[發明專利]基于敏感應力發光材料的復合草坪和布道及其制備方法

在審

• 申請號: 202110774482.6
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113604902A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 彭登峰;黃澤鋒;曲思岑;任占兵
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: D01F8/06
• 分類號: D01F8/06;D01F8/16;D01F1/10;C08L21/00;C08K3/36;D05C17/02;E01C13/08;E01C19/02;E01C19/10
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張曉博

本發明屬于人工草坪技術領域，公開了一種基于敏感應力發光材料的復合草坪和布道及其制備方法，將低密度聚乙烯顆粒PE、聚氧化乙烯PEO、抗氧化劑、相容劑以及氧化物應力發光粉末置于混煉機中混煉均勻，得混煉產物；將混煉產物加入到單螺桿擠出機，熔融噴絲，擠出；利用牽伸機牽伸，冷卻至室溫，制得草絲纖維；利用簇絨機將所述人造草絲纖維梭織到底布上；在底布遠離草絲的背面涂膠粘劑后，置于烘箱進行烘干處理；以合適密度在人造草坪背面進行打孔處理，再填充緩沖物質，即得所述復合草坪和布道。本發明的產品以低廉的成本，簡單的結構實現優良的照明，引導，人的行走軌跡可視化等優點，安全無毒，具有在不同的場合大規模推廣的潛力。

技術領域

本發明屬于人工草坪技術領域，尤其涉及一種基于敏感應力發光材料的復合草坪和布道及其制備方法。

背景技術

作為一類新興能源材料，應力發光材料近十年來開始興起并得到了一定程度的重視。該類材料受到力就會發光，目前有幾十種材料體系，其中，較為明亮的氧化物體系為鋁酸鍶體系(綠光)、硅酸鹽體系(藍光和綠光)和錫酸鹽體系 (紅光)，這種材料可以在環境機械力作用下直接發光，例如踩踏即可發光。它們都有一定的共性特征，一方面，能在200～450nm的波段吸收光能(這部分包括了可見光范圍，生活中的太陽光，LED發出的光都能部分有效吸收并存儲)，被存儲的這部分光能在受到壓力、摩擦力、沖擊力和超聲波等各種機械外力下進行釋放，產生發光現象。另一方面，它還能將受到的壓力，摩擦力等機械能直接轉化為光能，實現機械能到光能的直接轉換。由于其優良的特性和不錯的力致發光效果(部分發光亮度能到達200cd/m²以上)，同時其多種格位能進行多種改良，包括摻雜Eu離子以提高其力致發光效率，加入Dy離子加強其長余輝效應，控制兩者比率，能有效協調應力發光和長余輝特性。

在我們建設體育強國的進程中，運動健身成為時尚，甚至成為日常生活的重要部分；隨著人們對美好生活的追求，各種各樣的運動場景越來越多地出現在我們的生活中。荷蘭有全球首條發光公路——荷蘭OssN329高速公路，利用長余輝熒光粉白天吸收光能，晚上釋放光能，為夜晚的車輛和行人提供指引。結合當地冰雪天氣較多路面結冰的情況，這種長余輝熒光粉的基礎上，他們還研發了一種新型材料，在溫度降低到在某個值時會發出熒光，利用這種特性材料做成雪花狀的涂料“印刷”到易打滑的路面上以警示行人。

荷蘭埃因霍溫市(Eindhoven)的郊外，有一條采用太陽能供電的LED燈和數千枚鵝卵石構成的600米長的自行車道，每到夜晚，道路會變得非常漂亮：成千上萬顆小石頭發著藍綠色的微光，到了夜間就產生奇美漩渦，如同銀河星空灑落人間般往前蜿蜒，在這條路上騎行，有一種置身夢境的浪漫。在海南·亞洲博螯論壇上也使用了這種發光綠道技術。美國一對夫婦還研發了一種基于太陽能六邊形面板的發光道路，路板內部嵌有太陽能板和LED燈用于顯示不一樣的指示，還有一個發熱裝置能在積雪時融化面板上的冰雪。外部則是極高強度的耐磨玻璃，能夠承重125噸重量。這種技術就相當于把強化硬度的液晶面板鋪在了地面上，所以缺點也很明顯，一塊面板的成本就高達6900美元，如果全美鋪上這種太陽能公路，保守估計也需幾百億美元。

在國內目前發光道路應用得也不少，主要包括自發光材料和蓄光型自發光材料。自發光材料就是常見的LED燈嵌入到道路中，蓄光型自發光材料則通過吸光五至十五分鐘，就可以在無光線的環境下持續發光幾個甚至十幾個小時，還能設計成不一樣的花紋。

在不同的運動和休閑場合中，人工草坪以其整齊美觀，易于操縱，耐磨、可頻繁使用等優點被廣泛應用在跑道，足球場，高爾夫球場，等運動場地。還有廣場，會場及大中小學、幼兒園的綜合活動場地。以及公路、鐵路、社區的綠化、屋頂、庭院作為綠色裝飾用。類似于發光道路，人們希望人工草坪在擁有美化，緩沖功能的同時，也能有“發光”這個功能。但是目前的發光草坪類型比較局限，實用性較低，主要分為夜光和電致發光的基于LED的人工草坪產品還有加入熒光粉的基于普通熒光的人工草坪產品。