本发明涉及人造草坪,更具体的说是涉及一种草丝组合物,及利用草丝组合物制备人造草丝和应用。
背景技术:
1、人造草坪起源于上个世纪60年代,经过几十年的发展,人造草坪与天然草地相比具有价格低廉、维护方便等优势,近年来受到人们越来越多的青睐。在运动领域,人造草坪从最初足球场的使用,逐渐衍生曲棍球,网球,以及高尔夫球等专业运动场所。人造草坪不仅使用寿命长,且草地情况受天气影响较小,并且具备了天然草般的运动感觉,这极大的推动了人造草坪在运动领域的使用,也受到广大体育爱好者的欢迎。近年来,随着人造草坪技术的进步,除了运动领域,人造草坪也在休闲领域得到了广泛的应用,逐步走进我们的生活,比如,庭院草、花园草、酒店超市的景观草等。
2、为了使人造草坪的仿真度更高,手感更柔软,人造草丝往往需要设计成不同的形状和细度,这对人造草丝的生产拉丝工艺的稳定性提出了更高的要求,特别是在高速剪切下的熔体流动性的要求越来越高。
3、因此,如何提供一种能够改善高剪切熔体流动性的解决方案,提高人造草坪用草丝的生产效率,降低生产成本是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本发明针对目前现有技术中存在的技术问题,提供了一种应用于仿真植物尤其是人造草坪用的草丝组合物,草丝中所用到的组合物可明显的改善人造草丝的熔体稳定性,提高人造草丝的生产效率。
2、为了实现上述目的,本发明目的之一提供一种草丝组合物,其特征在于,按质量百分比计,包括以下组分:
3、烯烃类聚合物79-99%,硅橡胶或硅橡胶母粒0.001-3%和添加剂母粒0.01-20%。
4、优选的,在上述所述草丝组合物,按质量百分比计,包括以下组分:
5、烯烃类聚合物84-99%,硅橡胶或硅橡胶母粒0.05-2%和添加剂母粒0.01-15%;
6、或烯烃类聚合物89-99%,硅橡胶或硅橡胶母粒0.1-1%和添加剂母粒0.01-10%。
7、采用上述技术方案的有益效果至少包括:当硅橡胶/硅橡胶母粒的比例合适时,其对熔体流动的改进的效果最为明显,过少的添加比例使得其熔体中的分散有限,效果不是最佳;而过多的添加比例则溶液导致与烯烃类熔体的不相容。
8、优选的,所述硅橡胶母粒为以聚烯烃为载体,与硅橡胶共混得到的硅橡胶母粒;
9、所述硅橡胶母粒按照质量百分比包括如下组分,烯烃类聚合物40-90%,硅橡胶10-60%。
10、采用上述技术方案的有益效果至少包括:硅橡胶的分子量决定了其在聚烯烃熔体中的分散尺寸,当分子量过低时,其分散尺寸太小,扩散太快;而分子量过高时,其流动性太低,不容易分散。
11、优选的,所述硅橡胶包括:甲基硅橡胶、二甲基硅橡胶,甲基苯基硅橡胶,甲基乙烯基硅橡胶中的一种或多种。
12、优选的,所述硅橡胶数均分子量大于500000g/mol。
13、优选的,所述硅橡胶数均分子量在500000g/mol至800000g/mol之间。
14、优选的,所述添加剂母粒按照质量百分比包括如下组分:
15、烯烃类聚合物85-99%,色粉1-15%;
16、或,烯烃类聚合物20-80%,无机填料10-75%,色粉1-15%,抗氧剂0.1-2%,紫外稳定剂0.1-2%,润滑剂0.1-2%,开口剂0.1-5%。
17、其中,色粉是行业所熟知的无机类和有机类颜料和/或染燃料中的一种或多种;
18、抗氧剂,紫外稳定剂,润滑剂和开口剂为行业所熟知的应用于聚烯烃类材料的加工助剂;
19、无机填料包括轻质碳酸钙、重质碳酸钙、沉淀硫酸钡、天然硫酸钡中的一种或多种。
20、优选的,所述添加剂母粒的制备具体为:
21、将原料按照比例加入到高混机中混合3-5min,然后将混合好的粉料加入到螺杆挤出机进行塑化、挤出、造粒得到所述添加剂母粒;
22、其中,挤出机机身温度为110~250℃,螺杆转速为20~60r/min。
23、优选的,所述烯烃类聚合物包括聚乙烯和/或聚丙烯,其中聚乙烯和聚丙烯的生产不限于聚合工艺和催化剂的类型;
24、其中,所述聚乙烯的密度范围为0.90-0.96g/cm3;
25、所述聚丙烯的熔体流动性指数范围为1-50g/10min或10-40g/10min或15-30g/10min(熔体流动性指基于astm d-1238l测试标准)。
26、采用上述技术方案的有益效果至少包括:选用具有上述参数内的聚乙烯能够为拉丝过程中提供更好的流动性和熔体稳定性。
27、所述聚乙烯为高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,高压聚乙烯,线性低密度聚乙烯,中密度聚乙烯,超低密度聚乙烯,双峰聚乙烯,茂金属聚乙烯中的一种或多种。
28、进一步,所述烯烃类聚合物除了聚乙烯和/或聚丙烯外,还包括质量分数为0-40%的热塑性聚烯烃弹性体。
29、所述热塑性聚烯烃弹性体包括但不限于是乙烯丙烯,乙烯丁烯,乙烯己烯,乙烯辛烯的共聚物中的一种或多种。
30、本发明目的之二,将上述的草丝组合物在仿真植物/人造草丝/人造草坪上的应用。
31、本发明目的之三,提供一种人造草丝,包含所述的草丝组合物。
32、本发明目的之四,提供一种人造草丝的制备方法,具体包括:
33、(1)按照上述所述的烯烃类聚合物,硅橡胶/硅橡胶母粒和添加剂母粒的质量百分比混合,并经过螺杆挤出机熔融挤出;
34、(2)挤出后的物料经过牵引、牵伸、热定型处理后制得人造草丝。
35、优选的,步骤(1)中所述螺杆挤出机的螺杆转速为60~100r/min,熔融挤出温度为160~270℃;
36、步骤(2)中所述牵伸的温度为80~120℃,牵伸比2~5。
37、本发明目的之五,提供一种人造草坪,包括所述的人造草丝。
38、本发明目的之六,提供一种人造草坪的制备方法,具体包括:将上述的人造草丝通过加捻、簇绒工序织到底背的上表面,然后在底背的下表面涂覆胶黏剂,通过烘箱对胶黏剂进行干燥固化得到人造草坪。
39、根据上述技术方案,本发明至少包括如下技术效果:本发明一方面在人造草丝中引入了硅橡胶,使得人造草丝的熔体稳定性得到极大的提升;另一方面,因为人造草丝熔体稳定性的提升,减少了其在拉丝过程不容易发生因熔体不稳定造成的断丝现象,从而改进人造草丝的加工效率,也能降低人造草丝纤维的成本,为人造草坪行业的健康发展提供了动力。
1.一种草丝组合物,其特征在于,按质量百分比计,包括以下组分:
2.根据权利要求1所述的草丝组合物,其特征在于,按质量百分比计,包括以下组分:
3.根据权利要求1所述的草丝组合物,其特征在于,所述硅橡胶母粒为以聚烯烃为载体,与所述硅橡胶共混得到的硅橡胶母粒;
4.根据权利要求1-3任一所述的草丝组合物,其特征在于,所述硅橡胶包括:甲基硅橡胶、二甲基硅橡胶,甲基苯基硅橡胶,甲基乙烯基硅橡胶中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的草丝组合物,其特征在于,所述硅橡胶数均分子量大于500000g/mol。
6.根据权利要求4所述的草丝组合物,其特征在于,所述硅橡胶数均分子量在500000g/mol至800000g/mol之间。
7.根据权利要求5或6所述的草丝组合物,其特征在于,所述添加剂母粒按照质量百分比包括如下组分:
8.根据权利要求7所述的草丝组合物,其特征在于,所述添加剂母粒的制备具体为:
9.根据权利要求7所述的草丝组合物,其特征在于,所述烯烃类聚合物包括聚乙烯和/或聚丙烯;
10.根据权利要求7-9任一所述的草丝组合物在仿真植物/人造草丝/人造草坪上的应用。
11.一种人造草丝,其特征在于,包含权利要求1-3或7-9任一所述的草丝组合物。
12.一种人造草丝的制备方法,其特征在于,具体包括:
13.根据权利要求12所述的一种人造草丝的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述螺杆挤出机的螺杆转速为60~100r/min,熔融挤出温度为160~270℃;
14.一种人造草坪,其特征在于,包括权利要求11所述的人造草丝或权利要求13所述的制备方法得到的人造草丝。
15.一种人造草坪的制备方法,其特征在于,将权利要求11所述的人造草丝或权利要求13所述的制备方法得到的人造草丝通过加捻、簇绒工序织到底背的上表面,然后在底背的下表面涂覆胶黏剂,通过对胶黏剂进行干燥固化得到人造草坪。