一种可逆热致变色人造草坪及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可逆热致变色人造草坪及其制备方法，可逆热致变色人造草坪由人造草丝、基布层和胶粘剂层组成，人造草丝簇绒在基布层上，胶粘剂层涂覆在基布层远离人造草丝的一面，人造草丝包括可逆热致变色人造草丝，可逆热致变色人造草丝由树脂基材、可逆热致变色母粒、助剂及填料制备得到，可逆热致变色母粒由树脂基材、可逆热致变色染料颗粒和助剂制备得到，本发明专利技术的人造草坪颜色根据外界温度变化而改变，生产工艺简便，热致变色效果灵敏，对温度改变的应答能力强，在不同温度下呈现不同颜色，且变色、复色时间短，草丝颜色的整体性、均一性良好，具备高使用寿命，可经历5000次显色‑消色循环不失效。

A reversible thermochromic artificial lawn and its preparation method

The invention discloses a reversible thermochromic artificial lawn and its preparation method. The reversible thermochromic artificial lawn consists of artificial grass silk, base cloth layer and adhesive layer. The artificial grass silk tufts on the base cloth layer, and the adhesive layer is coated on the side far from the artificial grass silk. The artificial grass silk includes reversible thermochromic artificial grass silk, and the reversible thermochromic artificial grass silk is made of resin base material. The reversible thermochromic masterbatch, additives and fillers are prepared. The reversible thermochromic masterbatch is prepared from resin base material, reversible thermochromic dye particles and additives. The color of the artificial lawn of the invention changes according to the change of external temperature. The production process is simple, the thermochromic effect is sensitive, and the response ability to temperature change is strong. The artificial lawn of the invention presents different colors at different temperatures. It has short time of discoloration and repoloration, good integrity and uniformity of grass silk color, long service life, and can go through 5000 times of color rendering and depoloration cycle without failure.

【技术实现步骤摘要】
一种可逆热致变色人造草坪及其制备方法
本专利技术涉及一种人造草坪及其制备方法，具体地说涉及一种可逆热致变色人造草坪及其制备方法，属于人造草坪

技术介绍
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。随着人们对纺织品新颖性、功能性意识的不断增强，对现代装潢和饰品休闲性、趣味性、丰富性要求的提升，单一的外观已不能满足市场对人造草坪及其附加产品的需求。目前市场上销售的人造草坪均以绿色为主，偶辅以白色、黄色、紫色等色调，其颜色不会随环境变化而改变，形式单一，缺乏生动性与创造性。随着各类变色材料的研制与发展，变色人造草坪也成为该领域应运而生的研究方向之一。热致变色是指物质受热或冷却时发生的颜色转变现象，热致变色材料则是由变色物质加上其他辅助组分而成的特殊功能材料，该材料具有颜色随温度变化而变化的特点。热致变色材料的最初应用集中于示温作用。上世纪90年代以来，热致变色材料的发展已趋向于低温、可逆两个方向，对其应用领域的研究已渗透到生活的各个方面并开发出了各种可逆热致变色制品，如可逆热致变色玻璃、热致变色防伪油墨等，由此可见其带来的巨大社会、经济效益。公开号为CN104604551A的中国专利文献公开了一种温致变色保鲜花，先将鲜花置于干燥剂和控温剂中吸水，再浸泡于含有发色剂、显色剂、控温剂和低沸点溶剂的渗透液中，伴随着控温剂的熔融和凝固，发色剂与显色剂之间发生电子转移产生可逆温致变色。由于脱水作用与低沸点溶剂的协同效应，花瓣可长期保存。又如公开号为CN102051109A的中国专利文献公开了一种感温变色粉末涂料，主要由饱和羟基聚酯树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、抗黄变安息香、流平剂、促进剂、填料与感温变色微胶囊材料组成，该涂料经不同助剂相互配合，在不同温度下变成不同颜色，起到温度提醒或警示作用。现有的可逆热致变色材料，多以微胶囊形式加入组分中，这是因为微胶囊中的变色芯材易因环境问题而吸湿、挥发、扩散，与其他原料组分发生反应而失效，采用微胶囊技术对芯材进行保护，可防止各组分之间的干扰与环境影响，使芯材原有的效能得到最大限度的发挥，同时屏蔽芯材可能带有的异味，改变其理化性质，将液体或半固体的流质体转化为自由流动的固体粉末，便于储藏、运输及加工。现有的文献报道中鲜有对变色人造草坪及其制备工艺的研究。因此，开发一种生产工艺简单，低成本，对温度有良好应答能力的可逆热致变色人造草坪成为该领域亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种可逆热致变色人造草坪及其制备方法。该草坪具有感温变色功能，对温度变化具备快速响应能力且可逆性优异。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：可逆热致变色人造草坪由胶粘剂层、基布层和人造草丝组成，人造草丝簇绒在基布层上，胶粘剂层涂覆在基布层远离人造草丝的一面，其中，人造草丝包括可逆热致变色人造草丝。本专利技术的有益效果是：由于基布层上簇绒可逆热致变色人造草丝，可以实现草坪的可逆热致变色功能，使人造草坪的趣味性、功能性得到极大提升，进一步提高商业价值，且草坪在环境温度高于变色临界温度时可长期维持变色状态，具备示温及高温预警功能。进一步的，可逆热致变色人造草丝内均匀嵌设有1～20份重量份的可逆热致变色染料颗粒。采用上述进一步的有益效果在于，添加密度过小，草丝中的有色添加剂及其他染料会对变色染料颗粒颜色产生覆盖，影响其变色效果，降低产品实用性；添加密度过高，则草丝拉断力、柔韧性下降，并降低变色染料颗粒在草丝树脂中的分散程度。同时，高添加密度会造成制品成本过高，影响大规模工业生产。且采用上述重量份数范围的可逆热致变色染料颗粒添加在人造草丝中获得的人造草丝热致变色效果灵敏，对温度改变的应答能力强，在不同温度下呈现不同颜色，其变色、复色时间短。草丝颜色的整体性、均一性良好，具备高循环使用寿命。进一步，可逆热致变色人造草丝由重量份比例为(80～100)：(1～20)：(0～3)：(0～1.5)的树脂基材、可逆热致变色母粒、助剂及填料制备得到；可逆热致变色母粒由树脂基材、可逆热致变色染料颗粒和助剂制备得到，树脂基材、可逆热致变色染料颗粒和助剂的重量份比例为(40～80)：(10～50)：(1～10)；采用上述进一步的有益效果在于，可逆热致变色母粒所用基材与制备人造草丝用树脂基材均属高分子材料，相容性好，可在保持人造草丝力学性能的基础上具备良好的变色性能。进一步，树脂基材选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯的一种或多种；采用上述进一步的有益效果在于，在可逆热致变色人造草坪的制作过程中，可以添加抗氧化剂、紫外光稳定剂等以提高其对高温及紫外光的稳定作用，延长使用寿命；可以添加增敏剂以提升感温变色微胶囊对环境温度变化的感应灵敏度；可以添加无机填料以增加其耐磨性与耐久性。以上这些助剂、填料等都是公知技术，均可用于本专利技术中。进一步，所述可逆热致变色染料颗粒为粒径范围为3～10μm的微胶囊结构；微胶囊结构含有天然或合成高分子成膜材料形成的包埋剂与包覆于其中的可逆热致变色组分芯材，其中包埋剂为聚脲、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮的一种或多种；可逆热致变色组分由用量比为1：(5～40)：(40～200)的隐形染料、显色剂及控温剂构成。采用上述进一步的有益效果在于，采用微胶囊结构的可逆热致变色染料颗粒，通过密闭或半透性的壁膜将芯材与外界环境隔离开来，能达到保护和稳定芯材、控制气味的目的。本专利技术的可逆热致变色人造草坪经热致变色微胶囊掺杂后，可避免变色组分渗出、颜色分布不均等现象，并延长循环使用寿命。本专利技术人造草坪的可逆热致变色机理是：通过电子转移型有机化合物体系在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。变色组分中的隐形染料是变色材料中的电子给予体，它在材料的变色过程中提供电子，通过向电子接受体给出电子而显色，决定复配物体系的颜色；作为优选，隐形染料选自三芳甲烷苯酞系化合物、螺吡喃类化合物、吩噻嗪系化合物、吲哚啉苯酞系化合物、荧烷系化合物中的一种或多种；此类有机可逆热致变色隐形染料与金属无机盐、液晶材料等其他热变色材料相比变温范围广、变色温度低、寿命长且灵敏度高、稳定性好、变色清晰度高，其变色温度范围可通过调节不同结构的染料加以选择；但是，隐形染料本身不能直接发生热变色现象，为配合隐形染料产生颜色的可逆变化，需在变色复配物中引入显色剂；显色剂是变色材料中的电子接受体，是引起热变色的有机化合物，它接受隐形染料提供的电子而产生颜色反应并决定变色现象是否发生及颜色深浅；作为优选，显色剂选自酚羟基型及羧酸型路易斯酸中的一种或多种；此类显色剂一般具有高灵敏度和选择性，对微量或痕量的隐形染料仍能产生颜色反应，控温剂是调节温度变化的有机化合物，决定材料变色的温度。体系的显色-消色是随着组成物的熔融-凝固而产生的，其变色温度是组成物中熔融性化合物，即控温剂熔点附近的温度，并随控温剂在不同温度下的熔融、凝固发生可逆变化。作为优选，控温剂选自酮类、醚类、高级脂肪醇类化合物中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可逆热致变色人造草坪，由胶粘剂层(1)、基布层(2)和人造草丝(3)组成，所述人造草丝簇绒在所述基布层(2)上，所述胶粘剂层(1)涂覆在所述基布层(2)远离所述人造草丝的一面,其特征在于，所述人造草丝(3)包括可逆热致变色人造草丝。

【技术特征摘要】
1.一种可逆热致变色人造草坪，由胶粘剂层(1)、基布层(2)和人造草丝(3)组成，所述人造草丝簇绒在所述基布层(2)上，所述胶粘剂层(1)涂覆在所述基布层(2)远离所述人造草丝的一面,其特征在于，所述人造草丝(3)包括可逆热致变色人造草丝。2.根据权利要求1所述的一种可逆热致变色人造草坪，其特征在于，所述可逆热致变色人造草丝以100重量份计，其内均匀嵌设有1～20份重量份的可逆热致变色染料颗粒。3.根据权利要求2所述的一种可逆热致变色人造草坪，其特征在于，所述可逆热致变色染料颗粒为粒径范围为3～10μm的微胶囊结构。4.根据权利要求2所述的一种可逆热致变色人造草坪，其特征在于，所述可逆热致变色染料颗粒含有包埋剂与可逆热致变色组分，所述可逆热致变色组分由隐形染料、显色剂及控温剂构成。5.根据权利要求4所述的一种可逆热致变色人造草坪，其特征在于，所述包埋剂为聚脲、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯吡咯烷酮的一种或多种。6.根据权利要求4所述的一种可逆热致变色人造草坪，其特征在于，所述隐形染料为三芳甲烷苯酞系化合物、螺吡喃类化合物、吩噻嗪系化合物、吲哚啉苯酞系化合物、荧烷系...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢康俊，赵春贵，
申请(专利权)人：江苏共创人造草坪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32