CN105670324A - 一种具有负离子的竹塑地热地板及其加工方法 - Google Patents

一种具有负离子的竹塑地热地板及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，按质量比由如下组分构成：PVC和聚醚嵌段酰胺共混物25-30％、纳米级竹炭粉5-7％、锗石粉20-25％、润滑剂8-10％、偶联剂2-5％，余分为竹粉。本发明地板是以竹材加工废料、锗石粉、热塑性塑料(PVC和聚醚嵌段酰胺共混物)为主要原料，通过粉碎、预处理、高混、挤出、养生、压花等工序来制造竹塑地热地板；该地板具有较高的负离子、导热效能、较低的热膨胀系数，且不易翘曲变形，可广泛的使用在地热地板领域，具有良好的市场前景。

Description

一种具有负离子的竹塑地热地板及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种竹塑复合材料，尤其涉及一种具有负离子的竹塑地热地板的制造方法。
背景技术
负离子不仅可以促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，还具有净化空气及抗氧化的作用，因此，负离子又有“空气纤维素”的美称。锗石是自然界中含有锗元素的一类矿石的统称，赭石价格低廉、矿藏丰富，锗石释放的负离子，使人头脑清醒，迅速恢复疲劳，扩张血管，解除动脉血管痉挛，对心脑血管系统，神经系统、呼吸系统等疾病有明显的改善作用。赭石通过加热后，激活各种等离子，使其释放大量的负离子，对人体具有更加显著的理疗效果。
近年来国内外科研开始使用竹材和热塑性塑料制备复合材料，作为木材产品的替代品，已经广泛使用于园林景观、户外铺板、户外家具以及运输包装业等。但是作为家居环境中重要的地热地板中直接采用木塑复合材料的还非常少见，这主要是因为地热地板的热源一般为埋设于地板下的热水管、发热电缆等。由于地热地板采暖的特殊性，因此地板必须具备优良的热传导性、热稳定性、抗变形性好、力学性能优良和环保性好的要求。目前市面上所销售的木塑地板通常是利用植物纤维与热塑性塑料添加相关助剂，熔融共混挤出成型，存在木质纤维与热塑性塑料界面相容性较差、导热效能低、尺寸稳定性差，极易翘曲等问题，只能作为普通家居地板来使用，不能满足地热地板的日益扩展的需求。
目前市场并没有发现具有添加锗石的竹塑地热地板。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有负离子的竹塑地热地板及其制备方法，该地板是以竹材加工废料、锗石粉、热塑性塑料(PVC和聚醚嵌段酰胺共混物)为主要原料，通过粉碎、预处理、高混、挤出、养生、压花等工序来制造竹塑地热地板；该地板具有较高的负离子、导热效能、较低的热膨胀系数，且不易翘曲变形，可广泛的使用在地热地板领域，具有良好的市场前景。
本发明解决技术问题采用如下方案：
一种具有负离子的竹塑地热地板，其特点在于，按质量比由如下组分构成，PVC和聚醚嵌段酰胺共混物25-30％、纳米级竹炭粉5-7％、锗石粉20-25％、润滑剂8-10％、偶联剂2-5％，余分为竹粉。
作为优选，所述竹粉25％、PVC和聚醚嵌段酰胺共混物30％、纳米级竹炭粉7％、锗石粉25％、润滑剂10％、偶联剂3％。
作为优选，所述PVC和聚醚嵌段酰胺共混物按质量比5:5的比例混合而成。
作为优选，所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物，按质量比5：5混合而成。
作为优选，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
本发明同时请求保护一种具有负离子的竹塑地热地板的制备方法，包括如下步骤：
1)分别将竹边角料破碎后放入磨粉机中磨粉处理，经过筛分处理后得到300目颗粒。
2)将竹粉放入烘箱150℃温度条件下，进行4小时干燥处理；
3)将干燥好的竹粉颗粒混合物均匀后放入反应釜中，控制竹粉末的厚度小于1cm，将氮气通入反应釜中，充分置换釜内空气1-2次后，通入F2/N2混合气体置换反应釜中的氮气，然后在45℃、60℃、75℃各反应1个小时；反应结束后，用氮气置换反应釜中的气体2次，其中氮气置换第一次保持在室温调件下置换1小时，第二次在140℃条件下置换1小时；得氟化处理的竹粉颗粒；
4)将锗石破碎后放入磨粉机中进行磨粉处理，经过筛分处理后得600目锗石粉；
5)首先将氟化处理竹粉的颗粒与锗石粉放入高速混和分散机混合并加热至100℃，再将PVC和聚醚嵌段酰胺共混物、纳米级竹炭粉、润滑剂和偶联剂一起投入高速混和分散机，升温至140-150℃后混合30分钟，然后冷却至50℃待用；
6)将混合好的粒料放入至锥型双螺杆挤出机料斗中，温度180℃-190℃、转数25r/min-30r/min、挤出制成竹塑复合板；
7)将竹塑复合板取出后，放在室温条件下养生48小时；
8)最后将木塑复合板通过压花机压花得具有负离子竹塑地热地板成品。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
本发明利用竹粉和高分子基体，替代大量的木质材料，并通过添加锗石和配方优化，制备得到一种能释放负离子的竹塑地热地板具有释放较多的负离子、较高导热效率、耐热尺寸稳定性、耐湿尺寸稳定性且不易翘曲变形、较好的力学性能和无甲醛释放等优点，可广泛的使用在地热地板领域，具有良好的市场前景。
本发明竹粉采用氟化处理技术可以减少纤维素和半纤维中羟基(OH)的数量。另外，竹粉表面的氢原子可以发生氟取代反应，氟原子F取代竹粉表面的氢原子H后，形成了C-F结构层，这些特征使得竹粉表面具有高的热稳定性和憎水憎油的特性，增强了与PVC和聚醚嵌段酰胺共混物塑料基体的界面相容性，并且氟化处理没有破坏竹纤维的物理结构。
本发明一种具有负离子竹塑地热地板塑料基体采用PVC和聚醚嵌段酰胺共混物可以改善PVC基体的热稳定性、抗老化性、抗冲击性能以及与竹粉的界面相容性。
本发明一种具有负离子竹塑地热地板塑料基体加入纳米级竹炭粉可以填充竹纤维与塑料基体之间的界面间隙，提高负离子竹塑地热地板的力学性能、导热性和热稳定性。
以下通过具体实施方式对本发明技术方案做进一步解释说明。
具体实施方式
本发明实施例中所使用的各组分中，PVC(生产厂家：中国石化齐鲁石油化工公司)、聚醚嵌段酰胺(生产厂家：法国阿科玛化工有限公司)、纳米级竹炭粉(生产厂家：衢州现代炭业有限公司)、锗石粉(生产厂家：灵寿县燕新矿产加工厂)，硬脂酸锌(生产厂家：广州市启林化工有限公司)，乙撑双硬脂酸酰胺(生产厂家：四川天宇油脂化学有限公司)、硅烷偶联剂(KH570)(生产厂家：东莞市钜品化工有限公司)。
实施例1
一种具有负离子的竹塑地热地板，按质量比由如下组分构成，竹粉35％、PVC和聚醚嵌段酰胺共混物25％、纳米级竹炭粉5％、锗石粉20％、润滑剂10％、相容剂5％。
其中，PVC和聚醚嵌段酰胺共混物按质量比8:2的比例混合而成；润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物，按质量比6：4混合而成；偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
实施例2
一种具有负离子的竹塑地热地板，按质量比由如下组分构成，竹粉32％、PVC和聚醚嵌段酰胺共混物28％、纳米级竹炭粉6％、锗石粉23％、润滑剂8％、相容剂3％。
其中，PVC和聚醚嵌段酰胺共混物按质量比2:8的比例混合而成；润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物，按质量比4：6混合而成；偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
实施例3
一种具有负离子的竹塑地热地板，按质量比由如下组分构成，竹粉25％、PVC和聚醚嵌段酰胺共混物30％、纳米级竹炭粉7％、锗石粉25％、润滑剂10％、偶联剂3％。
其中，PVC和聚醚嵌段酰胺共混物按质量比5:5的比例混合而成；润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物，按质量比5：5混合而成；偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
实施例4
一种具有负离子的竹塑地热地板的制备方法，包括如下步骤：
1)分别将竹材边角料破碎后放入磨粉机中磨粉处理，经过筛分处理后得到300目颗粒。
2)将竹粉放入烘箱150℃温度条件下，进行4小时干燥处理；
3)将干燥好的竹粉混合均匀后放入反应釜中，控制竹粉的厚度小于1cm，将氮气通入反应釜中，充分置换釜内空气1-2次后(约3小时)，通入F2/N2(混合体积比是3:1)混合气体置换反应釜中的氮气(约2小时)，然后分别在45℃、60℃、75℃温度下各反应1个小时；反应结束后，用氮气置换反应釜中的气体2次，其中氮气置换第一次保持在室温条件下置换1小时，第二次在140℃条件下置换1小时；得氟化处理的竹粉颗粒；
4)将锗石破碎后放入磨粉机中进行磨粉处理，经过筛分处理后得600目锗石粉；
5)首先将氟化处理竹粉的颗粒与锗石粉放入高速混和分散机混合并加热至100℃，再将PVC和聚醚嵌段酰胺共混物、纳米级竹炭粉、润滑剂和偶联剂一起投入高速混和分散机，升温至140-150℃后混合30分钟，然后冷却至50℃待用；
6)将混合好的粒料放入至锥型双螺杆挤出机料斗中，温度180℃-190℃、转数25r/min-30r/min、挤出制成竹塑复合板；
7)将竹塑复合板取出后，放在室温条件下养生48小时；
8)最后将木塑复合板通过压花机压花得具有负离子竹塑地热地板成品。
表1是本发明方法制备的木塑地热地板性能参数如下：
表1

Claims (6)

1.一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，按质量比由如下组分构成：PVC和聚醚嵌段酰胺共混物25-30％、纳米级竹炭粉5-7％、锗石粉20-25％、润滑剂8-10％、偶联剂2-5％，余分为竹粉。
2.根据权利要求1所述的一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，按质量比由如下组分构成：PVC和聚醚嵌段酰胺共混物30％、纳米级竹炭粉7％、锗石粉25％、润滑剂10％、偶联剂3％、竹粉25％。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，所述PVC和聚醚嵌段酰胺共混物按质量比5:5的比例混合而成。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸锌和乙撑双硬脂酸酰胺的混合物，按质量比5：5混合而成。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有负离子的竹塑地热地板，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
6.一种具有负离子的竹塑地热地板的制备方法，包括如下步骤：
1)分别将竹边角料破碎后放入磨粉机中磨粉处理，经过筛分处理后得到300目颗粒。
2)将竹粉放入烘箱150℃温度条件下，进行4小时干燥处理；
3)将干燥好的竹粉颗粒混合物均匀后放入反应釜中，控制竹粉末的厚度小于1cm，将氮气通入反应釜中，充分置换釜内空气1-2次后，通入F2/N2混合气体置换反应釜中的氮气，然后在45℃、60℃、75℃各反应1个小时；反应结束后，用氮气置换反应釜中的气体2次，其中氮气置换第一次保持在室温调件下置换1小时，第二次在140℃条件下置换1小时；得氟化处理的竹粉颗粒；
4)将锗石破碎后放入磨粉机中进行磨粉处理，经过筛分处理后得600目锗石粉；
5)首先将氟化处理竹粉的颗粒与锗石粉放入高速混和分散机混合并加热至100℃，再将PVC和聚醚嵌段酰胺共混物、纳米级竹炭粉、润滑剂和偶联剂一起投入高速混和分散机，升温至140-150℃后混合30分钟，然后冷却至50℃待用；
6)将混合好的粒料放入至锥型双螺杆挤出机料斗中，温度180℃-190℃、转数25r/min-30r/min、挤出制成竹塑复合板；
7)将竹塑复合板取出后，放在室温条件下养生48小时；
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