一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法与流程

文档序号:17657744发布日期:2019-05-15 22:10阅读:129来源:国知局

本发明属于塑胶地板领域,具体涉及一种环保耐污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,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。

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

申请号为:201610547169.8公开了一种高耐污塑胶地板及其制备方法,在改进塑胶地板的耐温性、柔韧性、耐化学稳定性和抗老化性的同时,亦显著提高了塑胶地板的耐污型。但在实际使用中发现其性能仍达不到人们日益提升的品质要求。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)改性填料的制备:

a.将玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒按照重量比为4~6:5~7:6~8共同投入珠磨机中进行研磨,以1000~1500rpm的转速不断研磨40~45min后,过100~140目筛得混合粉末;

b.将操作a中所得的混合粉末投入电镀液中,保持电镀液内的温度为70~80℃,电镀处理34~38min后滤出混合粉末;

c.将操作b中电镀液处理后的混合粉末浸入改性处理液中进行浸泡,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理,浸泡处理50~60min后滤出混合粉末;

d.将操作c中改性处理液处理后的混合粉末放入干燥箱内进行干燥处理,以55~65℃干燥至含水率为7~11%,得改性填料备用;

(2)改性稀土稳定剂的制备:

a.先将磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇按照重量比为3~5:2~3:10~16共同投入搅拌罐内,然后以300~400rpm的转速不断搅拌处理6~8min后,称取磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇总重量份3~6%的硬脂酸镁投入到搅拌罐内,此时将搅拌罐内的温度加热保持为95~100℃,再以180~200rpm的转速持续搅拌处理10~14min后,得混合液备用;

b.将操作a中所制得的混合液和稀土稳定剂按照重量比为13~17:1~2共同投入高压罐内,以60~70℃/min的速度将高压罐内的温度升至220~260℃,以0.2~0.3mpa/min的速度将反应釜中的压力升至3~4mpa,维压处理45~55s后,快速泄压,将搅拌罐内的压力降至常压后,滤出稀土稳定剂备用;

c.将操作操作b中处理后的稀土稳定剂放入干燥箱内进行干燥,以60~70℃的温度干燥至含水率为8~10%,得改性稀土稳定剂备用;

(3)原料称取:

按对应重量份称取下列原料备用:60~70份聚氯乙烯、16~20份步骤(1)制得的改性填料、8~10份植物油、11~13份步骤(2)制得的改性稀土稳定剂、6~10份硅酸钙、5~6份纳米硅藻土;

(4)混炼处理:

将步骤(3)中称取的所有原料投入混炼机内进行混炼处理,混炼处理36~42min后得混合炼料备用,在混炼的同时添加脉冲激光器对反应釜内的溶液进行激光辐照处理;

(5)挤出成型:

将步骤(4)中所得的混合炼料投入双螺杆挤出机内,基础造粒即可。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的电镀液中各成分及对应重量份为:4~5份酒石酸、6~7份十二烷基氨基丙酸钠、10~12份甘油、12~14份硫酸铜、13~15份氯化锌、120~140份去离子水;在电镀处理时所用的电极均为铁电极,控制电流的密度为0.05~0.06a/dm2

进一步的,步骤(1)操作c中所述改性处理液中各成分及对应重量份为:7~10份甜菜碱、6~8份十二烷基氨基丙酸钠、3~5份硅烷偶联剂、7~9份20%的盐酸、2~3份壬基酚聚氧乙烯醚、400~460份去离子水;在改性处理液浸泡处理时保持改性处理液中的温度为55~65℃。

进一步的,步骤(1)操作c中所述超声波的频率为45~51khz。

进一步的,步骤(3)中所述植物油至少为蓖麻油、菜籽油、橄榄油、玉米油、大豆油中的一种。

进一步的,步骤(4)中所述的混炼处理时混炼机内的温度控制为110~130℃。

进一步的,步骤(4)中所述的激光辐照处理时激光波长为0.867~1.067μm光斑直径为0.5~0.9mm。

进一步的,步骤(5)中所述的双螺杆挤出机基础的温度控制为160~180℃。

本申请对现有的塑胶地板的制备方法进行了优化改善,其中添加了一种特制的塑胶地板专用改性填料成分,此填料是以玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒按照合适重量配比作为主料,在制备过程中,先将玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒共同投入珠磨机中进行研磨,增加三种原料之间的相互接触面积,随后在电镀液中,玻璃纤维和活性炭接枝固定于陶瓷微粒上,尤其在浅层结构上固定了大量的玻璃纤维颗粒和活性炭颗粒,在陶瓷微粒的表面形成很多触角,一方面增强陶瓷微粒的机械强度、耐热性、抗腐蚀性和吸附性,另外一方面改变陶瓷微粒的表面特性,为后续的处理提供便利,在对其进行电镀处理,在电流的作用下,通过电子交换,电镀液中的硫酸铜和氯化锌以活性炭和玻璃纤维为锚合基点大量的固定结合在膨润土的表面上,形成一种较为稳定的复合颗粒成分,此颗粒干燥后在自然条件下储存稳定,便于加工使用。还添加了一种改性稀土稳定剂,相比较其他类型的稳定剂,稀土稳定剂具有绝缘性能优异、安全、无毒的优势,但是常规使用的稀土稳定剂离辊性不理想,有压析倾向,因此本发明对器进行改性后再添加到塑胶地板中,在改性过程中,首先利用磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇改变稀土稳定剂的表面特性,在升温升压的过程中,混合液中的硬脂酸镁与稀土离子形成配位体,改善稀土稳定剂的使用特性,在快速降温降压的过程中,促进硬脂酸镁与稀土稳定剂的稳定结合,形成一种性能优异,结构稳定的改性稀土稳定剂。在原料的混炼中,进行激光辐照处理,利用特定波长的激光对原料进行刻蚀,促使原料表面祖师结构发生部分变形、断裂,并对原料表面进行毛化,提升各原料表面的粗糙度,增强原料之间的结合程度,最终形成了一种环保型耐污塑胶地板,且所制得的塑胶地板具有很好的耐腐蚀性、机械性能和耐热性,总体性能优异。另外改性填料的添加能够有效的降低植物油的比重,与植物油紧密结合,既能保持植物油作为增塑剂的优异品质,还克服了其存在的缺陷。

本发明相比现有技术具有以下优点:

本发明最终制备的塑胶地板材料安全环保,并对环境中的有毒气体具有很好的吸附作用,机械强度、耐热性、抗腐蚀性、耐污性极佳,具有很好的市场推广应用价值。

具体实施方式

实施例1

一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)改性填料的制备:

a.将玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒按照重量比为4:5:6共同投入珠磨机中进行研磨,以1000rpm的转速不断研磨40min后,过100目筛得混合粉末;

b.将操作a中所得的混合粉末投入电镀液中,保持电镀液内的温度为70℃,电镀处理34min后滤出混合粉末;

c.将操作b中电镀液处理后的混合粉末浸入改性处理液中进行浸泡,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理,浸泡处理50min后滤出混合粉末;

d.将操作c中改性处理液处理后的混合粉末放入干燥箱内进行干燥处理,以55℃干燥至含水率为7%,得改性填料备用;

(2)改性稀土稳定剂的制备:

a.先将磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇按照重量比为3:2:10共同投入搅拌罐内,然后以300rpm的转速不断搅拌处理6min后,称取磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇总重量份3%的硬脂酸镁投入到搅拌罐内,此时将搅拌罐内的温度加热保持为95℃,再以180rpm的转速持续搅拌处理10min后,得混合液备用;

b.将操作a中所制得的混合液和稀土稳定剂按照重量比为13:1共同投入高压罐内,以60℃/min的速度将高压罐内的温度升至220℃,以0.2mpa/min的速度将反应釜中的压力升至3mpa,维压处理45s后,快速泄压,将搅拌罐内的压力降至常压后,滤出稀土稳定剂备用;

c.将操作操作b中处理后的稀土稳定剂放入干燥箱内进行干燥,以60℃的温度干燥至含水率为8%,得改性稀土稳定剂备用;

(3)原料称取:

按对应重量份称取下列原料备用:60份聚氯乙烯、16份步骤(1)制得的改性填料、8份植物油、11份步骤(2)制得的改性稀土稳定剂、6份硅酸钙、5份纳米硅藻土;

(4)混炼处理:

将步骤(3)中称取的所有原料投入混炼机内进行混炼处理,混炼处理36min后得混合炼料备用,在混炼的同时添加脉冲激光器对反应釜内的溶液进行激光辐照处理;

(5)挤出成型:

将步骤(4)中所得的混合炼料投入双螺杆挤出机内,基础造粒即可。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的电镀液中各成分及对应重量份为:4份酒石酸、6~7份十二烷基氨基丙酸钠、10~12份甘油、12~14份硫酸铜、13份氯化锌、120份去离子水;在电镀处理时所用的电极均为铁电极,控制电流的密度为0.05a/dm2

进一步的,步骤(1)操作c中所述改性处理液中各成分及对应重量份为:7份甜菜碱、6份十二烷基氨基丙酸钠、3份硅烷偶联剂、7份20%的盐酸、2份壬基酚聚氧乙烯醚、400份去离子水;在改性处理液浸泡处理时保持改性处理液中的温度为55℃。

进一步的,步骤(1)操作c中所述超声波的频率为45khz。

进一步的,步骤(3)中所述植物油至少为蓖麻油、菜籽油、橄榄油、玉米油、大豆油中的一种。

进一步的,步骤(4)中所述的混炼处理时混炼机内的温度控制为110℃。

进一步的,步骤(4)中所述的激光辐照处理时激光波长为0.867μm光斑直径为0.5mm。

进一步的,步骤(5)中所述的双螺杆挤出机基础的温度控制为160℃。

实施例2

一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)改性填料的制备:

a.将玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒按照重量比为5:6:7共同投入珠磨机中进行研磨,以1250rpm的转速不断研磨42.5min后,过120目筛得混合粉末;

b.将操作a中所得的混合粉末投入电镀液中,保持电镀液内的温度为75℃,电镀处理36min后滤出混合粉末;

c.将操作b中电镀液处理后的混合粉末浸入改性处理液中进行浸泡,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理,浸泡处理55min后滤出混合粉末;

d.将操作c中改性处理液处理后的混合粉末放入干燥箱内进行干燥处理,以60℃干燥至含水率为9%,得改性填料备用;

(2)改性稀土稳定剂的制备:

a.先将磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇按照重量比为4:2.5:13共同投入搅拌罐内,然后以350rpm的转速不断搅拌处理7min后,称取磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇总重量份4.5%的硬脂酸镁投入到搅拌罐内,此时将搅拌罐内的温度加热保持为97.5℃,再以190rpm的转速持续搅拌处理12min后,得混合液备用;

b.将操作a中所制得的混合液和稀土稳定剂按照重量比为15:1.5共同投入高压罐内,以65℃/min的速度将高压罐内的温度升至240℃,以0.2~0.3mpa/min的速度将反应釜中的压力升至3.5mpa,维压处理50s后,快速泄压,将搅拌罐内的压力降至常压后,滤出稀土稳定剂备用;

c.将操作操作b中处理后的稀土稳定剂放入干燥箱内进行干燥,以65℃的温度干燥至含水率为9%,得改性稀土稳定剂备用;

(3)原料称取:

按对应重量份称取下列原料备用:65份聚氯乙烯、18份步骤(1)制得的改性填料、9份植物油、12份步骤(2)制得的改性稀土稳定剂、8份硅酸钙、5.5份纳米硅藻土;

(4)混炼处理:

将步骤(3)中称取的所有原料投入混炼机内进行混炼处理,混炼处理39min后得混合炼料备用,在混炼的同时添加脉冲激光器对反应釜内的溶液进行激光辐照处理;

(5)挤出成型:

将步骤(4)中所得的混合炼料投入双螺杆挤出机内,基础造粒即可。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的电镀液中各成分及对应重量份为:4.5份酒石酸、6.5份十二烷基氨基丙酸钠、11份甘油、13份硫酸铜、14份氯化锌、130份去离子水;在电镀处理时所用的电极均为铁电极,控制电流的密度为0.055a/dm2

进一步的,步骤(1)操作c中所述改性处理液中各成分及对应重量份为:8.5份甜菜碱、7份十二烷基氨基丙酸钠、4份硅烷偶联剂、8份20%的盐酸、2.5份壬基酚聚氧乙烯醚、430份去离子水;在改性处理液浸泡处理时保持改性处理液中的温度为60℃。

进一步的,步骤(1)操作c中所述超声波的频率为48khz。

进一步的,步骤(3)中所述植物油至少为蓖麻油、菜籽油、橄榄油、玉米油、大豆油中的一种。

进一步的,步骤(4)中所述的混炼处理时混炼机内的温度控制为120℃。

进一步的,步骤(4)中所述的激光辐照处理时激光波长为0.967μm光斑直径为0.7mm。

进一步的,步骤(5)中所述的双螺杆挤出机基础的温度控制为170℃。

实施例3

一种环保耐污型塑胶地板材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)改性填料的制备:

a.将玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒按照重量比为6:7:8共同投入珠磨机中进行研磨,以1500rpm的转速不断研磨45min后,过140目筛得混合粉末;

b.将操作a中所得的混合粉末投入电镀液中,保持电镀液内的温度为80℃,电镀处理38min后滤出混合粉末;

c.将操作b中电镀液处理后的混合粉末浸入改性处理液中进行浸泡,浸泡的同时进行特定频率的超声波处理,浸泡处理60min后滤出混合粉末;

d.将操作c中改性处理液处理后的混合粉末放入干燥箱内进行干燥处理,以65℃干燥至含水率为11%,得改性填料备用;

(2)改性稀土稳定剂的制备:

a.先将磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇按照重量比为5:3:16共同投入搅拌罐内,然后以400rpm的转速不断搅拌处理8min后,称取磷脂酰甘油、土耳其红油、无水乙醇总重量份6%的硬脂酸镁投入到搅拌罐内,此时将搅拌罐内的温度加热保持为100℃,再以200rpm的转速持续搅拌处理14min后,得混合液备用;

b.将操作a中所制得的混合液和稀土稳定剂按照重量比为17:2共同投入高压罐内,以70℃/min的速度将高压罐内的温度升至260℃,以0.3mpa/min的速度将反应釜中的压力升至4mpa,维压处理55s后,快速泄压,将搅拌罐内的压力降至常压后,滤出稀土稳定剂备用;

c.将操作操作b中处理后的稀土稳定剂放入干燥箱内进行干燥,以70℃的温度干燥至含水率为10%,得改性稀土稳定剂备用;

(3)原料称取:

按对应重量份称取下列原料备用:70份聚氯乙烯、16~20份步骤(1)制得的改性填料、10份植物油、13份步骤(2)制得的改性稀土稳定剂、10份硅酸钙、6份纳米硅藻土;

(4)混炼处理:

将步骤(3)中称取的所有原料投入混炼机内进行混炼处理,混炼处理42min后得混合炼料备用,在混炼的同时添加脉冲激光器对反应釜内的溶液进行激光辐照处理;

(5)挤出成型:

将步骤(4)中所得的混合炼料投入双螺杆挤出机内,基础造粒即可。

进一步的,步骤(1)操作b中所述的电镀液中各成分及对应重量份为:5份酒石酸、7份十二烷基氨基丙酸钠、12份甘油、14份硫酸铜、15份氯化锌、140份去离子水;在电镀处理时所用的电极均为铁电极,控制电流的密度为0.06a/dm2

进一步的,步骤(1)操作c中所述改性处理液中各成分及对应重量份为:10份甜菜碱、8份十二烷基氨基丙酸钠、5份硅烷偶联剂、9份20%的盐酸、3份壬基酚聚氧乙烯醚、460份去离子水;在改性处理液浸泡处理时保持改性处理液中的温度为65℃。

进一步的,步骤(1)操作c中所述超声波的频率为51khz。

进一步的,步骤(3)中所述植物油至少为蓖麻油、菜籽油、橄榄油、玉米油、大豆油中的一种。

进一步的,步骤(4)中所述的混炼处理时混炼机内的温度控制为130℃。

进一步的,步骤(4)中所述的激光辐照处理时激光波长为1.067μm光斑直径为0.9mm。

进一步的,步骤(5)中所述的双螺杆挤出机基础的温度控制为180℃。

对比实施例1

本对比实施例1与实施例2相比,在步骤(1)改性填料制备中,省去了操作b的整个操作,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例2

本对比实施例2与实施例2相比,在步骤(1)改性填料的制备中,省去了操作c的整个操作,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例3

本对比实施例3与实施例2相比,在步骤(3)原料称取中,用等质量份市售的相同配比的玻璃纤维、活性炭、陶瓷微粒取代改性填料,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例4

本对比实施例4与实施例2相比,在步骤(3)原料称取中,用等质量份市售的稀土稳定剂取代改性稀土稳定剂,除此外的方法步骤均相同。

对比实施例5

本对比实施例5与实施例2相比,在步骤(4)混炼处理中,省去激光辐照处理,除此外的方法步骤均相同。

对照组

申请号为:201610547169.8公开的一种高耐污塑胶地板及其制备方法。

为了对比本发明效果,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对照组对应制得的塑胶地板进行性能测试,具体对比数据如下表1所示:

表1

注:上表1中所述的耐污等级具体是:5表示无污点残留,4表示稍许污点残留,3表示一些污点残留,2表示许多污点残留,1表示脏的。

由上表1可以看出,本发明最终制备的塑胶地板材料安全环保,并对环境中的有毒气体具有很好的吸附作用,机械强度、耐污性极佳,具有很好的市场推广应用价值。

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