一种加固型植草格及其制备方法与流程

本发明属于绿化技术领域，具体地，涉及一种加固型植草格及其制备方法。

背景技术：

植草格常用于停车场、消防车道、消防登高面、高尔夫车道、会展中心、现代化厂房、高尚生活社区、屋顶花园等场所，植草格能够有效避免踩踏出现的草坪损害，土壤板结等问题，而且，完美实现草坪、停车场的二合一，解决增加绿地问题，提高了生态环境和安全性。

植草格的制备通常采用高密度聚乙烯塑料，经高压注射成型而制成。高密度聚乙烯塑料无毒，无味，属于环保材质；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀。但是存在耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，且韧性低、硬度低，鉴于这些缺点，往往会使得高密度聚乙烯塑料制得的植草格的寿命大大降低。而且高密度聚乙烯塑料制成的植草格对水蒸气和空气的渗透性小，不利于草类的生长。

因此，针对以上问题，本发明人在充分利用高密度聚乙烯塑料无毒、无味、化学稳定性好、环保等特质下，克服高密度聚乙烯塑料的水蒸气和空气的渗透性小的特点，通过添加无机纳米颗粒，提高高密度聚乙烯的韧性和硬度，但是仅仅加入某一纳米颗粒，只能提高高密度聚乙烯的某一方面的性能，因此，本发明提供了一种加固型植草格及其制备方法，通过二元纳米颗粒的引入，同时提高高密度聚乙烯的韧性和强度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种加固型植草格，该植草格具有耐老化、韧性好、硬度高、渗水性好的特点，利于植草的生长，且该种植草格铺设施工简单、牢固。

本发明的目的在于提供一种加固型植草格的制备方法，该种制备方法操作简单，制备方便。

本发明要解决的技术问题：一是改善高密度聚乙烯塑料制成的植草格的渗水性，利于草类的生长；二是改善高密度聚乙烯塑料耐老化性，以及提高其韧性及硬度。

针对第一个问题，本发明通过以下技术方案解决：

一种加固型植草格，包括拼接体；

所述的拼接体由若干中空的正六棱柱顺序连接形成，两所述的正六棱柱之间交点处设有固定柱，所述的固定柱的横截面圆的半径为正六棱柱的棱柱厚度的两到三倍，所述的正六棱柱的底部设有三组交错的固定架，所述的正六棱柱的各侧面均设有六组渗水孔，便于正六棱柱内的土壤之间的相互渗水，所述的拼接体一顶端设有第一凹槽，所述的拼接体另一端设有第一凸柱，所述的第一凹槽与第一凸柱插接配合，所述的拼接体右侧端设有第二凹槽，所述的拼接体左侧端设有第二凸柱，所述的第二凹槽与第二凸柱插接配合。

进一步地，所述的拼接体的两侧端均以平边为结束边，所述的拼接体的两顶端均以正六棱柱的边为结束边。

针对第二、三个问题，本发明通过以下技术方案解决：

一种加固型植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂90-120份、改性的纳米二氧化硅3-8份、改性的纳米碳酸钙10-25份、促进剂1-3份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米二氧化硅的制备：将纳米二氧化硅与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入硅烷偶联剂kh560，70-80℃条件下450r/min搅拌1-1.5h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空70-80℃干燥3-6h，获得改性的纳米二氧化硅；

步骤2：改性的纳米碳酸钙的制备：将三异硬脂酰基钛酸异丙酯与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入纳米碳酸钙，70-80℃条件下450r/min搅拌1-1.5h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空70-80℃干燥3-6h，获得改性的纳米碳酸钙；

步骤3：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米二氧化硅、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为50-60℃条件下以250-300r/min转速搅拌5-10min；

步骤4：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

进一步地，步骤1中，纳米二氧化硅与硅烷偶联剂kh560的质量比为20-30:1。

进一步地，步骤2中，纳米碳酸钙与三异硬脂酰基钛酸异丙酯的质量比为20-30:1。

进一步地，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂任意比的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

本发明的有益效果：

本发明通过在植草格的正六棱柱的表面设置若干渗水孔，加强了正六棱柱内的土壤之间的水分渗透，克服了高密度聚乙烯树脂的对水蒸气和空气的渗透性小的特点，有利于植草格内的草类生长，且同时充分利用了高密度聚乙烯树脂作为原料时造价低、无毒、无味、化学稳定性、环保等特点，而针对高密度聚乙烯树脂的韧性低、硬度低的特点，通过同时引入纳米碳酸钠和纳米二氧化硅，同时提高了高密度聚乙烯树脂的韧性和硬度，针对引入纳米颗粒在高密度聚乙烯树脂的分散性差的问题，则通过对纳米颗粒进行有机改性，针对高密度聚乙烯树脂的耐氧化性差的问题，添加抗氧化剂来提高其耐氧化性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明中的正六棱柱的结构示意图。

图中：1、拼接体；2、正六棱柱；3、固定柱；4、固定架；5、第一凹槽；6、第一凸柱；7、第二凸柱；8、第二凹槽；9、渗水孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种加固型植草格，如图1-2所示，包括拼接体1；

所述的拼接体1由若干中空的正六棱柱2顺序连接形成，两所述的正六棱柱2之间交点处设有固定柱3，所述固定柱3的横截面圆的半径为正六棱柱2的棱柱厚度的两到三倍，所述的正六棱柱2的底部设有三组交错的固定架4，所述的正六棱柱2的各侧面均设有若干组渗水孔9，便于正六棱柱2内的土壤之间的相互渗水，所述的拼接体1一顶端设有第一凹槽5，所述的拼接体1另一端设有第一凸柱6，所述的第一凹槽5与第一凸柱6插接配合，所述的拼接体1右侧端设有第二凹槽8，所述的拼接体1左侧端设有第二凸柱7，所述的第二凹槽8与第二凸柱7插接配合，所述的拼接体1的两侧端均以平边为结束边，所述的拼接体1的两顶端均以正六棱柱2的边为结束边。

该种加固型植草格可以由若干个所述的拼接体1之间通过第一凹槽5与第一凸柱6固定拼接实现纵向延展，通过第二凹槽8与第二凸柱7固定拼接实现横向延展，可根据场地面积选择拼接体1的个数，进行植草格的拼接铺设。

实施例1：

一种加固型植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂90份、改性的纳米二氧化硅3份、改性的纳米碳酸钙10份、促进剂1份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米二氧化硅的制备：将纳米二氧化硅与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入硅烷偶联剂kh560，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂kh560的质量比为20:1；

步骤2：改性的纳米碳酸钙的制备：将三异硬脂酰基钛酸异丙酯与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入纳米碳酸钙，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮冲洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米碳酸钙，其中纳米碳酸钙与三异硬脂酰基钛酸异丙酯的质量比为20:1；

步骤3：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米二氧化硅、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为60℃条件下以300r/min转速搅拌10min，其中，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂按1:1:1的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

步骤4：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

实施例2：

一种加固型植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂100份、改性的纳米二氧化硅5份、改性的纳米碳酸钙15份、促进剂2份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米二氧化硅的制备：将纳米二氧化硅与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入硅烷偶联剂kh560，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂kh560的质量比为20:1；

步骤2：改性的纳米碳酸钙的制备：将三异硬脂酰基钛酸异丙酯与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入纳米碳酸钙，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米碳酸钙，其中纳米碳酸钙与三异硬脂酰基钛酸异丙酯的质量比为20:1；

步骤3：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米二氧化硅、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为60℃条件下以300r/min转速搅拌10min，其中，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂按1:1:1的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

步骤4：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

实施例3：

一种加固型植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂120份、改性的纳米二氧化硅8份、改性的纳米碳酸钙25份、促进剂3份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米二氧化硅的制备：将纳米二氧化硅与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入硅烷偶联剂kh560，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，真空80℃干燥3h，获得改性的纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂kh560的质量比为20:1；

步骤2：改性的纳米碳酸钙的制备：将三异硬脂酰基钛酸异丙酯与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入纳米碳酸钙，温度80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米碳酸钙，其中纳米碳酸钙与三异硬脂酰基钛酸异丙酯的质量比为20:1；

步骤3：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米二氧化硅、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为60℃条件下以300r/min转速搅拌10min，其中，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂按1:1:1的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

步骤4：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

对比例1：

一种植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂90份、改性的纳米碳酸钙10份、促进剂1份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米碳酸钙的制备：将三异硬脂酰基钛酸异丙酯与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入纳米碳酸钙，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米碳酸钙，其中纳米碳酸钙与三异硬脂酰基钛酸异丙酯的质量比为20:1；

步骤2：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为60℃条件下以300r/min转速搅拌10min，其中，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂按1:1:1的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

步骤3：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

对比例2：

一种植草格，包括以下重量份的原料制成：高密度聚乙烯树脂90份、改性的纳米二氧化硅3份、促进剂1份；

该种加固型植草格的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：改性的纳米二氧化硅的制备：将纳米二氧化硅与环己酮溶剂进行混合均匀，再加入硅烷偶联剂kh560，温度为80℃条件下450r/min搅拌1h，再抽滤,丙酮洗3次，最后对获得的滤饼进行真空80℃干燥3h，获得改性的纳米二氧化硅，其中纳米二氧化硅与硅烷偶联剂kh560的质量比为20:1；

步骤2：熔融共混：将高密度聚乙烯材料、改性的纳米二氧化硅、改性的纳米碳酸钙、促进剂按照重量比加入搅拌机，温度为60℃条件下以300r/min转速搅拌10min，其中，所述的促进剂为抗氧化剂、润滑剂、热稳定剂和耐候剂按1:1:1的混合物，其中抗氧化剂为抗氧化剂1010，润滑剂为石蜡，热稳定剂为硬脂酸锌，耐候剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。

步骤3：注塑成型：将步骤3获得的混合物进行注塑成型，获得一种加固型植草格。

对上述实施例1-3和对比例1-2获得的植草格进行制样，然后对试样进行物理性能测试，测试结果如下所示，其中，拉伸强度和伸长率按astmd638测试；弯曲强度和弯曲模量按astmd790测试；缺口冲击强度按astmd256测试。

从上述表格中可以看出，本发明提供的加固型植草格比单独加纳米碳酸钠的植草格、单独加纳米二氧化硅的植草格的综合力学性能要好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所述本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

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