

(3)实用性表征：

对比例1

(1)常规人造草坪的制备：

(2)实用性表征：

对比例2

(1)不含B组分的功能性疏水涂料的制备：

A)将2kgSiO₂纳米粒子加入6kg石油醚中超声分散5h，将2.5kg羟基聚二甲基硅氧烷溶解于6kg石油醚中，与稀释剂0.5kg，消泡剂0.1kg，防沉剂0.1kg，流平剂0.1kg搅拌共混，再缓慢加入上述SiO₂分散液中机械搅拌5h，得到疏水混合液；

(2)涂层中不含热熔胶的疏水人造草坪的制备：

C)利用高压无气喷涂机装填20L不含B组分功能性疏水涂料并将其喷涂到人造草坪丝表面，并用海绵辊在草坪表面来回滚动使涂料均匀分散，将草坪自然风干3h。重复上述操作1次，随后打卷、包装得到草坪成品。

(3)实用性表征：

性能测试

分别对实施例1～6和对比例1～2中制备的人造草坪依据其实施例中声明的实用性表征方案进行表征，表征的具体方法如下：

1、接触角测试：利用接触角测试仪测量各实施例及对比例中草丝表面的水接触角；将草坪浸泡于超纯水中一周，每隔24测量其水接触角；将浸泡一周后的草坪样品于40℃烘箱中干燥4h，测量其水接触角，计算接触角恢复率。每次接触角测量取草坪丝不同位置的五个点进行测试，结果如图1及表1。

表1本发明中实施例1、3及对比例1-2水中浸泡一周及烘干前后的水接触角及接触角回复率

2、耐水性测试：将草坪样块于水中浸泡一周，取出后于40℃烘箱中干燥4h，观察其表面涂层的鼓胀、起泡情况，结果如表2。

表2本发明中部分实施例、对比例耐水测试结果

3、耐污测试：参考GB/T9780-2013《建筑涂料涂层耐粘污性试验方法》中建筑外墙浸渍法进行测试。具体方法是：取1g石墨粉与1L超纯水配置混合分散液，将草坪样块置于分散液中20s，取出在45℃烘箱中烘干30min，重复上述操作五次；进行耐粘污性评价，并测量每次的Lab值以计算色差。每次Lab值测量取草坪丝不同位置的五个点进行测试，结果如图2及表3。

表3本发明中部分实施例、对比例耐污测试结果

4、防覆冰测试：由于自然环境中的水多含有电解质及其他杂质，为模拟自然环境，用自来水进行防覆冰试验。具体方法是：①用胶头滴管滴一滴自来水于草坪丝样品表面，一滴水体积约50μL。将样品置于-10℃冰箱冷冻层中开始计时，至水滴完全结成冰晶时读取结冰时间。重复上述操作五次。②取两片草坪样块，标记出5cm×8cm的有效实验区域，将其有效区域浸没于水中置于-10℃冰箱冷冻层冷冻后，用拉力试验机将两样块分离，检测冰从草坪丝表面剥离的力。重复上述操作五次，结果如图3及表4。

表4本发明中部分实施例、对比例防覆冰测试结果

5、防油污性测试：用油性笔在草坪样块表面画一条5～10cm的横线用无纺布擦拭，观察擦拭效果。每个样块重复上述操作五次。

其中，“√”代表易擦拭；“○”代表可擦拭；“×”代表不可擦拭。

为更准确地进行粘附力与涂层硬度测试，将人造草坪丝原料在密炼机中熔融共混，挤出，制得PE片材，以PE片材表面代替人造草丝表面。具体方法是：线性低密度聚乙烯80g，色母粒4.5g，紫外光稳定剂0.2g、分散剂0.1g、开口剂0.1g、抗氧化剂0.2g，碳酸钙0.2g熔融混炼，挤出成型，经冷却得到PE片材，将PE片裁剪成5cm×12cm小样，在其中一面用喷壶喷涂一层相应实施例及对比例中的功能性疏水涂料，自然风干，备用。

结果如表5。

6、粘附力测试：参照GB/T9286-1998《色漆和清漆漆膜的划格试验》。具体方法是：将PE片置于水平工作台，手持多刃切割刀垂直于涂层平面，以均匀的压力，2cm/s的速度割划，每道划痕间距为2mm，共作11道划痕；将片材旋转90°，按上述方法继续割划形成正方形格针；用软毛刷延对角线方向轻刷涂层，用25.4mm宽的3M600胶带贴在整个划格上，以最小角度，1cm/s的速度均匀用力撕下，根据图层表面被胶带粘起的百分比评定粘附力等级。

等级划分：

ISO等级0级：切割边缘完全光滑，无一格脱落。

ISO等级1级：在切口的相交处有少许涂层脱落，但交叉切割面积受影响不能明显大于5％。

ISO等级2级：在切口交叉处和/或沿切口边缘有涂层脱落，受影响的交叉切割面积明显大于5％，但不能明显大于15％。

ISO等级3级：涂层沿切割边缘部分或全部以大碎片脱落，和/或在格子上不同部位上部分或全部剥离，受影响的交叉切割面积明显大于15％，但不能明显大于35％。

ISO等级4级：涂层沿切割边缘大碎片剥落，和/或一些方格部分或全部出现脱落，受影响的交叉切割面积明显大于35％，但不能明显大于65％。

ISO等级5级：剥落的程度超过4级。

结果如图4及表5。

7、涂层硬度测试：参照GB/T6739-2006《色漆和清漆铅笔法测定漆膜硬度》。具体方法是：用得力牌高级绘图铅笔1组，包含3H、2H、1H、HB、2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B、9B各一枝(其中3H最硬，9B最软)。用削笔刀削去木杆部分，使笔芯露出部分呈圆锥状，手持铅笔在水平工作台放置的砂纸上移动，将笔尖磨平，至笔芯横截面呈直径约2mm的圆形；将PE片置于水平工作台，手持铅笔倾斜约45°，用最大但不折断笔芯的力在片材表面向着离开实验者的方向以1cm/s的速度推压1cm，同一标号的铅笔重复五道，用得力牌橡皮擦拭片材上的铅笔芯及碎屑，使划痕清晰可见并判断涂层的铅笔硬度。

涂层硬度判定：对于硬度标号互相邻近的两支铅笔，找出涂层被刮破两道或两道以上及不满两道的铅笔，将破损不满两道的铅笔硬度作为涂层的铅笔硬度。

结果如表5。

表5本发明中部分实施例、对比例各项性能测试结果

由上述性能测试实验及所得结果图表可以看出，本发明的防粘、防污疏水自清洁人造草坪具有如下特征：

1、功能性疏水涂层极大提升了人造草坪的疏水性，使其在预防粉尘、油污，防覆冰及自清洁方面具备明显改善。草坪经长期浸泡后，涂层内部的极性亲水基团会向外翻转，造成疏水性能不可避免的下降，但经烘干后恢复性良好，且涂层不会因雨水冲刷造成损坏，说明该防粘、防污疏水自清洁人造草坪具备优异的实用性。

2、热熔胶的“架桥”作用使弱极性的常规人造草坪对涂料的附着性能极大提升，草坪在长期使用后不会影响其功能特性。

3、该人造草坪有延长结冰时间，降低冰面附着力的功效，在严寒天气中，可以减少表面覆冰量，减少了使用者滑倒受伤的风险，提升了产品实用性。

4、制备方法工艺简单，原料成本低，易于大规模工业生产。若草丝表面的疏水涂层因长期使用出现脱落现象，可直接在脱落处涂覆涂料后继续使用，延长了产品的保质期限。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，由胶黏剂层、基布层、人造草丝组成，所述人造草丝簇绒在所述基布层上，所述胶黏剂层涂覆在所述基布层远离所述人造草丝的一面，其特征在于，所述人造草丝由高分子树脂基材制成，其表面经功能性疏水涂料组合物固化形成疏水涂层；

所述高分子树脂基材中含有接枝共聚物；

所述接枝共聚物为聚乙烯接枝马来酸酐、聚乙烯亚胺接枝环糊精、聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝双马来酰亚胺中的任一种或几种的混合；

所述功能性疏水涂料组合物包括固含量比为20：(1～5)的A组分和B组分；

所述A组分包括重量份数比为10：(6～10)：(40～80)的低表面能树脂、无机纳米粒子和溶剂A；

所述B组分由重量份数比为10：(35～80)的热熔胶树脂和溶剂B制得；

所述低表面能树脂为含氟树脂、有机硅树脂中的任一种或两种的混合；所述无机纳米粒子为纳米SiO₂。

2.根据权利要求1所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，所述溶剂A为石油醚、丙酮、甲基异丁基酮、甲基吡咯烷酮、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲苯、二甲苯中的任一种或几种的混合。

3.根据权利要求2所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，所述含氟树脂为四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物、聚丙烯酸全氟烷基乙酯、丙烯酸六氟丁酯-丙烯酸丁酯共聚物中的任一种或几种的混合；

所述有机硅树脂为羟基聚二甲基硅氧烷、低苯基甲基硅树脂、丙烯酸聚硅氧烷中的任一种或几种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，所述热熔胶树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、热塑性聚氨酯弹性体橡胶、高分子量聚酰胺、聚乙烯热熔胶、聚酯类热熔胶中的任一种或任意几种的混合；

所述溶剂B为甲苯、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃中的任一种或任意几种的混合。

5.根据权利要求1所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，所述A组分还包括助剂；

所述助剂为稀释剂、分散剂、消泡剂、防沉剂、流平剂、附着力促进剂中的任一种或任意几种的混合。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，所述功能性疏水涂料组合物的制备方法包括如下步骤：

A)将无机纳米粒子加入溶剂A中超声分散，将低表面能树脂充分溶解于溶剂A后与助剂共混，再缓慢加入分散液中机械搅拌，即得到所述A组分疏水混合液；

C)将制备好的A组分疏水混合液与B组分热熔胶树脂溶液经高温水浴搅拌共混，即得到功能性疏水涂料组合物，将该组合物避光保存，备用。

7.根据权利要求6所述的一种防粘、防污疏水自清洁人造草坪，其特征在于，步骤A)中，所述超声分散时间为3～5h，所述机械搅拌时间为4～5h；步骤C)中，所述避光保存的温度为2～6℃。

8.一种如权利要求书1至5任一项所述的防粘、防污疏水自清洁人造草坪的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

B)将加捻后的人造草丝簇绒在基布层上，并将胶黏剂均匀涂覆于基布层底部，经烘干固化即得到人造草坪；

C)将功能性疏水涂料组合物喷涂到人造草丝表面，喷涂厚度为200nm～2μm，并用海绵辊在人造草坪表面来回滚动使涂料均匀分散形成疏水涂层，将草坪自然风干2～3h，重复上述操作1至2次，随后打卷、包装，即得到所述防粘、防污疏水自清洁人造草坪。