一种复合草皮层基座的制备工艺的制作方法

本发明属于人造草皮层，涉及一种复合草皮层基座的制备工艺。

背景技术：

1、草皮层基座是支撑和固定人造草皮层的基础结构，它通常由一系列的材料和结构设计组成，旨在提供稳定的支撑、良好的排水性能和必要的耐腐蚀性，以确保人造草坪能够在使用过程中保持平整、耐用且舒适。

2、为了获得长久的使用寿命，需要开发一种具有优良耐腐蚀性与排水性的超皮层基座。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复合草皮层基座的制备工艺，所制备的复合草皮层基座具有良好的耐腐蚀性和疏水性。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种复合草皮层基座的制备工艺，该复合草皮层基座包括耐腐蚀层和基体层，其中耐腐蚀层和基体层通过胶粘剂连接，包括以下制备步骤：

4、s1、耐腐蚀层制备：

5、s11、以重量份计，将2～5份β-环糊精、50～60份去离子水、10份乙醇和25～30份氮化铬通过超声混合2～3h，升温至80～90℃通过热风烘干得到改性氮化铬；

6、s12、将2～4份分散剂、30～45份石墨烯、30～45份改性氮化铬通过球磨机以300r/min的转速研磨4h，制备得到填料，将填料分散在浓度为2～3mg/l的多巴胺溶液中，再加入质量分数为30％的氨水溶液使其混合液的ph调节为8.5，在40～50℃的条件下以300r/min的转速充分搅拌3～4h，混合均匀后过滤除去溶液制得改性填料；

7、s13、将10～20份改性填料、60～80份水性环氧树脂与5～10份固化剂搅拌均匀后倒入具有网状结构的模板中，静置固化制得耐腐蚀层；

8、s2、基体层制备：

9、s21、以质量份计，将10～20份纳米羟基磷灰石置于60～80份质量分数为20～30％的玉米醇溶蛋白的乙醇水溶液中，其中乙醇和水的体积比为7：10，浸泡3～5h后，经过干燥、球磨过300目筛得到改性纳米羟基磷灰石；

10、s22、在100份二氯甲烷中加入10～20份聚二甲基硅氧烷、60～70份聚乳酸和30～35份改性纳米羟基磷灰石，混合均匀后静置脱泡，得到纺丝液，以具有网格结构的模板作为接收器，通过静电纺丝制备具有网格结构的基体层；

11、s3、复合草皮层基座的制备：

12、将复合草皮层基座按照耐腐蚀层、胶粘剂和基体层的顺序自下而上组合，通过热压机以温度130～140℃、压力0.2～0.5mpa的条件热压10～15min，使复合草皮层基座进行组装，再在温度为130～150℃、压力为0.1～0.4mpa的条件下保温保压2h制得所述复合草皮层基座。

13、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s12中，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种。

14、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s12中，所述填料与多巴胺溶液的固液比为10：(55～65)g/ml。

15、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s13中，所述固化剂为聚酰胺651固化剂和三乙醇胺中的一种，所述具有网格结构的模板的网格孔直径为2～4mm，网格密度为50～80个/cm2。

16、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s22中，所述基体层的经纬密度为6000～8000簇/m2。

17、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s22中，所述静电纺丝的纺丝条件为：电压为7～12kv，喷射速度为3～4ml/h，喷射距离为90～110mm。

18、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s22中，所述具有网格结构的模板的网格孔直径为2～4mm，网格密度为50～80个/cm2。

19、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3中，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。

20、作为本发明的一种优选技术方案，步骤s3中，所述胶粘剂的单面涂胶量在90～100g/m2。

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述基体层的厚度为1.5～2mm，耐腐蚀层的厚度为1～2mm。

22、氮化铬具有高硬度和良好的化学稳定性，能够有效抵抗酸碱等腐蚀性介质的侵蚀，因此表现出了优异的耐腐蚀性能，保护基材免受环境腐蚀的影响，此外，氮化铬还具有良好的耐高温氧化性能，能够在高温环境下保持稳定的性能。本发明中氮化铬用β-环糊精改性，β-环糊精作为一种包合物，其独特的疏水空腔能够包合氮化铬分子，从而提高氮化铬在特定环境下的稳定性，减少其与其他物质的相互作用。β-环糊精通过其独特的包合能力，将氮化铬分子包裹在其疏水空腔内，形成稳定的包合物，这种包合作用能够有效隔离氮化铬与外界腐蚀性介质的接触，从而减少氮化铬受到腐蚀的风险，进而提高耐腐蚀层的耐腐蚀性。

23、将经过β-环糊精改性的氮化铬与石墨烯经过球磨，氮化铬与石墨烯可以均匀混合并且嵌入耐腐蚀层中，帮助减少耐腐蚀层中的缺陷，从而优化耐腐蚀层的结构，两者协同作用，形成更加致密和稳定的耐腐蚀层。改性填料再通过多巴胺溶液处理，多巴胺在碱性条件下发生聚合生成聚多巴胺，从而在填料表面形成聚多巴胺，聚多巴胺具有优异的粘附性，可以提高改性填料与水性环氧树脂以及改性填料与基体层之间的结合力，确保耐腐蚀层更加牢固。同时聚多巴胺改性可以改善纳米材料在树脂中的分散性，减少团聚现象，使改性填料在水性环氧树脂基材中分布更加均匀，进而提升耐腐蚀层的整体性能。

24、玉米醇溶蛋白的氨基酸组成中，含有较高比例的疏水性氨基酸，如亮氨酸、脯氨酸和丙氨酸等，这些氨基酸的存增强了其疏水性，玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性，通过将纳米羟基磷灰石在溶液中浸泡，由于玉米醇溶蛋白的疏水性，它在成膜过程中能够形成稳定且致密的网状结构，这种结构不仅具有良好的机械性能，还具有优异的阻隔性能，能够有效地防止水分、氧气和紫外线的渗透，从而提高底层的疏水性。改性纳米羟基磷灰石作为填料与聚乳酸基材混合与有机溶剂二氯甲烷中，改性纳米羟基磷灰石可以提高聚乳酸材料的硬度，作为无机填充物，在聚乳酸基体中起到骨架作用，有效阻止裂纹的扩展，从而提高材料的整体力学性能。本发明中制备基体层时，还加入了聚二甲基硅氧烷，聚二甲基硅氧烷具有良好的弹性，将其加入聚乳酸中可以显著提高聚乳酸材料的柔韧性，使其更易于加工和成型。

25、本发明的有益效果：

26、本发明所制备的复合草皮层基座包括耐腐蚀层和基体层，其中耐腐蚀层由经过β-环糊精改性的氮化铬与石墨烯经过多巴胺处理、球磨混合的改性填料与水性环氧树脂经固化得到，通过静电纺丝制备得到具有网格结构的基体层，再通过热压制备得到具有良好耐腐蚀性、疏水性的复合草皮层基座。

技术特征：

1.一种复合草皮层基座的制备工艺，该复合草皮层基座包括耐腐蚀层和基体层，其中耐腐蚀层和基体层通过胶粘剂连接，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s12中，所述分散剂为十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的一种。

3.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s12中，所述填料与多巴胺溶液的固液比为10：(55～65)g/ml。

4.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s13中，所述固化剂为聚酰胺651固化剂和三乙醇胺中的一种，所述网格结构的模板的网格孔直径为2～4mm，网格密度为50～80个/cm2。

5.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s22中，所述基体层的经纬密度为6000～8000簇/m2。

6.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s22中，所述静电纺丝的纺丝条件为：电压为7～12kv，喷射速度为3～4ml/h，喷射距离为90～110mm。

7.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s22中，所述具有网格结构的模板的网格孔直径为2～4mm，网格密度为50～80个/cm2。

8.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s3中，所述胶粘剂为聚氨酯胶粘剂。

9.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，步骤s3中，所述胶粘剂的单面涂胶量在90～100g/m2。

10.根据权利要求1所述的复合草皮层基座的制备工艺，其特征在于，所述基体层的厚度为1.5～2mm，耐腐蚀层的厚度为1～2mm。

技术总结本发明涉及一种复合草皮层基座的制备工艺，属于人造草皮层技术领域。本发明所制备的复合草皮层基座包括耐腐蚀层和基体层，其中耐腐蚀层和基体层通过胶粘剂连接；耐腐蚀层由经过β‑环糊精改性的氮化铬与石墨烯经过多巴胺处理、球磨混合的改性填料与水性环氧树脂经固化得到，通过静电纺丝制备得到具有网格结构的基体层，再通过热压制备得到具有良好耐腐蚀性、疏水性的复合草皮层基座。技术研发人员：裴桂雨,郁军受保护的技术使用者：上海天路弹性材料集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2