一种环保PVC阻燃耐磨地板革及其制备方法与流程

文档序号:20573432发布日期:2020-04-29 00:57阅读:436来源:国知局

本发明涉及pvc地板革技术领域,主要涉及一种环保pvc阻燃耐磨地板革及其制备方法。



背景技术:

现有技术pvc地板革制备方法是以帆布为基布,涂敷pvc增塑糊经高温塑化制得或压延覆合pvc胶片制得。无论是采用涂敷pvc增塑糊或压延覆合pvc胶片的生产工艺制备的pvc地板革,其配方中的增塑剂均主要以dop和dbp等邻苯二甲酸类增塑剂为主,此类增塑剂毒性较大、容易抽出,欧洲已禁止相关产品进口。pvc含氯量很高,本身有很好的阻燃性,但由于加入了极易燃烧的小分子增塑剂,所以这类制品变成了易燃物品,要需要加入大量价格昂贵的阻燃剂才能达到阻燃的要求,增加了制品的成本。此外,这类pvc材料在燃烧过程中会产生大量的黑烟,会释放出有腐蚀性的有毒、有害气体(如hci、co2、co、甲苯等),污染环境且对人体或仪器设备造成“二次危害”,一旦着火就会引起浓烟及毒气的扩散,给救火带来困难,也给人们的生命财产带来巨大的威胁。越来越多的实践证明,对于地板革此类的建筑装饰材料,只要求阻燃是不够的,还必须要有很低的发烟性,以降低发生火灾时其毒烟的危害。

因此,现有技术有待改进。



技术实现要素:

鉴于现有技术的不足,本发明的目的旨在于提供一种环保pvc阻燃耐磨地板革及其制备方法。本发明所述的环保pvc阻燃耐磨地板革,以基布涂敷发泡层增塑糊、发泡、涂覆耐磨层增塑糊、塑化、印刷、uv处理、压纹制得。所述的发泡层和耐磨层,在配方中加入了具有阻燃性能的合成植物脂肪酸酯和阻燃、抑烟性能的石材、瓷砖、人造石抛光渣,两者配合使用具有协同阻燃、抑烟效果,以合成植物脂肪酸酯替代原有技术中的毒性较大、容易抽出的dop、dbp等邻苯二甲酸类增塑剂和价格昂贵的阻燃剂,不仅可以降低生产成本,同时,更提供了一种环保新产品。本发明所述合成植物脂肪酸酯是从多种植物里面萃取,具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点,受热会吸收大量的氧,氧化分解为co2和h2o,具有很好的阻燃性。用合成植物脂肪酸酯替代原有技术的小分子增塑剂,解决了由于大量增塑剂的加入,导致制品的氯含量降低,造成阻燃性能降低的问题。

本发明所述抛光渣是一种工业废料,是石材、瓷砖、人造石进行表面抛光加工过程中,经研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣,无毒性。抛光渣的主要成份是70%左右的抛光细屑和30%左右的抛光磨屑(氯氧镁水泥粘结剂占10%左右,al2o3、sic等磨料占20%左右)。氯氧镁水泥粘结剂主要含有氧化镁、氢氧化镁和六水氯化镁等材料。氢氧化镁加热到350℃时失去水生成氧化镁,是具有阻燃、抑烟、填充性能的吸热作用阻燃剂。六水氯化镁受热脱水分解生成氯化镁,是吸热作用的阻燃剂。氢氧化镁、六水氯化镁受热分解过程吸收大量的热且生成水带走热量,使燃烧物温度降至着火点以下,分解生成难燃的氧化镁附于聚合物的表面,进一步融绝聚合物与氧气接触。氧化镁和氧化铝、sic是很好的耐火材料,在燃烧时会在聚合物的表面形成炭化层,阻挡了热量和氧气的进入,使吸热作用的阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用,而且,炭化层亦能提高聚合物的抵抗火焰能力。可见,抛光磨屑其实就是由多种阻燃作用的阻燃剂组成的复合阻燃剂。所述抛光细屑主要是占95%的sio2粉末和少量石英、莫来石粉未,几乎没有粘性、性能稳定,耐磨性好、耐热性高。sio2粉未难燃而且耐高温分解,作为填充剂大量填充于地板革中,在燃烧时会在地板革的表面形成炭化层,阻挡了热量和氧气的进入,使阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用,而且,炭化层亦能提高地板革的抵抗火焰能力。配方中加入了具有阻燃性的合成植物脂肪酸酯和同样具有阻燃、抑烟性的抛光渣,两者协同使用产生了更好的阻燃效果。抛光渣作为无机填料大量加入,不仅降低了生产成本,提高了地板革的阻燃、抑烟性能,还解决了抛光渣难以循环利用,废弃填埋造成环境污染的问题,变废为宝。

此外,纳米碳酸钙填充pvc增塑糊,当纳米碳酸钙填充量达到20份时,增塑糊会出现切力变稀的流变性能,在旋转黏度计不同的转速下测定加入30份纳米碳酸钙时,增塑糊的黏度分别为:720r/min时,2.5pa·s;72r/min时,6.0pa·s;7.2r/min时,40pa·s。本发明利用纳米碳酸钙填充pvc增塑糊切力变稀的特性,通过刮涂或辊涂工艺,一次性涂敷发泡层厚度可达4mm。与原有技术相比,在获得相同厚度的情况下,减少了涂敷的次数,降低了生产成本。

本发明的技术方案如下:

本发明所述的环保pvc阻燃耐磨地板革,以基布涂敷发泡层增塑糊、发泡、涂覆耐磨层增塑糊、塑化、印刷、uv处理、压纹制得。

本发明所述的基布为无纺布、玻璃纤维纤维布、棉帆布、合成纤维帆布、玄武岩纤维帆布中的一种。

本发明所述的发泡层是由pvc阻燃发泡层增塑糊涂敷在基布上,经过加热烘箱在170℃~230℃,60s~180s下发泡制得;其中,所述的pvc阻燃发泡层增塑糊,其原料组成,按质量份数计,包括以下组份:

其中,所述的pvc糊树脂是指聚合度800~2000的悬浮法pvc糊树脂。

其中,所述抛光渣是石材、瓷砖、人造石抛光渣中的一种或多种复合。

其中,所述的热稳定剂是碱式铅盐类、金属皂类、复合金属皂类稳定剂中的一种或多种复合。

其中,所述的发泡剂为有偶化合物发泡剂、磺酰肼类化合物发泡剂亚硝基化合物发泡剂中的一种或多种。

其中,所述的防霉剂为含砷有机化合物、有机酸类化合物和无机酸类化合物中的一种或多种。

本发明所述的耐磨面层是由pvc阻燃耐磨层增塑糊涂覆在发泡层上,经过加热烘箱在160℃~220℃下塑化、压光、冷却制得;所述的pvc阻燃耐磨层增塑糊,其原料组成,按质量份数计,包括以下组份:

其中,所述的pvc糊树脂是指聚合度800~2000的悬浮法pvc糊树脂。

其中,所述抛光渣是石材、瓷砖、人造石抛光渣中的一种或多种复合。

其中,所述的热稳定剂是碱式铅盐类、金属皂类、复合金属皂类稳定剂中的一种或多种复合。

其中,所述的防霉剂为含砷有机化合物、有机酸类化合物和无机酸类化合物中的一种或多种。

本发现还公开了一种环保pvc阻燃耐磨层地板革的制备方法,其中,包括以下步骤:

1.混料:

将组成pvc阻燃发泡层增塑糊和耐磨层增塑糊的各种原料,分别按质量份数配比称料,备用。将除合成植物脂肪酸酯之外的各种原料,投入到高速混合机中高速搅拌3~15分钟,排料,分别制得pvc阻燃发泡层增塑糊混合料和耐磨层增塑糊混合料,备用。

2.制糊:

将混合好的pvc阻燃发泡层增塑糊混合料和耐磨层增塑糊混合料,分别投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌3~8小时,静置24~48小时,制得pvc阻燃发泡层增塑糊和耐磨层增塑糊。

3.涂敷发泡层:

基布放置在地板革涂覆生产线的布卷导开架上,基布进入涂敷机涂敷pvc阻燃发泡层增塑糊,经刮涂或辊涂定厚,再进入加热烘箱在170℃~230℃,60s~180s下发泡,制得厚度可达4mm的发泡层。

4.涂覆耐磨层:

制得发泡层后,随即进入涂覆机涂覆pvc阻燃耐磨层增塑糊,经刮涂或辊涂定厚,耐磨层厚度0.5~1.0mm,再进入加热烘箱内在160℃~220℃温度下进行塑化,再经压光机压光、风机冷却、牵引机牵引、卷取机打卷,制得表面光滑、厚度可达5.0mm的加厚地板革。

5.印刷:

通过连续喷墨打印机在所述环保pvc阻燃耐磨地板革表面打印出仿真度极高的各种花纹效果以及各种图案。

6.uv处理:

在表面打印有极高仿真度各种图案的环保pvc阻燃耐磨地板革上涂覆厚度0.1~0.8mm的uv耐磨层,通过uv处理机进行固化处理,经过uv处理的地板革表面耐磨性达到12000转,制得柔软、弹性好,耐磨、阻燃、耐水、耐污、防霉,具有各种高仿真花纹图案的环保pvc阻燃耐磨地板革。

7.压纹:

用雕刻有相应图案花纹的辊筒,对应环保pvc阻燃耐磨地板革表面的图案,滚压出图案的浮雕效果。

本发明的有益效果:

本发明公开了一种环保pvc阻燃耐磨地板革及其制备方法。所述环保pvc阻燃耐磨地板革,以基布涂敷发泡层、发泡、涂覆耐磨层、塑化、印刷、uv处理、压纹制得。本发明所述的制备方法,运用纳米碳酸钙在增塑糊配方中加入量达到20份以上时,具有剪切变稀流变性的特性,通过刮涂或辊涂工艺涂覆发泡层,一次性可获得最大厚度可达4mm的发泡层,简化了生产流程,降低了生产成本。

本发明所述的环保pvc阻燃耐磨地板革,其中,所述的pvc阻燃发泡层增塑糊和耐磨层增塑糊,配方中加入了具有阻燃性能的合成植物脂肪酸酯和阻燃、抑烟性能的石材、瓷砖、人造石抛光渣,两者配合使用具有协同阻燃、抑烟效果,解决了原有技术由于大量小分子增塑剂的加入,导致pvc地板革的氯含量降低,造成阻燃性能降低的问题。而且,以合成植物脂肪酸酯和抛光渣,替代原有技术中的毒性较大、容易抽出的邻苯二甲酸类增塑剂和同样有毒、价格昂贵的阻燃剂,不仅可以降低生产成本,同时,更提供了一种阻燃、抑烟性能的环保新产品。石材、瓷砖、人造石抛光渣作为无机填料大量加入,不仅降低了生产成本,提高了pvc地板革的阻燃、抑烟性能,还解决了石材、瓷砖、人造石抛光渣难以循环利用,废弃填埋造成环境污染的问题,变废为宝。

与现有技术相比,本发明有下述创新之处:

本发明所述的抛光渣是一种工业废料,是石材、瓷砖、人造石表面抛光加工过程中,经研磨、抛光等一系列工序产生的大量废渣,无毒性。本发明研究发现,抛光渣的主要成份是70%左右的抛光细屑和30%左右的抛光磨屑(氯氧镁水泥粘结剂占10%左右,al2o3、sic等磨料占20%左右)。氯氧镁水泥粘结剂主要含有氧化镁、氢氧化镁和六水氯化镁等材料,是由多种阻燃作用的阻燃剂组成的复合阻燃剂。所述抛光细屑主要由占95%的sio2粉未和少量石英、莫来石粉末组成,几乎没有粘性、性能稳定,耐磨性好、耐热性高。这些不燃而且耐高温分解的抛光渣粉未填充的pvc阻燃地板革,在燃烧时会在表面形成较厚的炭化层,炭化层的生成,阻挡了热量和氧气的进入及有毒气体的逸出,使阻燃剂脱水稀释、吸热降温的阻燃机理能发挥更大的作用。此外,生成的炭化层覆盖于pvc阻燃地板革的表面,亦能提高pvc阻燃地板革的抵抗火焰能力。填充于pvc增塑糊中的抛光渣,其中的氧化物和氯化物一般先与pvc阻燃地板革燃烧时释放出的hci反应生成金属氯化物和水,再发生一系列反应而进一步发挥其阻燃、抑烟的性能。

本发明所述的合成植物脂肪酸酯是一种新型的环保增塑剂,是从多种植物里面萃取,具有无毒环保、抑制冒油、增塑效率高、热稳定时间长等特点,受热会吸收大量的氧,氧化分解为co2和h2o,具有阻燃性。在本申请日以前,合成植物脂肪酸酯代替dop、dbp作为主增塑剂使用,它在几个重要参数上优于dop、dbp。它具有增塑剂效率高,环保无毒,热稳定时间长,与聚合物相溶性好,挥发性低,能抑制渗出,增充剂容量大,制品光亮度高等优点已获得认定。

但是在本发明技术公开之前,在本领域技术中并没有发现合成植物脂肪酸酯具有阻燃性的优点,以及石材、瓷砖、人造石抛光渣具有阻燃、抑烟的特性。进一步的,并利用此优点去制备环保pvc阻燃耐磨地板革。此外,利用纳米碳酸钙在增塑糊中加入量大于20份时,具有剪切变稀的流变性能,通过刮涂或辊涂工艺,一次性可获得厚度达4mm的发泡层的生产工艺和制备方法,在本发明技术公开之前,在本领域技术中并没有发现。

具体实施方式:

本发明提供一种环保pvc阻燃耐磨地板革及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施举例一:

1.混料:

a.发泡层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

b.耐磨层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

2.制糊:

将上述混合好的发泡层增塑糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,制得pvc阻燃发泡层增塑糊。同样,pvc阻燃耐磨层增塑糊也是按上述方法制得。

3.涂敷发泡层:

基布放置在地板革涂覆生产线的布卷导开架上,基布进入涂敷机涂敷pvc阻燃发泡层增塑糊,经刮涂或辊涂涂敷。之后,进入加热烘箱内在210℃,120s下制得厚度可达4mm的发泡层。

4.涂覆耐磨层:

涂敷发泡层后,随即进入涂覆机涂覆pvc阻燃耐磨层增塑糊,经刮刀刮抹定厚,耐磨层厚度0.7mm,再进入加热烘箱内在180℃温度下进行塑化,再经压光机压光、风机冷却、牵引机牵引、卷取机打卷,制得表面光滑、厚度5mm的高发泡加厚地板革。

5.印刷:

通过连续喷墨打印机在加厚地板革表面打印出极高仿真度的各种花纹图案。

6.uv处理:

在表面打印有各种花纹图案的加厚地板革上涂覆厚度0.3mm的uv耐磨添,通过处理机进行uv固化处理。经过uv处理的地板革表面耐磨性达到12000转,制得柔软、弹性好、耐磨、阻燃、耐水、耐污、防霉,具有高仿真花纹图案,厚度5mm的加厚环保pvc阻燃耐磨地板革。

7.压纹:

用雕刻有相应图案花纹的辊筒,对应环保pvc阻燃耐磨地板革表面的图案,滚压出图案的浮雕效果。

制得的环保pvc阻燃耐磨地板革氧指数40(标准要求≥32.0);损毁长度110mm(标准要求≤150mm);有焰燃烧续燃时间3.2s(标准要求≤5s);有焰燃烧终止后阴燃时间0(标准要求≤15s);燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧;达到gb/t8624-2012《建筑材料及年制品燃烧性能分级》中的窗帘幕布、家具制品装饰用织物燃烧性能等级和分级的b1级标准。

实施举例二:

1.混料:

a.发泡层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

b.耐磨层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

2.制糊:

将上述混合好的发泡层增塑糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,制得pvc阻燃发泡层增塑糊。同样,pvc阻燃耐磨层增塑糊也是按上述方法制得。

3.涂教发泡层:

基布放置在地板革涂覆生产线的布卷导开架上,基布进入涂敷机涂敷pvc阻燃发泡层增塑糊,经刮涂或辊涂涂敷。之后,进入加热烘箱内在210℃,90s下制得厚度3mm的发泡层。

4.涂覆耐磨层:

涂敷发泡层后,随即进入涂覆机涂覆pvc阻燃耐磨层增塑糊,经刮刀刮抹定厚,耐磨层厚度1mm,再进入加热烘箱内在190℃温度下进行塑化,再经压光机压光、风机冷却、牵引机牵引、卷取机打卷,制得表面光滑、厚度4mm的发泡阻燃地板革。

5.印刷:

通过连续喷墨打印机在地板革表面打印出极高仿真度花纹效果以及各种图案。

6.uv处理:

在表面打印有极高仿真度的各种花纹图案的地板革上涂覆厚度0.2mm的uv耐磨膜,通过处理机进行uv固化处理。经过uv处理的地板革表面耐磨性达到12000转,制得柔软、弹性好、耐磨、阻燃、耐水、耐污、防霉,具有高仿真花纹图案,厚度4mm的环保pvc阻燃耐磨地板革。

7.压纹:

用雕刻有相应图案花纹的辊筒,对应环保pvc阻燃耐磨地板革表面的图案,滚压出图案的浮雕效果。

制得环保pvc阻燃耐磨地板革氧指数39(标准要求≥32.0);损毁长度112mm(标准要求≤150mm);有焰燃烧续燃时间3.3s(标准要求≤5s);有焰燃烧终止后阴燃时间0(标准要求≤15s);燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧;达到gb/t8624-2012《建筑材料及年制品燃烧性能分级》中的窗帘幕布、家具制品装饰用织物燃烧性能等级和分级的b1级标准。

实施举例三:

1.混料:

a.发泡层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

b.耐磨层增塑糊,将下述配方中的原料按质量份数称重,备用:

将上述除合成植物脂肪酸酯之外配备好的原料投入高速混合机内,搅拌10分钟,排放入低速冷混机内搅拌,待物料温度低于50℃时放料,备用。

2.制糊:

将上述混合好的发泡层增塑糊混合料,投入到制浆搅拌机内,再加入合成植物脂肪酸酯搅拌5小时,静置48小时,制得pvc阻燃发泡层增塑糊。同样,pvc阻燃耐磨层增塑糊也是按上述方法制得。

3.涂敷发泡层:

基布放置在地板革涂覆生产线的布卷导开架上,基布进入涂敷机涂敷pvc阻燃发泡层增塑糊,经刮涂或辊涂涂敷。之后,进入加热烘箱内在210℃,90s下制得厚度3mm的发泡层。

4.涂覆耐磨层:

涂敷发泡层后,随即进入涂覆机涂覆pvc阻燃耐磨层增塑糊,经刮刀刮抹定厚,耐磨层厚度1mm,再进入加热烘箱内在190℃温度下进行塑化,再经压光机压光、风机冷却、牵引机牵引、卷取机打卷,制得表面光滑、厚度4mm的发泡阻燃地板革。

5.印刷:

通过连续喷墨打印机在地板革表面打印出极高仿真度花纹效果以及各种图案。

6.uv处理:

在表面打印有极高仿真度的各种花纹图案的地板革上涂覆厚度0.2mm的uv耐磨膜,通过处理机进行uv固化处理。经过uv处理的地板革表面耐磨性达到12000转,制得柔软、弹性好、耐磨、阻燃、耐水、耐污、防霉,具有高仿真花纹图案,厚度4mm的环保pvc阻燃耐磨地板革。

7.压纹:

用雕刻有相应图案花纹的辊筒,对应环保pvc阻燃耐磨地板革表面的图案,滚压出图案的浮雕效果。

制得环保pvc阻燃耐磨地板革氧指数39(标准要求≥32.0);损毁长度112mm(标准要求≤150mm);有焰燃烧续燃时间3.3s(标准要求≤5s);有焰燃烧终止后阴燃时间0(标准要求≤15s);燃烧滴落物未引起脱脂棉燃烧;达到gb/t8624-2012《建筑材料及年制品燃烧性能分级》中的窗帘幕布、家具制品装饰用织物燃烧性能等级和分级的b1级标准。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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