一种用于人造草坪的填充材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于人造草坪的填充材料及制备方法，属于高分子化合物的组合物技术领域。所述用于人造草坪的填充材料，由质量分数30～45％的无机填料与55～70％有机弹性材料混合而成，所述有机弹性材料以2

【技术实现步骤摘要】
一种用于人造草坪的填充材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子化合物的组合物
，尤其涉及一种用于人造草坪的填充材料及制备方法。

技术介绍

[0002]人造草坪可以作为装饰及体育用途，相比于天然植物草坪，人造草坪的制造、养护成本低，耐候性及使用寿命佳，因此得到了广泛的应用。为了优化人造草坪的摩擦性能、运动性、弹性及舒适性，通常会根据实际情况在草坪中填充各类填料。填充材料可以有效增大草坪表面的摩擦力，防止人员滑倒，并在接触时为使用者提供一定程度的保护。
[0003]中国专利CN102308047A公开了一种用于人造草坪的填充材料以及用于人造草坪的填充材料的制造方法，其包括：混合物和树脂；所述混合物包含天然基材和黄土；所述用于人造草坪的填充材料为粉末状或颗粒状，所述天然基材包括稻壳、软木或木屑。由于使用天然基材，因此对环境友善而且对人体无害。作为所述天然基材使用稻壳，由于所述稻壳的含水率出色，因此即使人在所述填充材料上面滑倒也大大减低受火伤的危险。所述黄土防止酶的栖息，产生远红外线，因此有利于人体。由于所述树脂乳液防止从所述天然基材发生灰尘，因此防止灰尘通过呼吸系统被吸入到人体。由于制造所述填充材料的工程简单，因此，容易制造所述填充材料。所以，非技术人员也可以大量制造所述填充材料。
[0004]中国专利CN110228120A则提供了一种人工草皮填充材料的制备方法及人工草皮填充材料，所述方法包括：材料准备步骤，准备植物性材料及无机物；植物性材料粉碎步骤，粉碎准备的植物性材料；植物性材料干燥步骤，对粉碎的植物性材料进行干燥去除水分；混合及成型步骤，对干燥的植物性材料和无机物进行混合并干燥之后进行成型，制备成型体；烧成步骤，对成型的成型体进行加热来进行烧成；及冷却步骤，对烧成的成型体进行冷却来形成烧成球。根据本专利技术，通过配合多种植物性材料和无机物并进行烧成而制备烧成球形态的填充材料，由此使人工草皮的排水变得容易，在人工草皮之间形成空气层，提高维修性、保湿性和打孔性，防止夏天因受到热化而造成的使用者的烧伤，使得天然草皮种子容易在人工草皮之间的空间生长，通过使用天然材料来确保除臭特性等的环境稳定性。
[0005]现有技术提供的人造草坪填充材料采用木屑等植物性材料，虽然能够保湿排气，但也存在填充物质地较硬，弹性及冲击吸收性能不佳的技术问题。由于植物性材料容易受到微生物的分解，因此填充材料在长期的使用过程中也可能伴有使用寿命下降的问题，变相的增加了运营维护的成本。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的问题是提供一种具有优异回弹性、冲击吸收性能并耐老化的用于人造草坪的填充材料及制备方法。
[0007]一种用于人造草坪的填充材料，由质量分数30～45％的无机填料与55～70％有机弹性材料混合而成，所述有机弹性材料以2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇与环氧丙醇为基础原料，经开
环加成后与碳酸二甲酯反应得到具有环碳酸酯基团的环化反应产物，该环化反应产物与二胺通过加成聚合形成具有网络结构的有机弹性材料。
[0008]本专利技术以2,4
‑
二氨基苯酚二盐酸盐与4
‑
氟苯乙烯发生亲核取代反应，得到一种具有不对称结构的芳香型二胺单体，通过二胺与环碳酸酯基团反应连接分子链，制得具有网络结构的有机弹性材料。由于有机弹性材料分子结构的不规整性，使其具有较高的折叠能，因此该材料不会发生结晶，在分子间的缠结和构象能的作用下，表现出了优异的弹性。
[0009]本专利技术制备的有机弹性材料分子链随机缠结形成微小的相对独立的空间，当受到外力冲击时，能量在材料中依靠质点的振动进行传递，由于有机弹性材料内复杂的分子构象及不规整性，冲击能量在分子内发生反射和绕射而不断改变传播方向，使动能消散或转化为内能；另外，分子链直线形成的氢键网络在冲击下发生破坏和重构，这也有助于增加能量的耗散，表现出优异的冲击吸收性能。
[0010]相较于现有技术中使用的橡胶作为弹性材料，本专利技术质地软、弹性更佳，在与人员发生接触时能够发挥更好的保护作用。相比于实心的橡胶颗粒，有机弹性材料的透气性和保水性更好，在日常使用中能够防止局部温度上升过高，可以降低人造草坪的维护成本，延长人造草坪的使用寿命。
[0011]本专利技术还提供了一种用于人造草坪的填充材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1、无氧条件下，将2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇与钾混合均匀，得到第一反应混合物；随后将环氧丙醇与无水四氢呋喃混合均匀，得到第二反应混合物；密闭无氧环境下，将第二反应混合物滴加至第一反应物中进行开环加成反应，反应结束后将粗反应产物冷却至室温，随后经减压蒸馏去除无水四氢呋喃，得到开环加成产物，备用；
[0013]S2、另取所述开环加成产物与碳酸二甲酯、碳酸钾混合均匀，随后在无氧密闭条件下回流进行环化反应；环化反应结束后经减压蒸馏去除未反应的碳酸二甲酯及副产物，剩余物经二氯甲烷洗涤去除碳酸钾，再次经减压蒸馏去除二氯甲烷，得到环化反应产物，备用；
[0014]S3、无氧条件下，将2,4
‑
二氨基苯酚二盐酸盐、4
‑
氟苯乙烯、氢化钙、氟化铯与N,N
‑
二甲基乙酰胺混合均匀，随后在无氧避光条件下进行亲核取代反应；亲核取代反应结束后将产物倒入水，随后用乙醚进行萃取，收集有机相，经干燥、减压蒸馏去除乙醚，得到芳香型二胺单体，备用；
[0015]S4、另取环化反应产物与所述芳香型二胺单体混合均匀，随后在无氧条件下进行亲核加成反应；亲核加成反应结束后，得到固体高分子原料，高分子原料通过造粒设备进行造粒，得到有机弹性材料；
[0016]S5、将无机填料与上述有机弹性材料按比例混合均匀，得到用于人造草坪的填充材料。
[0017]具体的，一种用于人造草坪的填充材料的制备方法，包括如下步骤，以重量份计：
[0018]S1、无氧条件下，将5.55～7.20份2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇与1.20～1.60份钾混合均匀，得到第一反应混合物；随后将185～240份环氧丙醇与85～115份无水四氢呋喃混合均匀，得到第二反应混合物；密闭无氧环境下，将第二反应混合物滴加至第一反应物中进行开环加成反应，反应结束后将粗反应产物冷却至室温，随后经减压蒸馏去除无水四氢呋喃，得到开环加成产物，备用；
[0019]S2、另取5.35～7.00份所述开环加成产物与1.60～2.05份碳酸二甲酯、0.025～0.035份碳酸钾混合均匀，随后在无氧密闭条件下回流进行环化反应；环化反应结束后经减压蒸馏去除未反应的碳酸二甲酯及副产物，剩余物经二氯甲烷洗涤去除碳酸钾，再次经减压蒸馏去除二氯甲烷，得到环化反应产物，备用；
[0020]S3、无氧条件下，将2.90～3.80本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于人造草坪的填充材料，由质量分数30～45％的无机填料与55～70％有机弹性材料混合而成，其特征在于：所述有机弹性材料以2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇与环氧丙醇为基础原料，经开环加成后与碳酸二甲酯反应得到具有环碳酸酯基团的环化反应产物，该环化反应产物与二胺通过加成聚合形成具有网络结构的有机弹性材料。2.根据权利要求1所述的一种用于人造草坪的填充材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，以重量份计：S1、无氧条件下，将5.55～7.20份2
‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇与1.20～1.60份钾混合均匀，得到第一反应混合物；随后将185～240份环氧丙醇与85～115份无水四氢呋喃混合均匀，得到第二反应混合物；密闭无氧环境下，将第二反应混合物滴加至第一反应物中进行开环加成反应，反应结束后将粗反应产物冷却至室温，随后经减压蒸馏去除无水四氢呋喃，得到开环加成产物，备用；S2、另取5.35～7.00份所述开环加成产物与1.60～2.05份碳酸二甲酯、0.025～0.035份碳酸钾混合均匀，随后在无氧密闭条件下回流进行环化反应；环化反应结束后经减压蒸馏去除未反应的碳酸二甲酯及副产物，剩余物经二氯甲烷洗涤去除碳酸钾，再次经减压蒸馏去除二氯甲烷，得到环化反应产物，备用；S3、无氧条件下，将2.90～3.80份2,4
‑
二氨基苯酚二盐酸盐、2.15～2.80份4
‑
氟苯乙烯、3.75～4.85份氢化钙、0.45～0.60份氟化铯与30～45份N,N
‑
二甲基乙酰胺混合均匀，随后在无氧避光条件下进行亲核取代反应；亲核取代反应结束后将产物倒入200～...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋仁健，张韬，蒋合，
申请(专利权)人：江苏三叶人造草坪有限公司，
类型：发明
国别省市：