CN102173649A - 一种软瓷砖的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种软瓷砖的制备方法，采用了弹性体材料和经过偶联剂表面处理的无机填料以及抗氧剂、自由基引发剂、交联助剂通过熔融共混法制备。本发明制备的软瓷砖材料阻燃性能可以达到V-0级，并可以在105℃长期使用，并且软瓷砖材料具有较好的热稳定性。所使用的原料来源广泛，且成本低廉，工艺过程具有节能、环保等特点。

Description

一种软瓷砖的制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑装饰材料的制备方法，特别是一种软瓷砖的制备方法。
背景技术
软瓷技术是把“柔性”元素加入到无机材料中，经过加热混炼-成型烤制成具有弹性和柔韧特性的瓷砖，彻底改变传统陶瓷的坚硬、冰冷、沉重、易碎的质感，融合了实木、真皮、布料、编织、橡胶等材质温和的质感和石材无一重复的大然纹理个性，这种新材料质地柔软，摸上去就像牛皮，花纹突出，立体感强，可以使人类居住和工作环境变得更为温馨、体贴利善解人意。相较传统陶瓷，软瓷技术系列产品原料来源广泛且可以回收利用，可以不用烤制(加工温度只需在较低的温度下进行，甚至可以在100℃左右的条件下加工成型)，没有“三废”产生，甚至可以减少污染(如本发明使用粉煤灰做无机填料就可以减少粉尘污染)，节能环保，软瓷砖真正体现了“清洁生产，循环经济”的原则，响应了国家“节能减排”的发展号召，意义非凡。
目前市场上所销售的软瓷砖(90％泥土+10％水溶性添加剂＝软瓷砖)的主要制备方法如下：软瓷砖的原材料是由90％的泥土，10％水溶性添加剂，经过400℃以上高温烧制，将普通泥土锻造成具有弹性和柔韧特性的瓷砖。这种软瓷砖彻底改变了陶瓷坚硬、冰冷、沉重、易碎的质感。烧制时间越久，材料越柔软、弹性越高。回收后通过处理就能还原成粉末，变成泥土。
尽管软瓷砖具有一系列的优点(如富有弹性、具有一定的耐磨性、新奇时尚、防潮防滑、质量轻等优点)，但是还是有一定的缺点，如使用中的阻燃性能，防老化性能(长期使用温度)等。
发明内容
一种软瓷砖的制备方法目的是采用高分子弹性体材料和无机填料共混并交联的方法，制备了一种具有阻燃性能V-0级并可以在105℃下长期使用的软瓷转，并且软瓷砖材料具有较好的热稳定性。所使用的原料来源广泛，且成本低廉，工艺过程具有节能、环保等特点。
一种软瓷砖的制备方法，其特征在于制备方法如下，以下均以重量份来表示：
将100份的弹性体材料和200-930份的经过偶联剂表面处理的无机填料在密炼机中混炼5-10分钟，共混温度为160-200℃；然后加入0.1-0.5份的抗氧剂、0.1-3份的自由基引发剂、0.5-2份的交联助剂共混5-10分钟，共混温度为100-130℃，制备出一种软瓷砖共混料；这种共混料在模压机中于100-130℃压制成型，于170-200℃下模压5-10分钟交联，或者在电子加速器下辐照30-100kGy交联，得到一种软瓷砖。
本发明所采用的弹性体材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含是为28-60wt％，门尼粘度ML1+4(100℃)为5-80；或乙丙橡胶，门尼粘度ML1+4(100℃)为25-90。
本发明采用的无机填料为经过偶联剂表面处理的高炉矿渣微粉、石英砂、矿石粉或泥土。
本发明采用的自由基引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、2，2-双-(过氧化叔丁基)丁烷、2，5-二甲基-2，5-双-(过氧化叔丁基)己烷或1，1-双-(过氧化叔丁基)环己烷。
本发明采用的交联助剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
本发明采用的抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010或抗氧剂2246。
本发明一种软瓷砖的制备方法中采用的主要原料包括弹性体材料和无机填料，具有以下特点：
第一原料来源广泛，成本低廉。如我们使用的高炉炼钢剩余的矿渣微粉(粉煤灰)，它是燃煤电厂排放的主要废弃物之一。据统计，目前上海每年粉煤灰产生量500余万吨，宝钢年产生量在30至40万吨。把粉煤灰用于软瓷砖可以极大地变废为宝。另外还可以使用石英砂，甚至是使用泥土，矿石渣粉等。树脂不仅局限于弹性体，各种天然橡胶、合成橡胶等部可以，可以根据不同档次的要求进行选择。成本主要集中在树脂的成本上，以产品中树脂含量为10％，树脂价格为20000元/吨，产品密度为2.5g/cm3计算，1m2(1mm厚)的产品的原料成本为1m2*0.001m*2.5吨/m3*10％*20000元/吨＝5元，如果树脂的含量能够降低的话，每降低一个百分点，成本就可以降低10％，所以说，在综合衡量成本与性能的条件下，成本可以很好的得到控制。
第二环保。由于粉煤灰废弃物曾因钙化性能过强、活性成份高等，难以综合利用，结果“灰满为患”，严重污染环境，如果我们使用粉煤灰作为填料，把粉煤灰填充到树脂中，可以在变废为宝、降低成本的同时而减少粉煤灰对于环境的污染。另外我们在生产过程中，没有三废的产生，以后的产品回收后仍然可以粉碎重新投入循环利用，所以这种方法是一种非常环保的软瓷砖制备工艺。
第三节能。我们的软瓷砖在制备过程中，混炼、模压温度都低于200℃，在我们的实例中只有170℃，不用说陶瓷材料的烧结，就是上边提到的400℃温度烧结，我们的能耗就可以远远的低于传统的及文中所提到的软瓷砖制备方法的能耗。并且我们材料的混炼只有10分钟(树脂塑化好的话，时间可以更低)，如果用挤出的方法的话，挤出速度每分钟可以达到几十米，这些都可以极大的降低能耗。
第四设备投资小。制备过程中只需要一台带温控的混炼机，一台模压机，一台烘箱即可。
本发明一种软瓷砖的制备方法中所制备出的的软瓷砖阻燃性能可以达到V-0级，且可以在105℃长期使用，并且具有较好的热稳定性。
具体实施方式
本发明将通过下面的具体实施例对本发明的技术方案进行更加详细的说明，但是本发明并不局限于以下提出的实施例。
以下实施例得到的一种软瓷砖材料的力学性能采用ASTM D638-89标准，UL-94垂直燃烧采用的测试标准为ASTM D 635-77，热老化采用GB/T 2951.2标准进行测试，测试条件为136℃下168h；热延伸按照IEC 60811标准进行测试，测量在200℃和0.2MPa负荷下15min的延伸率，和卸除荷载试验5min后的永久变形率。
以下实施例中乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，牌号：Levaprene 500HV，Bayer，熔融指数≤5g/10min(ASTM D-1238，100℃，1.2kg)，VA含量50wt％，门尼粘度ML1+4(100℃)为27±4，密度1.00g/cm3。
粉煤灰，60-80目，宝山钢铁股份有限公司。
由于现在还没有发现软瓷砖的相关产品专利，在这里我们不再罗列对比例子，仅将我们的发明产品性能列在表一中。
实施例1：
将100份的EVA和400份的经过钛酸四异丙酯处理的粉煤灰在密炼机中混炼5分钟，共混温度为160℃，密炼机转速为60转/分钟；然后加入0.2份的抗氧剂、2份的过氧化二异丙苯共混5分钟，密炼机转速为60转/分钟，共混温度为110℃，制备出一种软瓷砖共混料；这种共混料在模压机中于110℃压制成型，于170℃下模压5分钟交联得到一种软瓷砖。
实施例2：
将100份的EVA和900份的经过钛酸四异丙酯处理的粉煤灰在密炼机中混炼5分钟，共混温度为160℃，密炼机转速为60转/分钟；然后加入0.2份的抗氧剂、2份交联助剂三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯共混5分钟，密炼机转速为60转/分钟，共混温度为110℃，制备出一种软瓷砖共混料；这种共混料在模压机中于110℃压制成型，然后在电子加速器传动辐照车上传动辐照50kGy交联得到一种软瓷砖。
表一软瓷砖性能指标
Figure BDA0000045636370000041
由表1我们可以发现，软瓷砖的阻燃性能达到V-0级，可以达到阻燃的效果。热老化性能表明软瓷砖可以在105℃长期使用，热延伸试验表明软瓷砖材料具有较好的热稳定性，90度弯曲和180度弯曲都没有开裂，表明材料可以在具有弯曲角度的墙面进行使用。

Claims (6)

1.一种软瓷砖的制备方法，其特征在于制备方法如下，以下均以重量份来表示：
将100份的弹性体材料和200-930份的经过偶联剂表面处理的无机填料在密炼机中混炼5-10分钟，共混温度为160-200℃；然后加入0.1-0.5份的抗氧剂、0.1-3份的自由基引发剂、0.5-2份的交联助剂共混5-10分钟，共混温度为100-130℃，制备出一种软瓷砖共混料；这种共混料在模压机中于100-130℃压制成型，于170-200℃下模压5-10分钟交联，或者在电子加速器下辐照30-100kGy交联，得到一种软瓷砖。
2.根据权利要求1所述的一种软瓷砖的制备方法，其特征是所采用的弹性体材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，醋酸乙烯酯含量为28-60wt％，门尼粘度ML1+4(100℃)为5-80；或乙丙橡胶，门尼粘度ML1+4(100℃)为25-90。
3.根据权利要求1所述的一种软瓷砖的制备方法，其特征是所采用的无机填料为经过偶联剂表面处理的高炉矿渣微粉、石英砂、矿石粉或泥土。
4.根据权利要求1所述的一种软瓷砖的制备方法，其特征是所采用的自由基引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、2，2-双-(过氧化叔丁基)丁烷、2，5-二甲基-2，5-双-(过氧化叔丁基)己烷或1，1-双-(过氧化叔丁基)环己烷。
5.根据权利要求1所述的一种软瓷砖的制备方法，其特征是所采用的交联助剂为三烯丙基异三聚氰酸酯、三烯丙基氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或二缩三丙二醇二丙烯酸酯。
6.根据权利要求1所述的一种软瓷砖的制备方法，其特征是所采用的抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂1010或抗氧剂2246。
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