Pvc复合材料、发泡板及生产方法、设备和地板的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种PVC复合材料，其以重量份计，包括PVC40～60份、轻质碳酸钙40～60份、无机/有机复合发泡剂0.8～1.2份、发泡调节剂3～5份、增韧剂2～4份、润滑剂0.8～1.2份以及稳定剂1.5～2.5份，其中无机/有机复合发泡剂中的无机发泡剂与有机发泡剂的重量比为1/2～1。本发明同时公开使用上述PVC复合材料的发泡板及配套的生产方法、设备和地板，由此制得的PVC产品结构强度高，发泡性能好，具有较为满意的静音效果。
【专利说明】PVC复合材料、发泡板及生产方法、设备和地板
【技术领域】
[0001]本发明涉及PVC板材，尤其涉及一种PVC复合材料、发泡板及生产方法、设备和地板。
【背景技术】
[0002]PVC发泡板又称为雪弗板和安迪板，其主要化学成分是聚氯乙烯(PolyvinylChloride Polymer),生产时将PVC与发泡剂等混合物料进行高温发泡，之后由挤塑机挤出熔体后送入模具成型并冷却，定型后被切割成所需板材。现有PVC发泡板的材料配方存在一定的缺陷，例如:(1)使用单一发泡剂，发泡效果不够充分、均匀，不能很好地实现静音效果；(2)辅料成分不够合理，导致板材的强度、硬度、韧性不够，影响板材使用寿命；(3) PVC在光、热等条件下容易分解，产品性能不够稳定；(4)工件表面容易划伤，外观效果不够理想；等等。这些因素大大地影响了板材的质量，因此有必要研发一种新的PVC复合材料，以便有效地改善相应产品的品质。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种PVC复合材料、发泡板及生产方法、设备和地板，可以有效地提高PVC板材产品的质量。
[0004]为解决以上技术问题，本发明提供的PVC复合材料技术方案是:以重量份计，包括PVC40~60份、轻质碳酸钙40~60份、无机/有机复合发泡剂0.8~1.2份、发泡调节剂3~5份、增韧剂2~4份、润滑剂0.8~1.2份以及稳定剂1.5~2.5份，其中无机/有机复合发泡剂中 的无机发泡剂与有机发泡剂的重量比为1/2~I。
[0005]优选地，包括PVC45~55份、轻质碳酸钙45~55份、无机/有机复合发泡剂0.9~1.1份、发泡调节剂3.5~4.5份、增韧剂2.5~3.5份、润滑剂0.9~1.1份以及稳定剂1.8 ~2.2 份。
[0006]可选地，包括PVC50~60份、轻质碳酸钙40~50份、无机/有机复合发泡剂I~1.2份、发泡调节剂4~5份、增韧剂3~4份、润滑剂I~1.2份以及稳定剂2~2.5份。
[0007]进一步地，还包括1.5重量份以下的少量增白剂、和/或3~5重量份的植物纤维。
[0008]其中，无机发泡剂为碳酸氢钠，有机发泡剂为AC，发泡调节剂为530系列发泡调节剂，增韧剂为CPE或ACR，润滑剂为重量相当的硬脂酸和PE蜡，稳定剂为重量相当的硬脂酸钙和硬脂酸锌，增白剂为钛白粉，植物纤维为木粉、竹粉、秸杆粉或组合之一。
[0009]同时，本发明还提供一种PVC发泡板，用上述的PVC复合材料发泡成型制得。
[0010]相应地，本发明还提供一种PVC发泡板生产方法，包括:
[0011 ] 搅拌混料步骤，将上述的PVC复合材料的物料混合搅拌均匀；
[0012]挤塑出料步骤，将混合均匀的PVC复合材料的物料加热发泡，之后挤出粘流态的发泡PVC挤出料；
[0013]定型冷却步骤，将发泡PVC挤出料入模定型并冷却，以得到PVC发泡型材；[0014]成品制作步骤，对出料后的PVC发泡型材进行切割，最终得到PVC发泡板成品。
[0015]同时，本发明提供一种PVC发泡板生产设备，依工件输送顺序设置:
[0016]搅拌混料装置，被配置为将上述的PVC复合材料的物料混合搅拌均匀；
[0017]挤塑出料装置，被配置为将混合均匀的PVC复合材料的物料加热发泡，之后挤出粘流态的发泡PVC挤出料；
[0018]定型冷却装置，被配置为将发泡PVC挤出料入模定型并冷却，以得到PVC发泡型材；
[0019]成品制作装置，被配置为对出料后的PVC发泡型材进行切割，最终得到PVC发泡板成品。
[0020]此外，本发明还提供一种地板，包括PVC层和PVC发泡层，所述PVC发泡层用所述的PVC复合材料发泡成型制得，所述PVC层粘合于所述PVC发泡层的表面。
[0021]较优地，所述PVC层包括热压的PVC耐磨层、PVC彩膜层，所述PVC彩膜层与所述PVC发泡层粘合；或者，所述PVC彩膜层热压于PVC基片层，且所述PVC基片层与所述PVC发泡层粘合。
[0022] 与现有技术相比，本发明优化了 PVC复合材料的物料成分及配比，可以改善板材的质量，主要表现在以下方面:(I)使用了适量的无机/有机复合发泡剂及发泡调节剂，可保证发泡效果充分、均匀，这有利于较好地实现静音效果；(2)合理配置轻质碳酸钙、增韧剂，有利于提高板材的强度、硬度及韧性；(3)优化了稳定剂的用量，防止PVC在不利条件下分解；(4)添加合适的润滑剂，保持工艺过程中工件具有较好的流动性，防止工件表面被划伤，有利于改善产品外观；通过这些措施，本发明就可以有效地改善产品性能，有助于获得较好的市场占有率。在此基础上，本发明通过配套改进工艺、设备，有助于保证有关材料、产品具有较好的品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号来表示相同的部件。在附图中:
[0024]图1为本发明PVC发泡板生产方法一实施例的流程图；
[0025]图2为本发明PVC发泡板生产设备一实施例的系统图；
[0026]图3为本发明地板一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]本发明实施例中的PVC复合材料的物料由PVC40~60份、轻质碳酸钙40~60份、复合发泡剂0.8~1.2份(其中无机发泡机与有机发泡剂重量之比约为1/2~1)、发泡调节剂3~5份、增韧剂2~4份、润滑剂0.8~1.2份以及稳定剂1~2份等组份构成(均以重量份计)；此外，根据需要也可添加少量增白剂(一般小于1.5份)、植物纤维(一般为3~5份)等。这些组份的特性及作用如下所述:
[0029]PVC (Polyvinyl chloride polymer,聚氯乙烯)作为热塑性主树脂,为一种无定形结构的白色粉末(或为Φ8πιπι以下的颗粒)。PVC无固定熔点，在80~85°C开始软化，在130°C变为高弹态，在160~180°C开始转变为粘流态，因此可容易通过加热而塑化成型。
[0030]轻质碳酸钙(Light Calcium Carbonate)是一种常见的化工原料,其采用化学方法制得。轻质碳酸钙的沉降体积为2.4~2.8ml/g，远大于通过机械方法制得的重质碳酸钙沉降体积(1.1~1.9ml/g)。在本发明实施例的PVC复合材料中,这些轻质碳酸钙起填充作用，可以有效地提高材料硬度、稳定性。
[0031]复合发泡剂，其作用是促进原料在加热过程中形成气泡，由此形成多孔状成品，以最终达到降音/消噪的目的。本实施例中的复合发泡剂可选用市场上的一些现有产品，也可由无机发泡剂和有机发泡剂组成。在一种具体的复合调节剂中，无机发泡剂(如碳酸氢钙、碳酸氢镁、碳酸氢钠等)与有机发泡剂(如偶氮化合物、磺酰肼类化合物、亚硝基化合物等)之比约为1/2~I。更为具体的实例是，作为活化剂的有机发泡剂AC (偶氮二甲酰胺)为0.6±0.1重量份,作为吸热型无机发泡剂的碳酸氢钠为0.8±0.1重量份,这就一方面改善了 AC分解的突发性，另一方面也更易于制备出满足要求的成型发泡剂。使用这种改良的复合发泡剂，有助于提高发泡效率，也有助于保证发泡更为细腻、均匀。
[0032]发泡调节剂是丙烯酸酯类加工助剂，它为韧性树脂，在本发明物料中的主要作用为:促进PVC塑化；提高PVC熔体强度，防止气泡合并或破裂；保证熔体具有良好的流动性，提高制品表面光泽度。在本发明实施例中，发泡调节剂可为530系列发泡调节剂(ZD530、LS530、BZ530、PA530等，具体可参见JINHASS等公司的产品介绍)，其能够显著地提高PVC熔体的压力和扭矩，从而有效增加PVC熔体的内聚力和均质性，使所得到的PVC制品更为致
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[0033]增韧剂(toughener)为增加复合材料层柔韧性的物质，其作为塑化加工助剂，其主要作用在于提高产品韧性及抗冲击性能。本实施例中，增韧剂可以是CPE (氯化聚乙烯)，也可以是ACR (聚丙烯酸酯类)等。
[0034]润滑剂作为内润滑剂，起到的主要作用是润滑复合材料的接触面，使其具有较好的流动性，由此防止工件被划伤。此处的润滑剂可由硬脂酸和PE蜡组成，其中两种成分可以按照接近等量(0.8~1:0.8~I)的比例配置。该润滑剂还可以加速PVC熔融，提高熔体强度及均匀性，减少熔体破裂和渗出，且对PVC机械性能无明显不良影响。
[0035]稳定剂的主要用途是使物质减慢反应，保持化学平衡，降低表面张力，防止光、热分解或氧化分解等。在本发明中，稳定剂的主要作用是抑制PVC的分解，保证产品质量。在本发明的实施例中，稳定剂可选用金属皂类稳定剂，具体可为硬脂酸钙和硬脂酸锌按接近等量(0.8~1:0.8~I)的比例制配而成。
[0036]增白剂又称光 学增白剂、荧光增白剂，是一种可选配的原料，其主要作用是使产品具有较好的外观。本实施例中可以选用钛白粉(titanium oxide),主要成分为二氧化钛(Ti02)，可以改善产品性能，相比其它增白剂可降低材料的使用成本。
[0037]其它辅剂，可以添加3~5份秸杆粉、木粉或竹粉等植物纤维类辅料或它们的混合料，一方面可以提高发泡效果，改善产品密度、弹性和韧性，另一方面也有助于降低材料的综合成本。[0038]以上实施例优化了 PVC复合材料的物料成分及配比，主要为:(1)合理选择无机/有机复合发泡剂及发泡调节剂，可以保证发泡效果充分、均匀，有利于较好地实现静音效果；(2)合理配置轻质碳酸钙、增韧剂，以便提高板材的强度、硬度及韧性；(3)优化稳定剂的用量，防止PVC在不利条件下分解，保持产品稳定性；(4)添加合适的润滑剂，使工件在工艺过程中具有较好的流动性，防止工件表面被划伤，产品外观较好。通过采取这些措施，由本发明PVC复合材料得到的板材，可以有效改善产品质量，最终有助于获得较好的市场占有率。
[0039]按照以上物料的功能特性要求，本发明所述的PVC复合材料可选用不同的配方组合，来满足不同产品的要求，表1示出多种不同的PVC符合材料配方组合。
[0040]表1:本发明PVC复合材料配方组合
[0041]
【权利要求】
1.一种PVC复合材料，其特征在于，以重量份计，包括PVC40~60份、轻质碳酸钙40~60份、无机/有机复合发泡剂0.8~1.2份、发泡调节剂3~5份、增韧剂2~4份、润滑剂0.8~1.2份以及稳定剂1.5~2.5份，其中无机/有机复合发泡剂中的无机发泡剂与有机发泡剂的重量比为1/2~1。
2.如权利要求1所述的PVC复合材料，其特征在于，包括PVC45~55份、轻质碳酸钙45~55份、无机/有机复合发泡剂0.9~1.1份、发泡调节剂3.5~4.5份、增韧剂2.5~3.5份、润滑剂0.9~1.1份以及稳定剂1.8~2.2份。
3.如权利要求1所述的PVC复合材料，其特征在于，包括PVC50~60份、轻质碳酸钙40~50份、无机/有机复合发泡剂1~1.2份、发泡调节剂4~5份、增韧剂3~4份、润滑剂1~1.2份以及稳定剂2~2.5份。
4.如权利要求1~3任一项所述的PVC复合材料，其特征在于，包括1.5重量份以下的少量增白剂、和/或3~5重量份的植物纤维。
5.如权利要求4所述的PVC复合材料，其特征在于，无机发泡剂为碳酸氢钠，有机发泡剂为AC，发泡调节剂为530系列发泡调节剂，增韧剂为CPE或ACR，润滑剂为重量相当的硬脂酸和PE蜡，稳定剂为重量相当的硬脂酸钙和硬脂酸锌，增白剂为钛白粉，植物纤维为木粉、竹粉、秸杆粉或组合之一。
6.—种PVC发泡板,其特征在于,用如权利要求1~5任一项所述的PVC复合材料发泡成型制得。
7.—种PVC发泡板生产方法，其特征在于，包括: 搅拌混料步骤，将如权利要求1~5任一项所述的PVC复合材料的物料混合搅拌均匀； 挤塑出料步骤，将混合均匀的PVC复合材料的物料加热发泡，之后挤出粘流态的发泡PVC挤出料； 定型冷却步骤，将发泡PVC挤出料入模定型并冷却，以得到PVC发泡型材； 成品制作步骤，对出料后的PVC发泡型材进行切割，最终得到PVC发泡板成品。
8.—种PVC发泡板生产设备，其特征在于，依工件输送顺序设置: 搅拌混料装置，被配置为将如权利要求1~5任一项所述的PVC复合材料的物料混合搅拌均匀； 挤塑出料装置，被配置为将混合均匀的PVC复合材料的物料加热发泡，之后挤出粘流态的发泡PVC挤出料； 定型冷却装置，被配置为将发泡PVC挤出料入模定型并冷却，以得到PVC发泡型材； 成品制作装置，被配置为对出料后的PVC发泡型材进行切割，最终得到PVC发泡板成品O
9.一种地板，其特征在于，包括PVC层和PVC发泡层，所述PVC发泡层用如权利要求1~5任一项所述的PVC复合材料发泡成型制得，所述PVC层粘合于所述PVC发泡层的表面。
10.如权利要求9所述的地板，其特征在于，所述PVC层包括热压的PVC耐磨层、PVC彩膜层，所述PVC彩膜层与所述PVC发泡层粘合；或者，所述PVC彩膜层热压于PVC基片层，且所述PVC基片层与所述PVC发泡层粘合。
【文档编号】C08K13/02GK103865208SQ201410106959
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】方庆华 申请人:浙江天振竹木开发有限公司