CN100344843C - 一种制造弹性地板的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用回收橡胶、塑料、塑胶制品材料，制备弹性地板的工艺方法。主要是将弹性体胶料设计成两相，较多的岛相(不连续相)和较少的海相(连续相)。其中，岛相为废料打成的硫化橡胶胶粉；海相为新橡胶、塑料、塑胶配制的新料。将岛相配料与海相配料分别拌和、捏炼，再把岛、海相混合捏炼，制备成抗拉强度4.0兆帕(Mpa)以上的胶料，然后热模压硫化成形热固性弹性体胶料地板坯体，或热注塑成形热塑性弹性体坯体。成形后的地板坯料经水煮脱臭，外表涂覆“绿色环保型”定型材料，制造成弹性地板。本发明坯料弹性体组方中省去了大量添加剂，并在变废为宝的同时，强化了对环境的保护。是一种也适用于普通弹性铺地制品制备的，实用、价廉的弹性地板制备工艺方法。

Description

一种制造弹性地板的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种利用回收橡胶、塑料、塑胶制品材料，制备弹性地板的方法，包括弹性地板弹性体胶料的材料设计，改性添加剂，弹性地板的成形以及脱臭处理等，属橡塑胶制品技术领域。

背景技术

中国专利申请02312998.0、02217150.9、02217977.1提出了一种背面带凸的拼缝美观两面可用的弹性地板，但采用何种方法制备这种弹性地板，申请专利没有公开。本发明申请就实际需求，探索试验了一种既实用，又环保的制造弹性地板的工艺方法。实验结果说明，采用本发明方法制造弹性地板，基本能满足用户要求。一般使用者对弹性地板的要求主要有：1、经久耐用，2、价格低廉，3有抗静电和导电功能，4、无气味，5、“绿色环保”。为了达到这些要求，传统处理方法是：1、加大橡胶、塑料在配方中的含量；加入碳黑等补强剂，2、采用回收材料，3、添加导电剂，如对100份橡胶或塑料加入导电碳黑30份以上或乙炔碳黑80份以上或石墨粉40份左右；4、不用再生类弹性体，选用无气味的助剂，5、选用“绿色”材料和“环保”方法制造。然而，按现有工艺技术制备这种弹性地板，将带来诸多缺点：1、多加碳黑会使炼胶时的污染加重，多用橡胶、塑料，会使物料价格上升，2、采用回收材料，一般都有气味，而气味最小的胶粉加工性能差，不宜大份额使用，3、导电碳黑、乙炔碳黑、石墨粉是堆积体积很庞大的粉料，要将其掺入弹性体胶料，加工过程甚难，而且黑色粉尘污染严重，4、价格很高，5、配套应用不理想。为了克服现有制备弹性地板工艺技术的不足，本发明按环保要求，改进弹性材料的配方和制备工艺，提供了一种廉价、实用的制造弹性地板工艺方法。

发明内容

本发明的目的是，将弹性体材料设计成岛相和海相，改进坯料配方，选用大剂量废硫化橡胶打成的胶粉为弹性体胶料中的岛相，减少弹性体胶料混炼、坯料脱臭等工艺对环境的污染，从而提供一种实用、环保的弹性地板制备方法。

本发明工艺方法中，材料设计的特点是，将弹性体胶料设计成较多的岛相(不连续相)和较少的海相(连续相)。其中，岛相的主要材料选用废硫化橡胶打成的胶粉；海相选用新橡胶、新塑料、新塑胶配制的新料。制备中，弹性地板的抗静电功能赋于海相，即在炼胶过程中防止抗静电剂大量进入岛相。这样处理，连续相的抗静电性能，可以使整块弹性材料具有抗静电功能；对岛相体积占据过多时出现的加工困难，本发明工艺采用在岛相胶粉粒子表面先涂覆增粘树脂或先吸附一些软化油或在海相胶料中多添加一些塑料树脂予以改善。由于本发明方法中大量使用了废硫化橡胶胶粉作岛相，胶粉中的残留助剂将在混炼后游移进入海相，对弹性体整体发挥作用。这样不但省去大量高价物料，同时也开拓了处理废硫化橡胶的出路。本发明方法在充分考虑岛、海相物料性能的基础上，结合不同使用功能及便利加工，适量加入阻燃剂、硫化剂、稳定剂，使成本大幅下降。比照现有处理工艺技术，本发明方法要省去一半以上的导电剂。物料混炼时对环境的黑尘污染也大为减轻。本发明方法中，因废硫化橡胶胶粉给坯料带来的异臭味，则采用将弹性地板坯料置于沸水中浸煮，经不少于2次换水槽浸工艺予以脱除。脱臭后的弹性地板坯料经修边，涂覆表面修饰层，制造成背面带凸的拼缝美观两面可用的弹性地板。具体工艺方法如下：

岛相主体材料选用尚有8.0兆帕(MPa)以上抗拉强度的废硫化橡胶打成的等于或细于40目的胶粉，废硫化橡胶胶粉是下面一种或一种以上橡胶粉的组合：废子午线轮胎橡胶粉、废斜交轮胎橡胶粉、废自行车、摩托车轮胎橡胶粉、丁腈类硫化橡胶粉、丁苯和顺丁类硫化橡胶粉、废矿用阻燃输送带橡胶粉等，其用量为100份。与岛相相配的辅料为：增粘树脂、软化剂、硫黄以及少量的填料。海相主体材料主要选用新橡胶、塑料、塑胶。其中，新橡胶是下列一种或一种以上的通用型橡胶组合：无气味的天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、天然乳胶、生胶、氧化沥青等。塑料是高苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等中的一种或一种以上塑料的组合。塑胶为聚氨酯。与海相相配的辅料有：无气味的软化剂、补强剂、阻燃剂、促进剂、活化剂等。添加的抗静电剂是下列一种或一种以上的组合：导电碳黑、乙炔碳黑、石墨粉等。用量范围分别是，导电碳黑0-10份，乙炔碳黑0-25份，石墨粉0-16份。海相中的主体材料新橡胶、塑料、塑胶之和的用量在10-30份范围。弹性体胶料配方中的岛相与海相的份数之和为130-220份。岛相物料与海相物料一般应先分别拌和、捏炼，然后再把岛、海相混合捏炼。当然，不要求抗静电性能的弹性地板胶料可不受此限制。使用本发明方法制备的胶料，抗拉强度一般在4.0兆帕(Mpa)以上。

热固性弹性体胶料地板坯体成形，本发明方法采用橡胶模，平板压机，热模压成形；热塑性弹性体坯体成形，则采用塑料模注塑机热注塑成形。刚成形的弹性地板坯料采用塑料槽浸工艺沸水浸泡脱臭，浸煮产生的含有异臭味废热水，喷淋冷却后，由活性碳吸附脱味，回收。弹性地板表面修饰层，采用绿色环保型型材料，如：水性弹性涂料(涂料颜色料中不得含有偶氮染料和铬类染料)、水性胶粘剂或热熔胶粘剂，非铬盐鞣制的皮革，不含偶氮染料的人造革和再生革，以及各种带有“绿色环保标记”的纤维织物或塑料膜。制备时，将涂料、皮革、织物等直接在弹性地板坯料表面涂刷、贴粘即可制成弹性地板。本发明方法适用于制备公称厚度≥8毫米、实厚≥3毫米、边长≥200毫米，表面电阻在10²-10⁹欧姆/(厘米)²范围的弹性地板。

本发明弹性地板制备工艺方法的优点显而易见，利用回收橡胶、塑料、塑胶制品材料，制备弹性地板，变废为宝是保护环境的方向。在选配料和坯料脱臭等方面也注意减少了对环境的污染，且坯料弹性体组方中省却了大量添加物，如：导电剂，氧化锌、硬酯酸等活性剂，防老剂等。本发明弹性地板制备方法同样适用于普通弹性铺地制品。采用本发明弹性地板制备方法制成的产品具有抗静电、阻燃等诸多优点，是一种符合消费者要求，而且环保、价廉的，制造美观、实用弹性地板的工艺方法。

附图说明

图1是本发明制造弹性地板的工艺方法坯料脱臭处理流程框图。

图中：

1-蒸汽和废冷凝水，  2-脱臭坯料，    3-回收水，

4-水排向锅炉，      5-换水，        6-净化后的水回收，

7-沸水流动方向，    8-废水脱味，    9-排出处理，

10-“废”活性炭，   11-再生回用，  12-冷却废水，

13-排出处理，       14-沸水浸煮，  15-含臭坯料，

16-换池浸煮，       17-坯料物流方向。

具体实施方式

下面进一步详细说明本发明实施例。

实施例1

a、弹性体配方：

材料名称：	岛相配方(份)	海相配方(份)	弹性体胶料总配方(份)
				含胶率约50％，60目废子午线轮胎橡胶粉天然橡胶(国标1#)顺丁橡胶丁苯橡胶高苯乙烯导电碳黑乙炔碳黑石墨粉氯化石蜡(含氯70％)三氧化二锑TKO增粘树脂硫黄氧化锌促进剂DM促进剂CZ陶土轻质碳酸钙合计(份)	100431.6320128.63	4.54.56.015.04.512.06.02080.50.90.98.5791.37	1004.54.56.015.04.512.06.024831.630.50.90.9208.57220

其中：TKO为对叔辛基苯酚甲醛树脂；促进剂CZ为N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺；促进剂DM为二硫化二苯并噻唑；新橡胶、新塑料、新塑胶之和为30份，橡胶、塑料、塑胶之和为80份。

b、炼胶：把岛相物料置于高速捏合机中拌至料温80℃以上，保温5分钟后放出待用，但决不能使胶粉严重塑化。

把海相物料置于密炼机中捏炼至无碳黑等粉料后也放出待用。

将岛相与海相物料按128.63与91.37之比在开炼机上混合捏炼，炼至胶料连片后，出厚为5-6mm的胶片备用。

c、成形：用平板硫化机、橡胶模，在160℃条件下，模压硫化5分钟即可得到外形如中国专利申请02312998.0所述的弹性地板坯料。

d、坯料脱臭：坯料在每一沸水槽中浸泡1小时，逆流换槽3次，然后从沸水槽中取出淋干即可达到脱除微臭的效果。脱臭处理流程框图：1-蒸汽和废冷凝水，2-脱臭坯料，3-回收水，4-水排向锅炉，5-换水，6-净化后的水回收，7-沸水流动方向，8-废水脱味，9-排出处理，10-“废”活性炭，11-再生回用，12-冷却废水，13-排出处理，14-沸水浸煮，15-含臭坯料，16-换池浸煮，17-坯料物流方向。

e、表面修饰：在经脱臭、修边处理后的弹性地板坯料表面涂刷弹性聚氨酯乳胶涂料，室温下晾置约2小时，即可得到一种表面色彩美观，脚感舒适的拼合式弹性地板。

本实施例弹性地板胶料性能为：抗拉强度4.0兆帕(MPa)，伸长率100％，(邵氏A)硬度90，表面电阻10³欧姆/(厘米)²，阻燃，胶料点燃后能自熄。

实施例2

a、弹性体配方：

材料名称：	岛相配方(份)	海相配方(份)	弹性体胶料总配方(份)
				含胶率约40％丁苯和顺丁类硫化橡胶粉(如透明鞋底的废边料等)含胶率约45％废自行车摩托车轮胎橡胶粉天然橡胶(国标1#)	4060	4	40604

丁腈橡胶(N41/23OS)聚氯乙烯(糊状树脂)高苯乙烯乙炔碳黑硫黄促进剂DM氯化石蜡三氧化二锑(RX-80)增粘树脂合计(份)

1.145.5110.6

105.44.681.4146.553.9

105.44.681.11.4186.55.5164.5

其中：RX-80树脂为二甲苯树脂；新橡胶、新塑料、新塑胶之和为24份，橡胶、塑料、塑胶之和为67份。

b、炼胶：把岛相物料置于开炼机上以零辊距，炼至稍有连片下料待用；按加料程序，将海相物料也置于开炼机中，使天然橡胶与高苯乙烯混炼，丁腈橡胶与聚氯乙烯混炼，然后两组相混，再加入已混炼好的岛相物料等，捏炼至无碳黑等粉料后再与岛相混炼，均匀后出5-7毫米的胶片备用。

c、成形：用平板硫化机、橡胶模，在160℃条件下，模压硫化7分钟，成形本实施例弹性地板坯料。

d、坯料脱臭：坯料脱臭处理流程同实施例1，其中，逆流换槽2次，每次沸水槽浸2小时，然后从沸水槽中取出淋干，脱除微臭。

e、表面修饰：经脱臭、修边处理后的弹性地板坯料，表面涂刷水性胶粘剂(如氯丁胶乳胶粘剂)，然后粘贴上厚0.5-0.8毫米的人造革，制成本实施例拼合式弹性地板。

本实施例弹性地板胶料性能为：抗拉强度5.5兆帕(Mpa)，硬度为(邵氏A)75，伸长率150％，表面电阻10⁵欧姆/(厘米)²，阻燃，点燃后能自熄。

实施例3

a、弹性体配方：

材料名称：	岛相配方(份)	海相配方(份)	弹性体胶料总配方(份)
				废斜交轮胎橡胶粉(40目废(矿用阻烯)输送带橡胶粉(60目)丁腈橡胶聚氯乙烯聚氨酯三氧化二锑松香硬脂酸钡磷酸三甲酚酯促进剂CZ硫黄石墨粉导电碳黑合计(份)	3070451.5110.5	36120.5211.52.519.5	307036120.5711.52.5130

其中：新橡胶、新塑料、新塑胶之和为10份，橡胶、塑料、塑胶之和为60份。

b、炼胶：先将40目的斜交轮胎胶粉与松香、磷酸三甲酚酯、硫黄按计量的配料一起置于高速捏合机中搅拌塑化，当物料的门尼粘度(ML^100℃ ₁₊₄)降至50以下后，再把60目的(矿用阻燃)输送带胶粉也按计量值一起倒入高速捏合机中搅拌，搅拌均匀后出料冷却备用。其中，先期倒入的轮胎胶粉被严重塑化，再经后期混炼，大部分转化为海相。

将海相物料置于开炼机中，捏炼至无粉料，再与岛相的搅拌备用料混炼，炼至均匀后下料成厚6-8毫米的胶片备用。

c、成形：用平板硫化机、橡胶模，在170℃条件下，模压硫化8分钟制备成弹性地板(卷材)坯料。

d、坯料脱臭：坯料脱臭处理流程同实施例1，其中，逆流换槽3次，每次沸水槽浸1.5小时，然后从沸水槽中取出淋干，脱除微臭。

e、表面修饰：经脱臭(机械旋切)修边处理后的弹性地板(卷材)坯料，表面喷涂上弹性聚氨酯乳胶涂料，在100℃的热风下烘吹约20秒，制成本实施例弹性地板卷材。卷材胶料性能为：抗拉强度为5.2兆帕(Mpa)，硬度为(邵氏A)70，伸长率200％，表面电阻＜10⁹欧姆/(厘米)²，阻燃，点燃后能自熄。并可重复涂覆弹性乳胶漆使用。

Claims (6)

1、一种制造弹性地板的工艺方法，包括地板材料设计为岛相和海相的弹性体胶料、改性添加剂以及脱臭、涂覆修饰定型层，其特征在于，弹性体胶料中，岛相材料为粉碎回收废橡胶、塑料、塑胶制品打成的硫化橡胶胶粉；海相材料为新橡胶、塑料、塑胶配制的新料，弹性体胶料配方中的岛相与海相的份数之和为130-220份，

制造工艺如下：

a、将尚有8.0兆帕以上抗拉强度的废硫化橡胶打成等于或细于40目的硫化橡胶胶粉做岛相材料，用量100份；

b、配制与岛相相配的辅料：增粘树脂、软化剂、硫黄以及填料；

c、配制海相主体材料：新橡胶、塑料、塑胶；新橡胶、塑料、塑胶用量之和为10-30份；

d、配制与海相相配的辅料：无气味软化剂、补强剂、阻燃剂、促进剂、活化剂；

e、添加抗静电剂：导电碳黑、乙炔碳黑、石墨粉，用量范围分别是，导电碳黑0-10份，乙炔碳黑0-25份，石墨粉0-16份；

f、将岛相物料与海相物料分别拌和、捏炼，然后把岛、海相物料混合捏炼，制备抗拉强度4.0兆帕以上的胶料；

g、用橡胶模，平板压机，热模压硫化成形热固性弹性体胶料地板坯体，或用塑料模注塑机热注塑成形热塑性弹性体坯体；

h、采用不少于2次换水沸水浸泡塑料槽浸工艺，对刚成形的弹性地板坯料脱臭，异臭味废热水，喷淋冷却后活性碳吸附脱味，回收；

i、机械旋切修边处理坯体，并用绿色环保型材料涂覆或贴粘，定型、修饰弹性地板表面。

2、根据权利要求1所述的制造弹性地板的工艺方法，其特征在于，等于或细于40目的硫化橡胶胶粉是下面一种或一种以上橡胶粉的组合：废子午线轮胎橡胶粉、废斜交轮胎橡胶粉、废自行车、摩托车轮胎橡胶粉、丁腈类硫化橡胶粉、丁苯和顺丁类硫化橡胶粉、废矿用阻燃输送带橡胶粉；

新橡胶是下列一种或一种以上的通用型橡胶组合：无气味的天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、天然乳胶、生胶、氧化沥青；

塑料是高苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂中的一种或一种以上塑料的组合；

塑胶为聚氨酯。

3、根据权利要求1或2所述的制造弹性地板的工艺方法，其特征在于，大剂量岛相硫化橡胶胶粉粒子表面先涂覆增粘树脂或先吸附软化油。

4、根据权利要求1所述的制造弹性地板的工艺方法，其特征在于，连续相海相中的小剂量导电碳黑、乙炔碳黑、石墨粉抗静电剂在弹性材料配方总量为130-220份，海相和岛相中橡胶、塑料、塑胶含量之和在60-80份条件下，导电碳黑的用量为1-10份，乙炔碳黑的用量为0-25份，石墨粉用量为0-16份。

5、根据权利要求1所述的制造弹性地板的工艺方法，其特征在于，绿色环保型材料是：水性弹性涂料即涂料颜色料中不得含有偶氮染料和铬类颜料、水性胶粘剂或热熔胶粘剂，非铬盐鞣制的皮革，不含偶氮染料的人造革和再生革，以及有绿色环保标记的纤维织物或塑料膜。

6、根据权利要求1所述的制造弹性地板的工艺方法，其特征在于，弹性地板公称厚度≥8毫米、实厚≥3毫米、边长≥200毫米，表面电阻为10²-10⁹欧姆/(厘米)²。