專利名稱：一種抗靜電人造草坪及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及人造草坪及其制備方法，具體的說涉及一種抗靜電人造草坪及其制備方法。
背景技術(shù)：
人造草坪起源于20世紀60年代的美國，能滿足全天候的高強度運動需要，且具有養(yǎng)護簡單、排水迅速、均一耐用、耗水少等優(yōu)點，被廣泛用于曲棍球、棒球、橄欖球等專用比賽場地，以及休閑和環(huán)境景觀場地。隨著人造草坪的發(fā)展，其在顏色外形和性能上更加接近于天然草，其中包括摩擦力、回彈力、軟硬度、沖擊吸收和垂直變形等，賦予了人造草坪優(yōu)異的運動性、安全性和舒適性。由于人造草坪是由塑料化纖人為加工而成，具有較強的電絕緣性，在經(jīng)過摩擦帶電后，集聚在材料表面的電荷很難耗散而容易產(chǎn)生放電現(xiàn)象，不僅影響了人造草坪的運動性和舒適性，也限制了人造草坪在一些特殊場合的推廣和使用，例如工礦企業(yè)。
中國專利CN200920101997. 4公開了一種中部具有縱向缺口管道的人造草葉片， 用以吸附少量水份來達到抗靜電的效果，但這種抗靜電方法難以達到全天候和低濕度下抗靜電。國外的一些公司如Mountain公司通過在人造草坪表面噴撒抗靜電溶液來達到抗靜電效果，但這種表面噴灑的方法隨著時間的推移無法保持抗靜電效果。因此需要開發(fā)一種新的人造草坪使之具有長期有效的抗靜電效果。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有人造草坪的問題和不足，提供一種具有長久有效抗靜電性的抗靜電人造草坪，滿足人們對抗靜電草坪的需求，同時本發(fā)明還提供該抗靜電人造草坪的制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，包括有人造草絲、底基布和背膠，其所述的人造草絲為抗靜電人造草絲，該抗靜電人造草絲由以下重量份計各成份制成
基本樹脂 80 95份色母0 5份助劑0.1 5份抗靜電母粒 I 10份。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其進一步的技術(shù)方案是所述的抗靜電母粒由以下重量份各成份制成
基本樹脂40 80份
助劑0.1 5份
抗靜電填料 10 50份。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其更進一步的技術(shù)方案是所述的抗靜電填料為非離子型抗靜電劑、納米氧化錫銻和納米導電云母中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其進一步的技術(shù)方案還可以是所述的基本樹脂為聚乙烯、聚丙烯和尼龍中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其進一步的技術(shù)方案還可以是所述的助劑為紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、加工助劑、分散劑中的一種或幾種，更進一步的技術(shù)方案是所述的加工助劑為開口劑。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其進一步的技術(shù)方案還可以是所述的抗靜電背膠由以下重量份各成份制成
基本膠乳80 100份
碳酸鈣80 140份
導電填料I 10份。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其更進一步的技術(shù)方案是所述的導電填料優(yōu)選為碳納米管、導電碳纖維、超導炭黑、導電石墨粉和納米導電云母中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪，其更進一步的技術(shù)方案還可以是所述的基本膠乳為丁苯膠乳、羥基丁苯膠乳和聚氨酯中的一種或幾種混合物。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪的制備方法，其特征在于包括以下步驟
(A)先將基本樹脂、抗靜電填料和助劑在雙螺桿擠出機上共混造粒制成抗靜電母粒，其中擠出溫度為100 250°C ；
(B)再在將基本樹脂、色母、助劑和抗靜電母粒經(jīng)過共混、擠出、拉絲制備成抗靜電人造草絲，其擠出成型控制溫度為150 300°C，總生產(chǎn)比為3 10，烘箱溫度為50 150。。；
(C)將基本膠乳、碳酸鈣和導電填料混合制備成抗靜電背膠；
(D)最后經(jīng)簇絨、在背部涂覆膠乳制備成抗靜電人造草坪。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明的抗靜電人造草坪包含了抗靜電人造草絲，人造草坪表面經(jīng)過運動摩擦積累了靜電，可以通過抗靜電人造草絲葉片表面耗散，抗靜電效果比現(xiàn)有技術(shù)手段耐候性好、 持久優(yōu)異。本發(fā)明中抗靜電填料所使用的非離子型抗靜電劑與聚乙烯、聚丙烯等基本樹脂具有較好的相容性，耐溫性能好，抗靜電性能持久優(yōu)異。納米氧化錫銻(ATO)與傳統(tǒng)填料相比具有良好優(yōu)異的導電性、淺色透明性、良好的耐候性和穩(wěn)定性以及低的紅外發(fā)射率，同時納米導電云母導電性優(yōu)異、色淺?？轨o電填料使抗靜電人造草不僅迅速具有抗靜電性，而且效果持久穩(wěn)定。
本發(fā)明的抗靜電人造草坪在包含了抗靜電人造草絲的同時還可以包含抗靜電背膠，人造草坪表面經(jīng)過運動摩擦積累了靜電，不但可以通過抗靜電人造草葉片表面耗散而且可以通過草坪底部的抗靜電背膠通過大地傳導耗散，抗靜電效果比現(xiàn)有技術(shù)手段耐候性好、持久優(yōu)異。本發(fā)明所選用的導電填料碳納米管具有巨大的長徑比和比表面積、納米級管徑以及優(yōu)異的導電性，在較低的含量下就可以使材料的電阻率迅速下降；導電碳纖維具有巨大的長徑比，可以在背膠中形成網(wǎng)絡(luò)狀傳導結(jié)構(gòu)；超導炭黑、導電石墨粉和納米導電云母具有巨大的比表面積、優(yōu)良的導電性，是理想的導電填料；這些導電填料可以使抗靜電背膠具有持久的抗靜電性能。
本發(fā)明的抗靜電草坪添加量少，生產(chǎn)工藝易于實現(xiàn)，抗靜電人造草絲和抗靜電背膠的表面電阻率可以達到IO8 IOltlQ，抗靜電效果持久穩(wěn)定。
具體實施方式
以下通過具體實施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅限定于這些實施例。
實施例I
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO 2kg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑 0. 3kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 2kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165°C; 抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 200kg，總拉伸比為5. 2，烘箱溫度950C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸|丐50kg,碳納米管Ikg,超導炭黑Ikg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例2
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg,納米導電云母2kg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑 0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 0C ；
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5. I，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸I丐50kg,導電碳纖維0. 5kg,超導炭黑I. 5kg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例3
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO 1kg,納米導電云母lkg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 °C ；
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5. I，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸I丐50kg,碳納米管0. 5kg,導電碳纖維I. 5kg攪拌混合；將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例4
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO 2kg,納米導電云母lkg,抗靜電劑lkg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 °C ；
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳40kg,碳酸I丐60kg,導電石墨粉I. 5kg,導電碳纖維0. 5kg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例5
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO lkg,納米導電云母lkg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 °C ；
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5. I，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳40kg,碳酸|丐60kg,碳納米管lkg,導電碳纖維Ikg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例6
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg,納米導電云母2kg,抗靜電劑2kg,助劑lkg(其中紫外光穩(wěn)定劑 0. 2kg、抗氧劑0. 3kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 0C
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0.2kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒IOkg共混擠出成型,制備抗靜電草絲，擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5. 2，烘箱溫度950C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸I丐50kg,碳納米管0. 5kg,納米導電云母I. 5kg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。6
實施例7
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO 3kg,抗靜電劑lkg,助劑Ikg (其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0.2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165°C;
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 3kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 2kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸I丐50kg,碳納米管0. 5kg,導電碳纖維I. 5kg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例8
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO I. 5kg,納米導電云母0. 5kg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165 °C ；
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 210kg，總拉伸比為5，烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳40kg,碳酸I丐60kg,導電石墨I. 5kg,導電云母0. 5kg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例9
抗靜電母粒制備
將聚乙烯5kg, ATO 2kg,抗靜電劑2kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0.3kg、開口劑0. 2kg、分散劑0. 2kg)混合均勻，在雙螺桿擠出機上造粒，溫度控制在165°C;
抗靜電人造草絲制備
聚乙烯90kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 2kg、抗氧劑0. 2kg、開口劑0. 3kg、分散劑0. 3kg),抗靜電母粒5kg共混擠出成型,制備抗靜電草絲,擠出成型溫度為 200kg，總拉伸比為5. 2，烘箱溫度950C ；
背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸韓50kg,攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
實施例10
人造草絲制備
聚乙烯95kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 3kg、開口劑0.2kg、分散劑0. 2kg)共混擠出成型,制備草絲,擠出成型溫度為210kg,總拉伸比為5,烘箱溫度95°C ；
抗靜電背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸I丐50kg,碳納米管lkg,超導炭黑Ikg攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
對比例I
人造草絲制備
聚乙烯95kg,色母4kg,助劑Ikg(其中紫外光穩(wěn)定劑0. 3kg、抗氧劑0. 3kg、開口劑0.2kg、分散劑0. 2kg)共混擠出成型,制備草絲,擠出成型溫度為210kg,總拉伸比為5,烘箱溫度95°C ；
背膠制備
將丁苯膠乳50kg,碳酸韓50kg,攪拌混合；
將草絲簇絨，在背部涂覆膠乳制備人造草坪。
按照GB/T1410-2006材料體積電阻率和表面電阻率試驗方法測試標準，對以上實施例與對比例中抗靜電草和抗靜電背膠進行表面電阻率測試，結(jié)果如下
表I
權(quán)利要求
1.一種抗靜電人造草坪，包括有人造草絲、底基布和背膠，其特征在于所述的人造草絲為抗靜電人造草絲，該抗靜電人造草絲由以下重量份計各成份制成基本樹脂 80 95份色母助劑抗靜電母粒0 5份 0.1—5 份 I 10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的抗靜電母粒由以下重量份各成份制成基本樹脂40 80份助劑0. I 5份抗靜電填料 10 50份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的抗靜電填料為非離子型抗靜電劑、納米氧化錫銻和納米導電云母中的一種或幾種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的基本樹脂為聚乙烯、 聚丙烯和尼龍中的一種或幾種的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的助劑為紫外光穩(wěn)定劑、抗氧劑、加工助劑、分散劑中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的加工助劑為開口劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的抗靜電背膠由以下重量份各成份制成基本膠乳80 100份碳酸韓80 140份導電填料I 10份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的導電填料為碳納米管、 導電碳纖維、超導炭黑、導電石墨粉和納米導電云母中的一種或幾種的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗靜電人造草坪，其特征在于所述的基本膠乳為丁苯膠乳、 羥基丁苯膠乳和聚氨酯中的一種或幾種混合物。
10.如權(quán)利要求I 9任一所述的抗靜電人造草坪的制備方法，其特征在于包括以下步驟(A)先將基本樹脂、抗靜電填料和助劑在雙螺桿擠出機上共混造粒制成抗靜電母粒，其中擠出溫度為100 250°C ；(B)再在將基本樹脂、色母、助劑和抗靜電母粒經(jīng)過共混、擠出、拉絲制備成抗靜電人造草絲，其擠出成型控制溫度為150 300°C，總生產(chǎn)比為3 10，烘箱溫度為50 150°C ；(C)將基本膠乳、碳酸鈣和導電填料混合制備成抗靜電背膠；(D)最后經(jīng)簇絨、在背部涂覆膠乳制備成抗靜電人造草坪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有長久有效抗靜電性的抗靜電人造草坪，滿足人們對抗靜電草坪的需求，同時本發(fā)明還提供該抗靜電人造草坪的制備方法。本發(fā)明的抗靜電人造草坪，包括有人造草絲、底基布和背膠，其所述的人造草絲為抗靜電人造草絲，該抗靜電人造草絲由以下重量份計各成份制成基本樹脂80～95份、色母0～5份、助劑0.1～5份、抗靜電母粒1～10份。
文檔編號E01C13/08GK102535308SQ20111044503
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者王強眾, 石巍, 陳志強, 陳金桂 申請人:江蘇共創(chuàng)人造草坪有限公司