一种具有形状记忆功能的人造草丝、制备方法和人工草坪与流程

本发明涉及人工草坪制造
技术领域：
，具体涉及一种具有形状记忆功能的人造草丝、制备方法和人工草坪。
背景技术：
：人造草坪是由草丝、基布以及固定草丝的底胶组成，人造草坪如今越来越受人们的欢迎，不仅仅在运动场地，还应用于休闲场地、家用庭院、冰雪场地以及景观场地等，对比天然草坪，人造草坪具有美观耐用、维护保养成本低和四季通用等优点。然而，普通的人造草坪与天然草一样，在长时间高负荷的踩踏、压迫磨损等外界条件下，会发生倒伏、歪斜等不可恢复的形状损伤。使用尤其以足球运动草坪、人造滑雪草坪、休闲草坪等高频次踩踏、高负荷压迫的草坪为主，严重影响了草坪的美观性、缓冲性、摩擦性等性能指标。技术实现要素：对现有技术的不足，本发明针提供一种具有形状记忆功能的人造草丝、制备方法和人工草坪，该人造草坪在有效保持草坪初始铺装状态的性能水平，在人造草丝经受摩擦、压力等外界损伤时，可在非使用时间自行慢慢的恢复到直立状态，减轻倒伏、歪斜等不可恢复的形状损伤，确保人造草坪的美观性、缓冲性、摩擦性等性能指标的延续保持性。本发明是通过如下技术方案实现的：提供一种具有形状记忆功能的人造草丝，包括以下重量份数的原料：基体树脂60-90份、热致或光致形状记忆高分子聚合物5-20份、色母粒1-10份、表面改性相容剂1-5份和助剂5-10份。本方案中热致或光致形状记忆高分子聚合物一般由防止树脂流动并记忆起始态的同定相与随温度变化能可逆地固化和软化的可逆相组成。可逆相为物理交联结构，如结晶态、玻璃态等，而同定相分为物理交联结构或化学交联结构。利用表面改性剂相容剂解决了热致或光致形状记忆高分子聚合物与聚乙烯树脂的相容性，热致或光致形状记忆高分子聚合物为聚降冰片烯、聚氨酯、高反式聚异戊二烯，苯乙烯，7-丁二烯共聚物、含氟树脂、聚己酸内酯、肉桂酸、二丙烯酸酯的一种或几种组合。助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂、分散剂、含氟聚合物加工助剂中一种或几种组合。其中，含氟聚合物加工助剂可以选用美国杜邦、3m、日本大金、法国阿科玛、鲁聚化学的ppa2800、ppa5911、ppa2200、fx5920、da310、z100等。紫外线吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类紫外线吸收剂，包含紫外线吸收剂uv-540、紫外线吸收剂uv-p、光稳定剂883、光稳定剂744的一种或几种。抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂dnp、抗氧剂dltp、抗氧剂264、抗氧剂164的一种或几种。分散剂为脂肪酸类、石蜡类、金属皂类、硅油类的一种或几种。一种根据所述的具有形状记忆功能的人造草丝的制备方法，按照上述重量份数的基体、色母粒、热致或光致形状记忆高分子聚合物和助剂用单螺杆挤出机进行混合、挤出、拉丝、定型、加捻，加工成形状记忆功能人造草丝。其中：挤出机1-6区的温度为225±5℃，模头21-25区的温度为228±5℃，模头的压力为57±2mpa，熔融泵的压力为45±2mpa。一种使用具有形状记忆功能的人造草丝制备人工草坪的方法，将人造草丝通过簇绒的方式编织在基布上，基布背面均匀的涂覆羧基丁苯胶乳或聚氨酯组分，经过长烘箱烘干或红外照射后固化成型得到具有形状记忆功能的人造草坪。一种使用具有形状记忆功能的人造草丝制备人工草坪的方法制得的具有形状记忆功能的人造草坪。与现有技术相比本发明有以下有益效果：一、相比于现有技术的人造草坪，本发明的人造草坪由于其含有形状记忆人造草丝，因而具有初始形状的记忆功能，在达到一定温度或光照刺激下，人造草丝经受踩踏、碾压、磨损等外界因素导致的弯曲、倒伏均可在非使用时间自行慢慢的恢复到直立状态，减轻倒伏、歪斜等不可恢复的形状损伤，确保人造草坪的美观性、缓冲性、摩擦系数、支撑性等性能指标的延续保持性。二、形状记忆功能人造草坪的激发源为温度或光照，不需要采取任何额外的投入，仅需在配方体系中增加形状记忆功能母粒，其组份为温致或光致形状记忆高分子聚合物，可供选择的形状记忆高分子聚合物种类多，成本低。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。一种根据所述的具有形状记忆功能的人造草丝的制备方法，包括以下步骤：将基体、色母粒、热致或光致形状记忆高分子材料、表面改性相容剂和助剂用单螺杆挤出机进行混合、挤出、拉丝、定型、加捻，加工成形状记忆功能人造草丝。一种具有形状记忆功能性人造草坪，其包括形状记忆功能人造草丝，基布及背胶层，形状记忆功能人造草丝采用形状记忆高分子聚合物与基体树脂制成，制备方法是形状记忆功能人造草丝通过簇绒的方式编织在基布上，基布背面设有用于固定人造草丝下端的背胶层，背胶层为热固性丁苯胶或聚氨酯。其中，基本一般选用pp材料。实施例1：温致形状记忆人造草丝：(1)按照a重量份配方在储罐混料机中混料，然后用于单螺杆挤出机熔融挤出、拉丝、定型，加捻，加工成形状记忆功能性人造草丝；其中：挤出机1-6区的温度为225℃，模头21-25区的温度为228℃，模头的压力为57mpa，熔融泵的压力为45mpa。另外，过滤器9区的温度设置为225℃，tape10区的温度设置为52℃，泵体11区的温度设置为225℃，适配器12区的温度设置为225℃，水箱的温度设置为30℃，进料口的温度设置为25℃，冷辊的温度设置为40℃，油辊1的温度设置为115℃，油辊2的温度设置为115℃，油辊3的温度设置为79℃，烘箱1的温度设置为127℃，烘箱2的温度设置为127℃。泵速为14.5m/min，泵速参数根据产品纤度进行调节。提丝速度为14.7m/min；牵引速度为14.9m/min；牵伸速度为59.6m/min。退火辊3速度为59.0m/min，退火辊2速度为57.6m/min，线速度为55.0m/min，上油辊速度为0.05m/min。牵伸比为4.0：1，总比3.7：1，换网间隔时间为20min。(2)将上所述的形状记忆功能性人造草丝，与底布一起通过簇绒机加工成人造草坪；(3)将羧基丁苯胶乳均匀的涂覆在人造草坪的底部，背胶量在700g/m2，并经过卧式长烘箱后固化成型后得到具有形状记忆功能人造草坪。形状记忆功能人造草坪效果测试：高反式聚异戊二烯形状记忆母料通过硫化控制形状记忆温度为55摄氏度，即温致形状记忆激发温度55℃，接近日晒人造草坪地表温度；耐磨损采用lisporttmxl磨损测试仪，进行2000h测试。草坪分类普通人造草坪温致形状记忆功能人造草坪2000h磨损测试后草丝倒伏率60％55％环境温度升至55℃2h后草丝倒伏率58％11％通过上述测试，采用本发明人造草丝的人造草坪相比于普通人造草坪，不仅在磨损测试中的倒伏率优于普通人造草坪，而且经过环境温度提升至55℃后，具有恢复形状的功能，并可明显降低倒伏率，其性能优于现有技术人造草坪。实施例2：光致形状记忆人造草坪：(1)按照b重量份配方在储罐混料机中混料，然后用于单螺杆挤出机熔融挤出、拉丝、定型，加捻，加工成形状记忆功能性人造草丝；其中：挤出机1-6区的温度为230℃，模头21-25区的温度为232℃，模头的压力为59mpa，熔融泵的压力为47mpa。另外，过滤器9区的温度设置为230℃，tape10区的温度设置为57℃，泵体11区的温度设置为230℃，适配器12区的温度设置为225℃，水箱的温度设置为32℃，进料口的温度设置为29℃，冷辊的温度设置为45℃，油辊1的温度设置为120℃，油辊2的温度设置为110℃，油辊3的温度设置为80℃，烘箱1的温度设置为127℃，烘箱2的温度设置为130℃。泵速为19.5m/min，泵速参数根据产品纤度进行调节。提丝速度为12.7m/min；牵引速度为14m/min；牵伸速度为60m/min。退火辊3速度为64m/min，退火辊2速度为60m/min，线速度为60m/min，上油辊速度为0.04m/min。牵伸比为3.0：1，总比2.7：1，换网间隔时间为28min。(2)将上所述的形状记忆功能性人造草丝，与底布一起通过簇绒机加工成人造草坪；(3)将羧基丁苯胶乳均匀的涂覆在人造草坪的底部，背胶量在700g/m2，并经过卧式长烘箱后固化成型后得到具有形状记忆功能人造草坪。形状记忆功能人造草坪效果测试：肉桂酸ca基团形状记忆高分子聚合物通过将ca大分子引入基体树脂形成半互穿网络高分子。耐磨损采用lisporttmxl磨损测试仪，进行2000h测试。草坪分类普通人造草坪光致形状记忆功能人造草坪2000h磨损测试后草丝倒伏率60％61％日光照射2h后草丝倒伏率58％13％通过上述测试，采用本发明人造草丝的人造草坪相比于普通人造草坪，其具有和普通人造草坪的磨损测试相当的水平，但经过光照刺激后具有恢复形状的功能，可明显降低倒伏率。当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本
技术领域：
的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。当前第1页1 2 3 

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