CN105778352A - 地板用环保pvc型材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地板用环保PVC型材，该地板用环保PVC型材按重量份包括以下组分：PVC废料60‑80份、木屑15‑25份、轻质碳酸钙13‑18份、ACR冲击改性剂8.7‑11.5份、加工改性剂1.6‑2.1份、炭黑3.4‑3.7份、硬脂酸钡0.45‑0.56份、硬脂酸钙0.38‑0.43份、环氧化合物类稳定剂0.23‑0.48份、脂肪醇类润滑剂0.16‑0.31份和脂肪族酸胺0.07‑0.12份。本发明的PVC型材不含铅盐或铬盐类稳定剂,不含甲醛，具有环保性。本发明的PVC型材的抗弯曲变形性能良好。同时，本发明的PVC型材的耐热性能良好，具有优良的抗冲击性能、耐老化性能和抗拉伸冲击性能。

Description

地板用环保PVC型材及其制备方法
技术领域
本发明涉及装饰材料领域，具体涉及一种地板用环保PVC型材及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯的英文简称为PVC，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。PVC是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。
PVC型材是由PVC树脂添加各种功能助剂后,经过高温挤出成型的工业和生活用PVC产品。加了功能助剂的PVC型材具有抗老化，抗紫外线，耐腐蚀，强度高，价格便宜，保温及隔热性能好。
现有的PVC型材中大多采用铅盐或铬盐类稳定剂，这些稳定剂对人体健康有害。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种地板用环保PVC型材。该PVC型材不含铅盐或铬盐类稳定剂。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种地板用环保PVC型材，按重量份包括以下组分：PVC废料60-80份、木屑15-25份、轻质碳酸钙13-18份、ACR冲击改性剂8.7-11.5份、加工改性剂1.6-2.1份、炭黑3.4-3.7份、硬脂酸钡0.45-0.56份、硬脂酸钙0.38-0.43份、环氧化合物类稳定剂0.23-0.48份、脂肪醇类润滑剂0.16-0.31份和脂肪族酸胺0.07-0.12份。
所述PVC为聚氯乙烯的英文简称，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂，是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称为氯乙烯树脂。PVC是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛，在建筑材料、工业制品、日用品、地板革、地板砖、人造革、管材、电线电缆、包装膜、瓶、发泡材料、密封材料、纤维等方面均有广泛应用。将PVC废料用于PVC型材的生产，有助于PVC废弃物的回收再利用。
所述木屑是指木头加工时留下的锯末、刨花粉料，主要用来做燃料和轻骨填充料，或再复合成人造板，如中纤板，也可作为造纸原料。
所述ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，为核壳结构的冲击改性剂，甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯高聚物组成的外壳，以丙烯酸丁酯类交联形成的橡胶弹性体为核的链段分布于颗粒内层。ACR冲击改性剂具有加工性能好、表面光洁、耐老化好、焊角强度高等优点。
所述加工改性剂又称加工助剂，是指能够改善树脂的流变行为，提高制品的加工性能、热变形性及表面光泽的物质。
进一步，所述轻质碳酸钙的规格为450-600目。所述轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，是用化学加工方法制得的。由于它的沉降体积(2.4-2.8mL/g)比用机械方法生产的重质碳酸钙沉降体积(1.1-1.9mL/g)大，因此被称为轻质碳酸钙。其应用范围广泛，可用于橡胶、塑料、油漆、水性涂料等领域。
所述炭黑又名碳黑，是一种无定形碳，轻、松而极细的黑色粉末，表面积非常大，范围从10-3000m2/g，是含碳物质(如煤、天然气、重油、燃料油等)在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。
进一步，所述加工改性剂为JL-M01、JG-G01或JL-G01FX改性剂中的一种或多种。所述JL-M01改性剂是新型多功能高分子材料加工改性剂，由特殊高活性基体材料经多相合成技术聚合而成，是含有特殊支链结构的低分子量均聚物，具有一定的极性基团和类弹性体功能。所述JG-G01改性剂是采用特殊的化学合成技术及功能性复合技术，将具有螯合能力的有机官能团接枝在表面活性剂分子上，因而集偶联剂、高效活化剂及加工助剂等多种功能于一体。所述JL-G01FX改性剂具有纳米化的层状结构，并经过特殊的表面处理，从而与体系相容性好，能增加熔体强度，降低熔体粘度，改善加工性能，可代替玻璃纤维等，降低制品成本，并有效地提高制品的力学性能及表面光泽度。
进一步，加工改性剂为JG-G01改性剂和JL-G01FX改性剂按照重量比为3:5的混合物。
进一步，所述环氧化合物类热稳定剂为环氧大豆油或环氧脂。
进一步，所述脂肪醇类润滑剂为季戊四醇或木糖醇。
进一步，所述脂肪族酸胺为乙基双硬脂酰胺或亚乙基双硬脂酸酰。
本发明的目的之二在于提供所述地板用环保PVC型材的制备方法，其具体步骤为：
A.将上述质量份的PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入上述质量份的木屑和轻质碳酸钙并在128-135℃温度下搅拌8-13min；
B.将上述质量份的硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧化合物类稳定剂、脂肪醇类润滑剂、脂肪族酸胺、ACR冲击改性剂、加工改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在78-83℃温度下搅拌6-9min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
本发明的目的还在于保护所述地板用环保PVC型材在室内装饰中的应用。
本发明的有益效果是：
本发明的地板用环保PVC型材不含铅盐或铬盐类稳定剂,不含甲醛，具有环保性。本发明的PVC型材的抗弯曲变形性能良好。本发明制备的PVC型材的弯曲弹性模量与现有产品相近。同时，本发明的PVC型材的耐热性能良好，具有优良的抗冲击性能、耐老化性能和抗拉伸冲击性能。与现有技术相比，本发明制备的PVC型材的维卡软化温度提高了9.49％；简支梁冲击强度提高了15.91％；耐人工气候老化6000h条件下简支梁缺口冲击强度保留率提高了14.12％；拉伸冲击强度提高了11.75％。
具体实施方式
实施例1
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料80kg、木屑25kg、规格为450目的轻质碳酸钙13kg、ACR冲击改性剂11.5kg、JL-M01改性剂1.6kg、炭黑3.4kg、硬脂酸钡0.45kg、硬脂酸钙0.43kg、、环氧大豆油0.23kg、季戊四醇0.31kg和乙基双硬脂酰胺0.12kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在135℃温度下搅拌8min；
B.将硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧大豆油、季戊四醇、乙基双硬脂酰胺、ACR冲击改性剂、JL-M01改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在78℃温度下搅拌9min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
实施例2
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料60kg、木屑15kg、规格为600目的轻质碳酸钙18kg、ACR冲击改性剂8.7kg、JG-G01改性剂2.1kg、炭黑3.7kg、硬脂酸钡0.56kg、硬脂酸钙0.38kg、环氧脂0.48kg、木糖醇0.31kg和亚乙基双硬脂酸酰0.07kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在128℃温度下搅拌13min；
B.将硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧脂、木糖醇、亚乙基双硬脂酸酰、ACR冲击改性剂、JG-G01改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在83℃温度下搅拌6min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
实施例3
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料70kg、木屑21kg、规格为500目的轻质碳酸钙15.6kg、ACR冲击改性剂10.3kg、JL-G01FX改性剂1.8kg、炭黑3.6kg、硬脂酸钡0.51kg、硬脂酸钙0.41kg、环氧脂0.32kg、季戊四醇0.24kg和乙基双硬脂酰胺0.09kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在131℃温度下搅拌11min；
B.将硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧脂、季戊四醇、乙基双硬脂酰胺、ACR冲击改性剂、JL-G01FX改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在81℃温度下搅拌8min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
实施例4
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料72kg、木屑22kg、规格为550目的轻质碳酸钙16kg、ACR冲击改性剂10.2kg、JG-G01改性剂0.75kg、JL-G01FX改性剂1.25kg、炭黑3.5kg、硬脂酸钡0.48kg、硬脂酸钙0.42kg、环氧大豆油0.45kg、木糖醇0.25kg和亚乙基双硬脂酸酰0.08kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在132℃温度下搅拌11min；
B.将硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧大豆油、木糖醇、亚乙基双硬脂酸酰、ACR冲击改性剂、JG-G01改性剂、JL-G01FX改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在81℃温度下搅拌8min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
对比例1
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料68kg、木屑18kg、规格为500目的轻质碳酸钙14kg、ACR冲击改性剂11.2kg、JL-M01改性剂1.8kg、炭黑3.6kg、硬脂酸钡0.47kg、硬脂酸钙0.40kg、季戊四醇0.28kg和乙基双硬脂酰胺0.11kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在129℃温度下搅拌12min；
B.将硬脂酸钡、硬脂酸钙、季戊四醇、乙基双硬脂酰胺、ACR冲击改性剂、JL-M01改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在80℃温度下搅拌9min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
对比例2
一种地板用环保PVC型材，其组成为：PVC废料75kg、木屑21kg、规格为600目的轻质碳酸钙13kg、ACR冲击改性剂11.2kg、JG-G01改性剂1.9kg、炭黑3.5kg、硬脂酸钡0.47kg、硬脂酸钙0.41kg、环氧脂0.27kg、木糖醇0.18kg和亚乙基双硬脂酸酰0.08kg。
所述地板用环保PVC型材的制备方法为：
A.将PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入木屑和轻质碳酸钙并在129℃温度下搅拌10min；
B.将炭黑、亚乙基双硬脂酸酰、硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧脂、木糖醇、ACR冲击改性剂和JG-G01改性剂依次加入步骤A所得混合物中，在81℃温度下搅拌9min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
对比例3
以公开号为CN104164027A的发明专利申请实施例3所述配方及常规方法进行PVC型材制备。具体为：
一种环保型PVC塑料材料，包括以下各重量份原料：PVC SG-5 100份、硫醇有机锡2.5份、JL-M01改性剂1.5份、ACR401 2份、CPE8.5份、改性轻钙14份、钛白5份和PE蜡0.75份。
其制备方法为：将上述组分投入搅拌机中混合均匀，然后挤压成型，即得所述PVC型材。
PVC型材性能测试
对实施例1-4(分别为实验组1-4)及对比例1-3(分别为对照组1-3)制备得到的PVC型材进行性能检测，检测结果如下表所示：
备注：维卡软化温度按照中华人民共和国化工行业标准《热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定GB/T1633-2000》中的B50法进行测试，简支梁冲击强度和耐人工气候老化6000h条件下简支梁缺口冲击强度保留率按照《塑料简支梁冲击强度的测定ISO179-2000》进行测试，主型材弯曲弹性模量按照《塑料弯曲性能的测定GB/T9341-2008》进行测试，拉伸冲击强度按照《塑料拉伸冲击性能试验方法GB/T13525-1992》进行测试。
由以上测试结果可知，实施例1-4制备的PVC型材的主型材弯曲弹性模量与对照组3接近。由此证明，本发明的PVC型材的抗弯曲变形性能良好。与对照组3相比，实施例1-4制备的PVC型材的维卡软化温度提高了9.49％；简支梁冲击强度提高了15.91％；耐人工气候老化6000h条件下简支梁缺口冲击强度保留率提高了14.12％；拉伸冲击强度提高了11.75％。由此证明，本发明的PVC型材的耐热性能良好，具有优良的抗冲击性能、耐老化性能和抗拉伸冲击性能。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种地板用环保PVC型材，其特征在于，按重量份包括以下组分：PVC废料60-80份、木屑15-25份、轻质碳酸钙13-18份、ACR冲击改性剂8.7-11.5份、加工改性剂1.6-2.1份、炭黑3.4-3.7份、硬脂酸钡0.45-0.56份、硬脂酸钙0.38-0.43份、环氧化合物类稳定剂0.23-0.48份、脂肪醇类润滑剂0.16-0.31份和脂肪族酸胺0.07-0.12份。
2.根据权利要求1所述的一种地板用环保PVC型材，其特征在于，所述轻质碳酸钙的规格为450-600目。
3.根据权利要求1所述的一种地板用环保PVC型材，其特征在于，所述加工改性剂为JL-M01、JG-G01或JL-G01FX改性剂中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种环保PVC型材，其特征在于，所述加工改性剂为JG-G01改性剂和JL-G01FX改性剂按照重量比为3:5的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种地板用环保PVC型材，其特征在于，所述环氧化合物类稳定剂为环氧大豆油或环氧脂。
6.根据权利要求1所述的一种地板用环保PVC型材，其特征在于，所述脂肪醇类润滑剂为季戊四醇或木糖醇。
7.根据权利要求1所述的一种地板用环保PVC型材，其特征在于，所述脂肪族酸胺为乙基双硬脂酰胺或亚乙基双硬脂酸酰。
8.权利要求1所述的地板用环保PVC型材的制备方法，其特征在 于，具体步骤为：
A.将上述质量份的PVC废料磨成粉后置于搅拌机中，然后向搅拌机中加入上述质量份的木屑和轻质碳酸钙并在128-135℃温度下搅拌8-13min；
B.将上述质量份的硬脂酸钡、硬脂酸钙、环氧化合物类稳定剂、脂肪醇类润滑剂、脂肪族酸胺、ACR冲击改性剂、加工改性剂和炭黑依次加入步骤A所得混合物中，在78-83℃温度下搅拌6-9min；然后冷却至室温，出料后挤压成型，即得所述地板用环保PVC型材。
9.权利要求1-7任一项所述的地板用环保PVC型材在室内装饰中的应用。
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