CN111636113A - 一种伊利石复合材料基人造草丝的制备方法和人造草丝 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种伊利石复合材料基人造草丝的制备方法和人造草丝，方法包括：称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料；将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝。通过上述方法制得的人造草丝使用寿命长，防火性能强，可以吸附树脂本身异味并释放负氧离子，使用效果接近于天然草坪，功能优于天然草坪。与现有技术配方相比，伊利石复合材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，大大的降低了对仪器设备的损耗，伊利石复合材料为无机非金属材料，具有良好的绝缘隔热能力，大大提高了高分子材料的性能，环保卫生。
Description
技术领域
本发明涉及人造草丝领域，具体涉及一种伊利石复合材料基人造草丝的制备方法和人造草丝。
背景技术
人造草坪正常使用期可达10年以上，其优点相对于天然草坪价格低使用时间长，卫生干净，处理简单，既经济又实用。目前，人造草坪已经成为部分操场绿化及专用比赛场地，足球、篮球、网球、高尔夫球等运动的公共练习场或可以应用在广场、会场及大中小学、幼儿园的综合活动场地，以及公路，铁路、社区的绿化，部分人家房屋地毯、屋顶和庭院的装饰用。
目前国内市场上的人造草坪仍存在许多技术缺陷，其运动性能(柔软程度)达不到天然草坪的水平，并且存在异味和掉色现象，除观赏性能无功能性功能，无法达到天然草坪的环境净化功能，且高分子材料遇明火易燃，防火等级低，造价略高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种伊利石复合材料基人造草丝的制备方法和人造草丝，用以解决人造草坪存在异味，无法达到天然草坪的环境净化功能，且高分子材料遇明火易燃，防火等级低的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
第一方面，根据本发明实施例的伊利石复合材料基人造草丝的制备方法，包括：
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料；
将所述混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝。
其中，所述熔融物料中包括：
高分子树脂70-100重量份；
色母粒5-15重量份；
润滑剂5-8重量份；
伊利石复合材料15-25重量份；
紫外线吸收剂0.1-0.3重量份。
其中，所述熔融物料中包括：
增塑剂20-30重量份。
其中，所述高分子树脂包括指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯中的一种或多种。
其中，所述伊利石复合材料包括：
负载功能离子的伊利石；
分别负载功能离子的高岭土、石灰石、钠长石、云母石、蒙脱石中的至少一种。
其中，所述功能离子包括：稀土元素中的至少一种。
其中，所述伊利石复合材料中所述功能离子含量大于或等于0.1％。
其中，所述伊利石复合材料的粒径为1-10μm。
其中，所述色母粒为酞菁绿，所述润滑剂为石蜡。
第二方面，根据本发明实施例的伊利石复合材料基人造草丝，利用上述实施例中所述的制备方法制备。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
根据本发明实施例的伊利石复合材料基人造草丝的制备方法，称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料；将所述混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝。通过上述方法制得的人造草丝使用寿命长，防火性能强，可以吸附树脂本身异味并释放负氧离子，使用效果接近于天然草坪，功能优于天然草坪。与现有技术配方相比，伊利石复合材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，大大的降低了对仪器设备的损耗，伊利石复合材料为无机非金属材料，具有良好的绝缘隔热能力，大大提高了高分子材料的性能，环保卫生。
附图说明
图1为本发明实施例的制备方法的一个流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面具体描述根据本发明实施例的伊利石复合材料基人造草丝的制备方法。
如图1所示，根据本发明实施例的伊利石复合材料基人造草丝的制备方法包括：
步骤S1，称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料；
步骤S2，将所述混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；
步骤S3，将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝。
也就是说，在上述制备过程中，先按照比重称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料，润滑剂可以为滑石粉，比如，可以在搅拌机中混合，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；将所述混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝，比如，可以将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂及其他加工助剂放入料斗，经双螺杆挤出机熔融挤出得到熔融物料，挤出机长径比可以为25，螺杆转速可以为25-35r/min，挤出温度可以为250℃；将挤出的熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割，热处理后成为人造草丝，牵引温度为100℃，冷却温度为50℃，根据实际需求拉丝、打弯、切割长度及宽度。通过上述方法制得的人造草丝使用寿命长，防火性能强，可以吸附树脂本身异味并释放负氧离子，使用效果接近于天然草坪，功能优于天然草坪，通过紫外线吸收剂能够较好地吸收紫外线，避免紫外线带来的损坏。与现有技术配方相比，伊利石复合材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，大大的降低了对仪器设备的损耗，伊利石复合材料为无机非金属材料，具有良好的绝缘隔热能力，大大提高了高分子材料的性能，伊利石复合材料可以释放负氧离子，能够杀菌消毒，环保卫生。
在本发明的一些实施例中，所述熔融物料中可以包括：
高分子树脂70-100重量份；色母粒5-15重量份；润滑剂5-8重量份；伊利石复合材料15-25重量份；紫外线吸收剂0.1-0.3重量份。通过上述组重量份的配合能够提高人造草丝的耐老化性能，便于加工拉丝，增强防火性能，可以吸附树脂本身异味并释放负氧离子，使用效果接近于天然草坪，降低成本。
可选地，所述熔融物料中可以包括增塑剂20-30重量份，通过增塑剂能够提高人造草丝的性能，耐老化。
在一些实施例中，高分子树脂可以包括指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯中的一种或多种，比如，高分子树脂可以包括指聚丙烯或聚乙烯。紫外线吸收剂可以为聚丁二酸酯、2-(2-羟基-3-特丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑(UV-326)、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV-531)中的至少一种。
可选地，伊利石复合材料可以包括：
负载功能离子的伊利石；
分别负载功能离子的高岭土、石灰石、钠长石、云母石、蒙脱石中的至少一种，比如，伊利石复合材料可以为负载功能离子的伊利石和负载功能离子高岭土，伊利石复合材料可以为负载功能离子的伊利石和负载功能离子的蒙脱石。
在一些实施例中，功能离子可以包括：稀土元素中的至少一种，比如，功能离子可以包括如镧、铈、钕和钇。其中，伊利石复合材料中功能离子含量大于或等于0.1％，通过功能离子可以使得人造草丝具有吸附塑料本身异味的特殊功能，同时还具有释放负离子的功能，使用效果更接近天然草坪。
可选地，伊利石复合材料的粒径可以为1-10μm，便于均匀分散在树脂中，有利于伊利石复合材料与其他组分的配合，提高人造草丝的性能，伊利石复合功能材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，超细的粒度与润滑剂的配合使用大大的降低了对仪器设备的损耗。
根据一些实施例，色母粒为酞菁绿，润滑剂为石蜡，采用有机颜料酞菁绿着色，用量少，着色能力强，迁移性及耐候性良好，环保卫生，污染少。
本发明实施例还提供一种伊利石复合材料基人造草丝，人造草丝利用上述实施例中所述的制备方法制备。通过上述方法制得的人造草丝使用寿命长，防火性能强，可以吸附树脂本身异味并释放负氧离子，使用效果接近于天然草坪，功能优于天然草坪，通过紫外线吸收剂能够较好地吸收紫外线，避免紫外线带来的损坏。与现有技术配方相比，伊利石复合材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，大大的降低了对仪器设备的损耗，伊利石复合材料为无机非金属材料，具有良好的绝缘隔热能力，大大提高了高分子材料的性能，伊利石复合材料可以释放负氧离子，能够杀菌消毒，环保卫生。
在本发明的一些实施例中，所述熔融物料中包括：
高分子树脂70-100重量份；色母粒5-15重量份；滑石粉5-8重量份；伊利石复合材料15-25重量份；紫外线吸收剂0.1-0.3重量份。其中，所述熔融物料中还可以包括：增塑剂20-30重量份。色母粒可以为酞菁绿，润滑剂可以为石蜡，高分子树脂可以包括指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯中的一种或多种。
可选地，所述伊利石复合材料包括：
负载功能离子的伊利石；
分别负载功能离子的高岭土、石灰石、钠长石、云母石、蒙脱石中的至少一种。比如，伊利石复合材料可以为负载功能离子的伊利石和负载功能离子高岭土，伊利石复合材料可以为负载功能离子的伊利石和负载功能离子的蒙脱石。
在本发明的实施例中，所述功能离子包括：稀土元素中的至少一种。所述伊利石复合材料中所述功能离子含量大于或等于0.1％。所述伊利石复合材料的粒径为1-10μm，伊利石复合功能材料具有良好的分散性，同时也能降低成本，超细的粒度与润滑剂的配合使用大大的降低了对仪器设备的损耗。
下面通过一些具体的实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂在搅拌机中混合均匀得到混合料，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；
将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；经双螺杆挤出机熔融挤出基体树脂颗粒，挤出机长径比25，螺杆转速25-35r/min，挤出温度为250℃；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割、及热处理后成为人造草丝；
其中，高分子树脂70重量份、色母粒10重量份、润滑剂6重量份、伊利石复合材料15重量份、紫外线吸收剂0.3重量份和增塑剂25重量份；高分子树脂为聚氯乙烯，色母粒为酞菁绿，润滑剂为滑石粉，紫外线吸收剂为聚丁二酸酯，伊利石复合材料为负载功能离子的伊利石和负载功能离子高岭土，伊利石复合材料中功能离子含量为0.1％。
实施例2
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂在搅拌机中混合均匀得到混合料，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；
将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；经双螺杆挤出机熔融挤出基体树脂颗粒，挤出机长径比25，螺杆转速25-35r/min，挤出温度为250℃；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割、及热处理后成为人造草丝；
其中，高分子树脂85重量份、色母粒15重量份、润滑剂5重量份、伊利石复合材料20重量份、紫外线吸收剂0.1重量份和增塑剂30重量份；高分子树脂为聚氯乙烯，色母粒为酞菁绿，润滑剂为滑石粉，紫外线吸收剂为聚丁二酸酯，伊利石复合材料为负载功能离子的伊利石和负载功能离子高岭土，伊利石复合材料中功能离子含量为0.12％。
实施例3
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂在搅拌机中混合均匀得到混合料，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；
将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；经双螺杆挤出机熔融挤出基体树脂颗粒，挤出机长径比25，螺杆转速25-35r/min，挤出温度为250℃；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割、及热处理后成为人造草丝；
其中，高分子树脂100重量份、色母粒5重量份、润滑剂8重量份、伊利石复合材料25重量份、紫外线吸收剂0.2重量份和增塑剂20重量份；高分子树脂为聚氯乙烯，色母粒为酞菁绿，润滑剂为滑石粉，紫外线吸收剂为聚丁二酸酯伊利石复合材料为负载功能离子的伊利石和负载功能离子蒙脱石，伊利石复合材料中功能离子含量为0.15％。
实施例4
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂在搅拌机中混合均匀得到混合料，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；
将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；经双螺杆挤出机熔融挤出基体树脂颗粒，挤出机长径比25，螺杆转速30r/min，挤出温度为250℃；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割、及热处理后成为人造草丝；
其中，高分子树脂80重量份、色母粒10重量份、润滑剂5重量份、伊利石复合材料25重量份、紫外线吸收剂0.2重量份和增塑剂20重量份；高分子树脂为聚氯乙烯，色母粒为酞菁绿，润滑剂为滑石粉，紫外线吸收剂为UV-326，伊利石复合材料为负载功能离子的伊利石和负载功能离子高岭土，伊利石复合材料中功能离子含量为0.13％。
实施例5
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂在搅拌机中混合均匀得到混合料，搅拌机混合温度为150℃，混合时间为30min；
将混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；经双螺杆挤出机熔融挤出基体树脂颗粒，挤出机长径比25，螺杆转速30r/min，挤出温度为250℃；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料经过牵引、冷却、拉丝切割、及热处理后成为人造草丝；
其中，高分子树脂80重量份、色母粒10重量份、润滑剂5重量份、伊利石复合材料15重量份、紫外线吸收剂0.2重量份和增塑剂25重量份；高分子树脂为聚氯乙烯，色母粒为酞菁绿，润滑剂为滑石粉，紫外线吸收剂为聚丁二酸酯，伊利石复合材料为负载功能离子的伊利石、负载功能离子高岭土和负载功能离子蒙脱石，伊利石复合材料中功能离子含量为0.12％。
对比例1：与本实施例4的区别仅在于不放伊利石复合材料；
对比例2：与本实施例4的区别仅在于伊利石复合材料中不负载功能离子；
对比例3：与本实施例4的区别仅在于高分子树脂改用聚丙烯。
以上实施例及对比例所制得的人造草丝基本性能及力学性能是按国标GB/T20394-2003体育用人造草坪测定，数值及指标见表1和表2；
防火等级及燃烧性能等级按国标GB/T8624-2012建筑材料及制品燃烧性能分级测定，数值及指标见表3；
负离子释放能力是按照JC/T1016-2006材料负离子发生量的测试方法测量的，测试数值及指标见表3。
表1不同实施例中人造草丝的性能
表2不同实施例与对比例中人造草丝的性能
表3人造草丝的负离子释放能力和燃烧性能等级
根据上述实施例以及对比例可知，通过本发明的制备方法制备的人造草丝的性能较好，防火能力强，强度高，负离子释放能力强，不易掉色，耐老化，耐腐蚀，重金属含量较低。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种伊利石复合材料基人造草丝的制备方法，其特征在于，包括：
称取高分子树脂、色母粒、润滑剂混合均匀得到混合料；
将所述混合料通过挤出机造粒得到基体树脂颗粒；
将基体树脂颗粒与伊利石复合材料、紫外线吸收剂混合熔融得到熔融物料，将所述熔融物料进行挤出拉丝形成人造草丝。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述熔融物料中包括：
高分子树脂70-100重量份；
色母粒5-15重量份；
润滑剂5-8重量份；
伊利石复合材料15-25重量份；
紫外线吸收剂0.1-0.3重量份。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔融物料中包括：
增塑剂20-30重量份。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高分子树脂包括指聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述伊利石复合材料包括：
负载功能离子的伊利石；
分别负载功能离子的高岭土、石灰石、钠长石、云母石、蒙脱石中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述功能离子包括：稀土元素中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述伊利石复合材料中所述功能离子含量大于或等于0.1％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述伊利石复合材料的粒径为1-10μm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述色母粒为酞菁绿，所述润滑剂为石蜡。
10.一种伊利石复合材料基人造草丝，其特征在于，利用如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备。
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