本发明属于塑胶地板领域，具体涉及一种耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备方法。
背景技术：
：塑胶地板是pvc地板的另一种叫法，其主要成分为聚氯乙烯，由于其花色丰富，色彩多样而被广泛应用于室内家庭、医院、学校、办公楼、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等场所。虽然塑胶地板使用范围较广，但在使用过程中仍存在一些问题，比如复合体型的塑胶地板的硬度较低，长时间使用易出现压痕，导致塑胶地板表面凸凹不平，而且传统的塑胶地板防火等级不理想，在火灾发生时，会扩大火势，还会在燃烧过程中产生大量烟雾，增大救援难度。基于现有技术中存在的不足，本发明提出一种高强度防火塑胶地板材料的制备方法。塑胶地板是pvc地板的另一种叫法，主要成分为聚氯乙烯材料。塑胶地板是当今世界上非常流行的一种新型轻体地面装饰材料，也称为“轻体地材”。是一种在欧美及亚洲的日韩广受欢迎的产品，风靡国外，从80年代初开始进入中国市场，至今在国内的大中城市已经得到普遍的认可，使用非常广泛，比如室内家庭、医院、学校、办公楼、工厂、公共场所、超市、商业、体育场馆等各种场所。现有的塑胶地板中，增塑剂通常采用邻苯二甲酸酯，邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，使男子精液量和精子数量减少，精子运动能力低下，精子形态异常，严重的会导致睾丸癌，是造成男子生殖问题的“罪魁祸首”。而且这种物质会通过女性的呼吸系统和皮肤进入体内，如果过多使用，会增加女性患乳腺癌的几率，还会危害到她们未来生育的男婴的生殖系统。另外现今的塑胶地板存在施工基础要求高、怕烟头烧伤、怕利器划伤、耐污性差、必须定期打蜡维护等问题。从形态上分为卷材地板和片材地板2种；所谓卷材地板就是质地较为柔软的一卷一卷的地板，一般其宽度有1.5米、1.83米、2米、3米、4米、5米等，每卷长度有7.5米、15米、20米、25米等，总厚度有1.6mm-3.2mm（仅限商用地板，运动地板更厚可达4mm、5mm、6mm等）。片材地板的规格较多，主要分为条形材和方形材。从结构上分主要有复合体型和同质体型2种，另外还有一种是半同质体型；所谓复合型pvc地板就是说它是有多层结构的，复合体型卷材一般是由4~5层结构叠压而成，一般有耐磨层(含uv处理)、印花膜层、玻璃纤维层、弹性发泡层、基层等。复合体型片材一般是由3-4层结构叠压而成，一般有耐磨层（含uv处理）、印花膜层、稳定层，基层。同质体pvc地板不管是卷材还是片材，都是上下同质的，即从面到底，从上到下，都是同一种材质，同一种花色。申请号为：201610621659.8公开了一种环保型塑胶地板的中料层及塑胶地板，采用生物质植物油作为增塑剂，生物质植物油与聚氯乙烯的相容性良好，生物质植物油有较好的柔韧性、耐光性、耐候性、无毒、易降解，从而制得的中料层及塑胶地板安全环保，且生物质植物油成本较低，可有效控制材料成本。但是生物质植物油比重大，容易冒油，在低温时容易凝固，严重影响塑胶地板的品质。并且没有克服传统塑胶地板耐污性差的问题。目前塑胶地板存在：硬度低、耐磨性能差和阻燃性能不理想等问题。因此，发明一种优良的塑胶地板对塑胶地板领域具有积极意义。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的塑胶地板硬度低，耐磨性差、阻燃性不佳，而常用的纳米材料增强手段因为纳米材料容易在塑胶基体中团聚而增强效果不佳的缺陷，提供了一种耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：称取聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、邻苯二甲酸二甲酯、固含量为40%的硅丙乳液、十二烷基苯磺酸钠以及自制增强料加入到混炼机中，混炼，混炼结束后用双螺杆挤出机挤出造粒即得耐磨阻燃型塑胶地板材料；所述自制增强料的制备步骤为：（1）将改性棉麻纤维放入超声振荡仪中，再向超声振荡仪中加入质量分数为10%的硅酸钠溶液，并以25～35khz的频率超声振荡浸渍30～40min；（2）待上述超声振荡浸渍结束后，再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/l的盐酸，调节ph至2.0～3.0，继续以30～40khz的频率超声振荡浸渍30～50min，振荡浸渍结束后，加热升温反应后取出，得到预制增强料；（3）将上述得到的预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液混合后放入超声振荡仪中，以30～40khz的频率超声振荡浸渍12～16h，浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤饼，即为自制增强料；所述改性棉麻杆的制备步骤为：（1）称取棉麻杆放入粉碎机中粉碎20～30min得到棉麻杆粉碎物，将棉麻杆粉碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水混合后放入水浴锅中，再向水浴锅中加入硅酸钠、多聚磷酸钠，搅拌混合得到混合液；（2）升高上述水浴锅温度至90～95℃，保温预氧化处理1～2h，预氧化处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣和去离子水按质量比为1:10混合后放入高温高压反应釜中，高温高压热处理，处理结束后用80℃的热水冲洗，得到改性棉麻纤维。所述耐磨阻燃型塑胶地板材料的具体制备步骤中，按重量份数计，聚氯乙烯为70～80份、乙烯-醋酸乙烯共聚物为10～12份、邻苯二甲酸二甲酯为0.5～0.8份、固含量为40%的硅丙乳液为10～12份、十二烷基苯磺酸钠为0.3～0.5份，自制增强料为15～20份。所述耐磨阻燃型塑胶地板材料的具体制备步骤中，混炼的温度为130～150℃，混炼的时间为3～8min。所述自制增强料的制备步骤（1）中，质量分数为10%的硅酸钠溶液的加入量为改性棉麻纤维质量的15～20倍。所述自制增强料的制备步骤（2）中，加热升温反应的温度为170～180℃，加热升温反应的时间为1～2h。所述自制增强料的制备步骤（3）中，预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液的质量比为1:10。所述改性棉麻杆的制备步骤（1）中，棉麻杆粉碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水的质量比为1:10:5。所述改性棉麻杆的制备步骤（1）中，硅酸钠的加入量为棉麻杆粉碎物质量的2%、多聚磷酸钠的加入量为棉麻杆质量的2%。所述改性棉麻杆的制备步骤（2）中，高温高压热处理的压力为0.5～0.7mpa、高温高压热处理的温度为180～200℃，高温高压热处理的时间为2～4h。本发明的有益技术效果是：（1）本发明首先以棉麻杆为原料，将其粉碎后进行氧化处理和高温高压处理，制得改性棉麻纤维，接着将改性棉麻纤维用硅酸钠溶液浸泡并加酸反应，得到预制增强料，再将预制增强料和聚磷酸铵溶液混合浸渍处理，得到自制增强料，最后将自制增强料和聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、硅丙乳液以及自制增强料等原料混炼并挤出造粒最终制得耐磨阻燃型塑胶地板材料，本发明以棉麻杆为原料，对其进行了预氧化以及高温高压处理，这样做的目的有两个，其一是对棉麻杆脱胶处理得到棉麻杆纤维，其次是利用高温高压处理棉麻纤维，使得棉麻纤维部分水解，水解作用可促使糠醛产生，在此过程中，上述水解产物还可能发生缩合或缩聚（树脂化），因此高温高压反应可使棉麻纤维树脂化，从而增加纤维和塑胶基体之间的相容性，并且树脂化的纤维表面粘性提高，在后续和硅酸钠以及盐酸反应的过程中，可以更加牢固的固着产生的原硅酸沉淀，固着的原硅酸沉淀在受热的情况下水解产生纳米二氧化硅原位沉积在纤维表面，而纤维表面的空间位阻可以阻止纳米二氧化硅的团聚，使其在塑胶基体中分散性更好，从而最大限度的发挥其增强效果，有效提高了塑胶地板的硬度和耐磨性，其次，本发明还将预制增强料和聚磷酸铵溶液混合浸渍处理，得到自制增强料，而棉麻纤维是天然纤维素纤维，是一种多元醇，而聚磷酸铵能促使多元醇成炭，聚磷酸铵在燃烧受热时释放出的磷酸或多磷酸能与羟基反应生成磷酸酯，磷化纤维素分解时释放出阻燃的二氧化碳和水，而配糖体的分裂被抑制，由于发生脱水反应，固体渣中就含有大量的不饱和物，并是芳族炭的优良前体，快速积累的炭层成为保护性层，防止燃烧进一步发生，因此本发明自制增强料的加入还提高了本发明塑胶地板材料的阻燃性能，具有广阔的应用前景。具体实施方式碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水按质量比为1:10:5混合后放入水浴锅中，再向水浴锅中加入棉麻杆粉碎物质量2%的硅酸钠、棉麻杆质量2%的多聚磷酸钠，搅拌混合得到混合液；升高上述水浴锅温度至90～95℃，保温预氧化处理1～2h，预氧化处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣和去离子水按质量比为1:10混合后放入高温高压反应釜中，在压力为0.5～0.7mpa、温度为180～200℃下高温高压热处理2～4h，处理结束后用80℃的热水冲洗，得到改性棉麻纤维；将上述改性棉麻纤维放入超声振荡仪中，再向超声振荡仪中加入改性棉麻纤维质量15～20倍的质量分数为10%的硅酸钠溶液，并以25～35khz的频率超声振荡浸渍30～40min；待上述超声振荡浸渍结束后，再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/l的盐酸，调节ph至2.0～3.0，继续以30～40khz的频率超声振荡浸渍30～50min，振荡浸渍结束后，加热升温至170～180℃，保温反应1～2h后取出，得到预制增强料；将上述得到的预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液按质量比为1:10混合后放入超声振荡仪中，以30～40khz的频率超声振荡浸渍12～16h，浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤饼，即为自制增强料；按重量份数计，称取70～80份聚氯乙烯、10～12份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5～0.8份邻苯二甲酸二甲酯、10～12份固含量为40%的硅丙乳液、0.3～0.5份十二烷基苯磺酸钠以及15～20份上述自制增强料加入到混炼机中，在130～150℃下混炼3～8min，混炼结束后用双螺杆挤出机挤出造粒即得耐磨阻燃型塑胶地板材料。实施例1混合液的制备：称取棉麻杆放入粉碎机中粉碎20min得到棉麻杆粉碎物，将棉麻杆粉碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水按质量比为1:10:5混合后放入水浴锅中，再向水浴锅中加入棉麻杆粉碎物质量2%的硅酸钠、棉麻杆质量2%的多聚磷酸钠，搅拌混合得到混合液；改性棉麻纤维的制备：升高上述水浴锅温度至90℃，保温预氧化处理1h，预氧化处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣和去离子水按质量比为1:10混合后放入高温高压反应釜中，在压力为0.5mpa、温度为180℃下高温高压热处理2h，处理结束后用80℃的热水冲洗，得到改性棉麻纤维；预制增强料的制备：将上述改性棉麻纤维放入超声振荡仪中，再向超声振荡仪中加入改性棉麻纤维质量15倍的质量分数为10%的硅酸钠溶液，并以25khz的频率超声振荡浸渍30min；待上述超声振荡浸渍结束后，再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/l的盐酸，调节ph至2.0，继续以30khz的频率超声振荡浸渍30min，振荡浸渍结束后，加热升温至170℃，保温反应1h后取出，得到预制增强料；自制增强料的制备：将上述得到的预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液按质量比为1:10混合后放入超声振荡仪中，以30khz的频率超声振荡浸渍12h，浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤饼，即为自制增强料；耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备：按重量份数计，称取70份聚氯乙烯、10份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.5份邻苯二甲酸二甲酯、10份固含量为40%的硅丙乳液、0.3份十二烷基苯磺酸钠以及15份上述自制增强料加入到混炼机中，在130℃下混炼3min，混炼结束后用双螺杆挤出机挤出造粒即得耐磨阻燃型塑胶地板材料。实施例2混合液的制备：称取棉麻杆放入粉碎机中粉碎25min得到棉麻杆粉碎物，将棉麻杆粉碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水按质量比为1:10:5混合后放入水浴锅中，再向水浴锅中加入棉麻杆粉碎物质量2%的硅酸钠、棉麻杆质量2%的多聚磷酸钠，搅拌混合得到混合液；改性棉麻纤维的制备：升高上述水浴锅温度至92.5℃，保温预氧化处理1.5h，预氧化处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣和去离子水按质量比为1:10混合后放入高温高压反应釜中，在压力为0.6mpa、温度为190℃下高温高压热处理3h，处理结束后用80℃的热水冲洗，得到改性棉麻纤维；预制增强料的制备：将上述改性棉麻纤维放入超声振荡仪中，再向超声振荡仪中加入改性棉麻纤维质量17.5倍的质量分数为10%的硅酸钠溶液，并以30khz的频率超声振荡浸渍35min；待上述超声振荡浸渍结束后，再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/l的盐酸，调节ph至2.5，继续以35khz的频率超声振荡浸渍40min，振荡浸渍结束后，加热升温至175℃，保温反应1.5h后取出，得到预制增强料；自制增强料的制备：将上述得到的预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液按质量比为1:10混合后放入超声振荡仪中，以35khz的频率超声振荡浸渍14h，浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤饼，即为自制增强料；耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备：按重量份数计，称取75份聚氯乙烯、11份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.65份邻苯二甲酸二甲酯、11份固含量为40%的硅丙乳液、0.4份十二烷基苯磺酸钠以及17.5份上述自制增强料加入到混炼机中，在140℃下混炼4.5min，混炼结束后用双螺杆挤出机挤出造粒即得耐磨阻燃型塑胶地板材料。实施例3混合液的制备：称取棉麻杆放入粉碎机中粉碎30min得到棉麻杆粉碎物，将棉麻杆粉碎物和质量浓度为10g/l的氢氧化钠溶液以及质量浓度为6g/l的双氧水按质量比为1:10:5混合后放入水浴锅中，再向水浴锅中加入棉麻杆粉碎物质量2%的硅酸钠、棉麻杆质量2%的多聚磷酸钠，搅拌混合得到混合液；改性棉麻纤维的制备：升高上述水浴锅温度至95℃，保温预氧化处理2h，预氧化处理结束后，过滤分离得到滤渣，将滤渣和去离子水按质量比为1:10混合后放入高温高压反应釜中，在压力为0.7mpa、温度为200℃下高温高压热处理4h，处理结束后用80℃的热水冲洗，得到改性棉麻纤维；预制增强料的制备：将上述改性棉麻纤维放入超声振荡仪中，再向超声振荡仪中加入改性棉麻纤维质量20倍的质量分数为10%的硅酸钠溶液，并以35khz的频率超声振荡浸40min；待上述超声振荡浸渍结束后，再向超声振荡仪中滴加浓度为1mol/l的盐酸，调节ph至3.0，继续以40khz的频率超声振荡浸渍50min，振荡浸渍结束后，加热升温至180℃，保温反应2h后取出，得到预制增强料；自制增强料的制备：将上述得到的预制增强料和质量分数为40%的聚磷酸铵溶液按质量比为1:10混合后放入超声振荡仪中，以40khz的频率超声振荡浸渍16h，浸渍结束后，过滤分离得到浸渍滤饼，即为自制增强料；耐磨阻燃型塑胶地板材料的制备：按重量份数计，称取80份聚氯乙烯、12份乙烯-醋酸乙烯共聚物、0.8份邻苯二甲酸二甲酯、12份固含量为40%的硅丙乳液、0.5份十二烷基苯磺酸钠以及20份上述自制增强料加入到混炼机中，在150℃下混炼8min，混炼结束后用双螺杆挤出机挤出造粒即得耐磨阻燃型塑胶地板材料。对比例1与实例1的制备方法基本相同，区别在于缺少自制增强料。对比例2濮阳某公司生产的塑胶地板材料。分别对本发明和对比例中的塑胶地板材料进行性能检测，检测结果如表1所示：检测方法：拉伸强度参照gb/t1040.2的标准进行测试。弯曲强度参照gb/t9341的标准进行测试。耐磨度测参照gb3960-83的标准进行测试。阻燃等级参照：塑料阻燃等级由hb，v-2，v-1向v-0逐级递增：1、hb：ul94标准中最低的阻燃等级。要求对于3到13毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。2、v-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。3、v-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。4、v-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。表1塑胶地板材料性能测定结果测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2硬度（邵a）5657593742拉伸强度（mpa）74.375.576.940.845.7弯曲强度（mpa）125.4126.3127.584.393.6耐磨度（1/cm2）23.624.325.419.221.5阻燃等级v-1v-0v-0v-2v-1通过表1能够看出，本发明制备的耐磨阻燃型塑胶地板材料，地板硬度较高，耐磨性能较好，阻燃性较好，广阔的应用前景。以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12