CN105275180A

CN105275180A - 一种石塑地板及其制备方法

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Publication number: CN105275180A
Application number: CN201410359451.4A
Authority: CN
Inventors: 佘学彬; 谭宏伟
Original assignee: GUANGDONG YINGRAN WOOD CO Ltd; NATURE HOME (CHINA) Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG YINGRAN WOOD CO Ltd; NATURE HOME (CHINA) Co Ltd
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2034-07-25
Also published as: CN105275180B

Abstract

本发明提供一种石塑地板，其包括依次接合的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，所述底材层和所述中间层中的至少一层包含PVC基体和分散在所述PVC基体中的填充物颗粒，其中，所述填充物颗粒由包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物构成。本发明还提供一种制备该石塑地板的方法。本发明提供的石塑地板的稳定性高于普通石塑地板。

Description

一种石塑地板及其制备方法

技术领域

本发明涉及地板制造领域，具体而言，本发明涉及一种石塑地板及其制备方法。

背景技术

石塑地板因具有防水、耐磨、使用寿命长等特点而深受广大消费者喜爱，一般由PVC(聚氯乙烯)底材层、PVC中间层、装饰层、耐磨PVC层、UV油漆涂装层依次接合而成，其中的PVC底材层和PVC中间层一般通过向PVC材料中加入石粉(一般为碳酸钙)，然后对两者的混合物进行热融合处理得到，然而，在对诸如碳酸钙之类的石粉(无机材料)和有机材料PVC进行热融合的过程中，石粉不能与PVC材料产生叉层、交联、融合反应，只是单纯地起填充作用，并且这两种材料的热收缩比相差很大，很容易形成大小不一的空隙、气泡或气室(这种微小的空隙在10倍的放大镜下十分明显)，由此得到的石塑地板强度不高，产品性能不稳定，尤其在环境中的温度和水分影响下，这种石塑地板产品会发生较大的尺寸偏差，从而产生拼装离缝，严重影响地板的美观和质量。因此，本领域亟需一种更加稳定的石塑地板。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种稳定性较高的石塑地板，其包括依次接合的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，所述底材层和所述中间层中的至少一层包含PVC基体和分散在所述PVC基体中的填充物颗粒，其中，所述填充物颗粒由包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物构成。

在本发明的一种实施方式中，所述底材层和所述中间层中的至少一层含有的所述填充物颗粒的质量百分数为45％至55％，优选地，所述填充物颗粒的质量百分数可以为45％、47％、50％、53％或55％。

本发明的组合物中的NaCl的质量百分数可以为4％至6％，优选地，所述组合物中的NaCl的质量百分数为5％。

本发明的组合物中的SiO₂的质量百分数为35％至55％，Al₂O₃的质量百分数为25％至35％，CaCO₃的质量百分数为10％至20％。

本发明的石塑地板中的底材层和中间层中的至少一层通过以下步骤制得：(1)提供PVC基体，加热所述PVC基体使其达到半熔融状态；(2)提供包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物，对其进行造粒并研磨，得到粒径为25nm至500nm的填充物颗粒，优选地，经过步骤(2)得到的填充物颗粒的粒径为25nm至100nm；(3)加热所述填充物颗粒使其温度达到110℃至120℃；(4)将经过步骤(1)得到的PVC基体与经过步骤(3)得到的填充物颗粒搅拌混合，使所述填充物颗粒分散在所述PVC基体中；(5)使经过步骤(4)得到的混合物冷却成型以得到所述底材层和所述中间层中的至少一层。优选地，步骤(4)中的搅拌混合通过离心搅拌环路进行，所述离心搅拌环路包括1个以上在重力方向上依次排列的离心搅拌机，通过管道依次连接所述离心搅拌机构成所述离心搅拌环路。所述底材层和所述中间层中的至少一层通过上述方法制得是指本发明的石塑地板中的底材层是通过本发明的方法制得的，或者中间层是通过本发明的方法制得的，或者底材层和中间层都是通过本发明的方法制得的。

本发明的另一目的在于提供一种制备石塑地板的方法，所述石塑地板包括提供用于所述石塑地板的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，以及依次接合所述底材层、所述中间层、所述装饰层、所述耐磨层和所述油漆层，从而得到所述石塑地板，其中，所述底材层和所述中间层中的至少一层通过以下步骤制得：(1)提供PVC基体，加热所述PVC基体使其达到半熔融状态；(2)提供包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物，对其进行造粒并研磨得到粒径为25nm至500nm的填充物颗粒，优选地，经过步骤(2)得到的填充物颗粒的粒径为25nm至100nm；(3)加热所述填充物颗粒使其温度达到110℃至120℃；(4)将经过步骤(1)得到的PVC基体与经过步骤(3)得到的填充物颗粒搅拌混合，使所述填充物颗粒分散在所述PVC基体中；(5)使经过步骤(4)得到的混合物冷却成型以得到所述底材层和所述中间层中的至少一层。优选地，步骤(4)中的搅拌混合通过离心搅拌环路进行，所述离心搅拌环路包括1个以上在重力方向上依次排列的离心搅拌机，通过管道依次连接所述离心搅拌机构成所述离心搅拌环路。

在本发明的方法的步骤(4)中，混合的填充物颗粒的质量百分数可以为45％至55％，优选地，混合的填充物颗粒的质量百分数可以为45％，47％、50％、53％或55％。

在本发明的方法的步骤(2)中，组合物中的NaCl的质量百分数可以为4％至6％，优选地，所述组合物中的NaCl的质量百分数为5％。

在本发明的方法的步骤(2)中，组合物中的SiO₂的质量百分数为35％至55％，Al₂O₃的质量百分数为25％至35％，CaCO₃的质量百分数为10％至20％。

在本发明的方法的步骤(4)中，在高温下搅拌混合PVC基体与填充物颗粒可使其产生一定的交联反应，填充物中的无机小分子与PVC基体中的有机物会产生渗透粘接，可极大地减少底材层和/或中间层中微小空隙、气泡、气室的产生，使填充物颗粒在PVC基体中分布更加均匀，排列更加紧密，由此可大大提升整个石塑地板的强度。

本发明中的填充物颗粒的粒径为25nm至500nm，优选为25nm至100nm。填充物颗粒粒径越小，越有利于在PVC基体中均匀分布并与之结合，同时有利于更好地发生叉层、交联反应，不会在填充物颗粒周围产生空隙、气泡、气室。

本发明的填充物可产生钠离子，利用钠离子与PVC中的氯离子之间的静电作用力或范德华力，可使填充物颗粒紧密地围绕在PVC周围，从而减少板材中空隙、气泡、气室的形成，有利于填充物颗粒与PVC基体产生叉层、交联反应以及渗透粘接，使两者的结合更加紧密。

本发明在添加填充物颗粒前通过步骤(3)将填充物颗粒进行预热，以将其中的水分排除，这样避免了在与PVC基体融合时产生水汽，还可以避免因为两者的温度差引起的排斥反应，从而使两种材料更加充分地融合。

本发明的方法中的填充物颗粒与PVC基体融合粘接良好，几乎不会产生空隙、气泡、气室，这样得到的底材层和/或中间层的强度较高。此外，在生产石塑地板的过程中，一般需要在产品四周加工锁扣，与一般的石塑地板相比，本发明的石塑地板的锁扣的强度和拉力大大提高，产品安装效果更好，并且产品安装后发生的收缩使地板拼缝处更加不容易脱开，从而保证了地板产品的稳定性。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的石塑地板的结构示意图。

图2为图1所示石塑地板沿A-A方向的剖视图。

图3为图1中的石塑地板的底材层的局部放大示意图。

图4为普通石塑地板底材层的局部放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面进一步结合附图对本发明进行详细描述，但下文所描述的本发明的实施方式仅仅是举例说明，并不对本发明构成任何限制。

本实施方式提供一种石塑地板，如图1和图2所示，其包括依次接合的底材层1、中间层2、装饰层3、耐磨层4和油漆层5，底材层1和中间层2中的至少一层包含PVC基体和分散在所述PVC基体中的填充物颗粒，其中，所述填充物颗粒由包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物构成。底材层1和中间层2中的至少一层含有的所述填充物颗粒的质量百分数为45％至55％，例如，填充物颗粒的质量百分数可为45％，47％、50％、53％或55％。

在本实施方式中，构成填充物颗粒的组合物中的NaCl的质量百分数为4％至6％，优选为5％，所述组合物中的SiO₂的质量百分数为35％至55％，Al₂O₃的质量百分数为25％至35％，CaCO₃的质量百分数为10％至20％。在本实施方式的一个实例中，所述组合物通过混合质量百分数为95％的瓷土(购自灵寿县川盛矿产品有限公司)和质量百分数为5％的NaCl得到，得到的组合物中的成分如下：质量百分数为45％的SiO₂，质量百分数为30％的Al₂O₃，质量百分数为15％的CaCO₃，质量百分数为5％的NaCl，质量百分数为5％的H₂O。在本实施方式的另一实例中，所述组合物由NaCl、瓷土(购自灵寿县川盛矿产品有限公司)与硅藻土(购自上海毅凯化工有限公司)混合而成，其中，NaCl、瓷土、硅藻土的质量百分数分别为4.8％、91.2％和4％，得到的组合物中的成分为：质量百分数为51％的SiO₂，质量百分数为26％的Al₂O₃，质量百分数为13％的CaCO₃，质量百分数为4.8％的NaCl，质量百分数为5.2％的H₂O。还可根据实际情况，使用碳酸钙、蒙脱土、硅酸钙、磷酸钙等制备用于填充物颗粒的组合物。

在本实施方式中，所述石塑地板的制备方法包括：提供用于所述石塑地板的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，以及依次接合所述底材层、所述中间层、所述装饰层、所述耐磨层和所述油漆层，从而得到所述石塑地板，其中，所述底材层和所述中间层中的至少一层通过以下步骤制得：

(1)提供PVC基体，加热所述PVC基体使其达到半熔融状态。具体而言，将PVC基体加热至130℃至150℃后，保温3分钟至5分钟，得到半熔融状态的PVC基体。

(2)提供包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物，对其进行造粒并研磨，得到粒径为25nm至500nm的填充物颗粒，优选地，得到的填充物颗粒的粒径为25nm至100nm，粒径越细，填充物颗粒与PVC基体材料可融合得更好。在本实施方式的一个实例中，选用上述由瓷土和NaCl制得的组合物，使用造粒机造粒得到平均粒径为100μm的颗粒，然后进行精细研磨，得到粒径为25nm至100nm，平均粒径达到60nm的填充物颗粒。

(3)加热所述填充物颗粒使其温度达到110℃至120℃。在本实施方式的一个实例中，将填充物颗粒送入加热室中加热至110℃至120℃，保持该温度10至20分钟，除去其中的水分。

(4)将经过步骤(1)得到的PVC基体与经过步骤(3)得到的填充物颗粒搅拌混合，使所述填充物颗粒分散在所述PVC基体中。为了使填充物颗粒与PVC基体充分混合，可采用多个离心搅拌机对混合物进行多级搅拌。在本实施方式中，所述搅拌混合通过离心搅拌环路进行，所述离心搅拌环路包括1个以上在重力方向上依次排列的离心搅拌机，通过管道依次连接所述离心搅拌机构成所述离心搅拌环路。在一个实例中，所述离心搅拌环路由在重力方向上依次排列的第一离心搅拌机、第二离心搅拌机和第三离心搅拌机构成，第一离心搅拌机、第二离心搅拌机和第三离心搅拌机在重力方向上分别位于上、中、下三个位置，举例而言，第一离心搅拌机与第二离心搅拌机之间以及第二离心搅拌机与第三离心搅拌机之间分别以直径为0.8米至1.2米、长1.5米至2米的管道连接，第三离心搅拌机与第一离心搅拌机之间以直径为0.5米至0.8米、长10米至18米的管道连接。在离心搅拌环路运行之前，根据本领域公知技术结合实际情况对各离心搅拌机进行参数设置，例如将第一、第二、第三离心搅拌机的参数分别设置为温度60～70℃，时间3分钟，速度90r/min；温度60～70℃，时间3分钟，速度100r/min；温度60～70℃，时间3分钟，速度120r/min。在运行过程中，使混合材料依次通过第一离心搅拌机、第二离心搅拌机和第三离心搅拌机进行三级离心搅拌，最后，通过管道沿逆重力的方向将经过三级离心搅拌的混合材料送回至第一离心搅拌机中，如此循环搅拌混合材料2次或2次以上，使填充物颗粒均匀分散在PVC基体中。在上述输送过程中，混合材料在重力作用和重力的反作用影响下充分混合，从而使其中的瓷土颗粒与PVC基体更好地粘接，产生的空隙、气泡或气室数量很少且尺寸很小，甚至没有空隙、气泡或气室产生。

(5)使经过步骤(4)得到的混合物冷却成型以得到底材层和中间层中的至少一层。具体而言，在完成步骤(4)处理之后，输出混合材料至石塑地板模具中，使混合材料冷却至室温，由此得到石塑地板底材层和中间层中的至少一层。

在制备本实施方式的石塑地板时，可使用上述步骤(1)至(5)制得底材层1和中间层2中的至少一个，例如，使用上述方法制备底材层1，中间层2为普通石塑地板的PVC中间层；或者，使用上述方法制备中间层2，底材层1为普通石塑地板的PVC底材层；或者，使用上述方法制备底材层1和中间层2两者。还可根据实际需要，向底材层1和/或中间层2中添加颜料使其呈现不同颜色。

在本实施方式中，底材层1可通过上述步骤(1)至(5)制备得到，中间层2、装饰层3、耐磨层4和油漆层5可从市场购买或者以本领域技术人员公知的技术制备得到，例如，通常用于石塑地板的普通PVC中间层、PVC装饰纸、耐磨PVC层、UC油漆涂装层；或者，底材层1和中间层2均以上述步骤(1)至(5)制备得到，装饰层3、耐磨层4和油漆层5从市场购买或者以本领域技术人员公知的技术制备得到。

在本实施方式中，依次接合所述底材层、所述中间层、所述装饰层、所述耐磨层和所述油漆层包括：在底材层1的表面接合中间层2，在中间层2的表面接合装饰层3，然后在装饰层3的表面接合耐磨层4，最后在耐磨层4的表面接合油漆层5，由此得到石塑地板，其中，所述接合为本领域公知的制备地板的常用技术，例如，压合、粘贴、涂装等。

通过如上所述的制备石塑地板的方法，得到五种不同的地板样品(样品1至样品5)，如表1所示，将其结构参数以及组成成分和比例与普通石塑地板(样品6)进行比较。

表1本发明的石塑地板样品1至样品5与对照样品6的结构、组成成分以及各成分的含量

*样品6是作为对照的普通石塑地板，该石塑地板由底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层依次接合而成，其中，底材层和中间层以本领域公知的方法制备得到。

样品1至样品5中的底材层和/或中间层中的填充物颗粒的主要成分SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃和NaCl的含量在下表2中列出。

表2构成样品1至样品5的底材层和/或中间层中的填充物颗粒的主要成分的质量％

样品1至样品5中的底材层和/或中间层通过采用本发明的方法制备得到，其中，由于组成底材层和/或中间层的填充物颗粒中含有钠离子，颗粒粒径小，在将填充物颗粒与PVC基体混合之前对填充物颗粒进行了预热处理，并且对PCV基体和填充物颗粒进行了充分混合，由此，如图3所示，在得到的底材层和/或中间层中，填充物颗粒7在PVC基体6中分布均匀，排列紧密，且其周围几乎没有空隙、气泡或气室。相比之下，在显微镜下观察放大10倍的普通石塑地板(样品6)的底材层，发现在PVC基体8中分散的石粉颗粒9(填充物)周围几乎都有空隙、气泡或气室10，并且这些空隙、气泡或气室的尺寸较大(图4)。

本发明按照GBT11982.1-2005聚氯乙烯卷材地板的测试方法对上述地板样品1至样品5以及对照样品6的硬度、吸水厚度膨胀率、表面耐磨度、加热后尺寸变化率、拉伸强度、撕裂强度以及弹性模量进行了测试，测试结果在下表3中列出。

表3本发明的石塑地板样品(样品1至样品5)与普通石塑地板(样品6)的性能参数

*样品6是作为对照的普通石塑地板，普通石塑地板的性能参数为：硬度75～80HRR，吸水厚度膨胀0.05～0.1％，表面耐磨度0.07～0.09g/100r，加热后尺寸变化率1.5～2％，拉伸强度16～18MPa，撕裂强度9～12Kg，弹性模量7000～7500MPa。

通过表3可以看出，与普通石塑地板相比，具有本发明的改良的底材层和/或中间层的石塑地板在吸水厚度膨胀率、加热后尺寸变化率、拉伸强度、撕裂强度和弹性模量等方面均有较大提升，其稳定性高于普通石塑地板。

以上结合具体实施方式对本发明进行了说明，这些具体实施方式仅仅是示例性的，不能以此限定本发明的保护范围，本领域技术人员在不脱离本发明实质的前提下可以进行各种修改、变化或替换。因此，依照本发明所作的各种等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种石塑地板，其包括依次接合的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，所述底材层和所述中间层中的至少一层包含PVC基体和分散在所述PVC基体中的填充物颗粒，其中，所述填充物颗粒由包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物构成。

2.如权利要求1所述的石塑地板，其中，所述底材层和所述中间层中的至少一层含有的所述填充物颗粒的质量百分数为45％至55％。

3.如权利要求1所述的石塑地板，其中，所述组合物中的NaCl的质量百分数为4％至6％。

4.如权利要求3所述的石塑地板，其中，所述组合物中的SiO₂的质量百分数为35％至55％，Al₂O₃的质量百分数为25％至35％，CaCO₃的质量百分数为10％至20％。

5.如权利要求1至4中任一项所述的石塑地板，其中，所述底材层和所述中间层中的至少一层通过以下步骤制得：

(1)提供PVC基体，加热所述PVC基体使其达到半熔融状态；

(2)提供包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物，对其进行造粒并研磨，得到粒径为25nm至500nm的填充物颗粒；

(3)加热所述填充物颗粒使其温度达到110℃至120℃；

(4)将经过步骤(1)得到的PVC基体与经过步骤(3)得到的填充物颗粒搅拌混合，使所述填充物颗粒分散在所述PVC基体中；

(5)使经过步骤(4)得到的混合物冷却成型以得到所述底材层和所述中间层中的至少一层。

6.如权利要求5所述的石塑地板，其中，经过步骤(2)得到的填充物颗粒的粒径为25nm至100nm。

7.如权利要求5所述的石塑地板，其中，步骤(4)中的搅拌混合通过离心搅拌环路进行，所述离心搅拌环路包括1个以上在重力方向上依次排列的离心搅拌机，通过管道依次连接所述离心搅拌机构成所述离心搅拌环路。

8.一种制备石塑地板的方法，所述方法包括提供用于所述石塑地板的底材层、中间层、装饰层、耐磨层和油漆层，以及依次接合所述底材层、所述中间层、所述装饰层、所述耐磨层和所述油漆层，从而得到所述石塑地板，

其中，所述底材层和所述中间层中的至少一层通过以下步骤制得：

(1)提供PVC基体，加热所述PVC基体使其达到半熔融状态；

(2)提供包含SiO₂、Al₂O₃、CaCO₃、NaCl的组合物，对其进行造粒并研磨得到粒径为25nm至500nm的填充物颗粒；

(3)加热所述填充物颗粒使其温度达到110℃至120℃；

9.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(4)中混合的填充物颗粒的质量百分数为45％至55％。

10.如权利要求8所述的方法，其中，所述组合物中的NaCl的质量百分数为4％至6％。

11.如权利要求10所述的方法，其中，SiO₂的质量百分数为35％至55％，Al₂O₃的质量百分数为25％至35％，CaCO₃的质量百分数为10％至20％。

12.如权利要求8所述的方法，其中，经过步骤(2)得到的填充物颗粒的粒径为25nm至100nm。

13.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(4)中的搅拌混合通过离心搅拌环路进行，所述离心搅拌环路包括1个以上在重力方向上依次排列的离心搅拌机，通过管道依次连接所述离心搅拌机构成所述离心搅拌环路。