CN106633501B - 一种室内装修用pvc负离子复合板材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室内装修用PVC负离子复合板材，所述室内装修用PVC负离子复合板材由以下重量份材料制成：PVC颗粒200‑500份、陶瓷粒50‑100份、环氧树脂50‑100份、硅藻土30‑80份、纳米氧化钛20‑40份、聚丙烯纤维20‑30份、聚酯纤维15‑20份、玻璃纤维30‑40份、发泡剂20‑80份、钨粉3‑12份、纳米氧化锆5‑12份、碳纳米管5‑8份、纳米电气石粉10‑20份等；本发明室内装修用PVC负离子复合板材添加的纳米电气石粉能产生负离子和远红外线不仅能改善室内的空气质量，还能提高人体的睡眠质量和提高人的肺活量，增强人体的血液循环，提高人体免疫功能。

Description

一种室内装修用PVC负离子复合板材及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种室内装修用PVC负离子复合板材及其制备方法，属于板材技术领域。
背景技术
PVC板是以PVC为原料制成的截面为蜂巢状网眼结构的板材，PVC板材作为新型材料，具有耐磨、耐高温、防滑等特性，因其优越的性能PVC板材使用的领域较为广泛，应用于建材、包装、医药等诸多行业，其中建材行业占的比重最大，约60％，尤其是当前家装行业PVC复合板的使用较为广泛，具有防水、防滑等优点可用作地板材料。PVC板材性能稳定，PVC复合板材可做出仿生的效果，复合板材通过多层PVC板材拼装而成。目前我们使用的PVC板材，功能单一、易磨损、熔点低、易燃等缺点。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供一种室内装修用PVC负离子复合板材，本发明室内装修用PVC负离子复合板材通过添加陶瓷粒、钨粉、纳米氧化锆、纤维改性PVC板材，显著提高PVC板材的熔点，并且使得PVC复合板材耐磨耐腐蚀的能力显著提高，阻燃性能提高，PCV复合板材的安全性能提高，添加的纳米电气石粉产生负离子，能有效去除空气中甲醛，适合屋内装修使用。
本发明提供的技术方案为：
一种室内装修用PVC负离子复合板材，所述室内装修用PVC负离子复合板材由以下重量份材料制成：PVC颗粒200-500份、陶瓷粒50-100份、环氧树脂50-100份、硅藻土30-80份、纳米氧化钛20-40份、聚丙烯纤维20-30份、聚酯纤维15-20份、玻璃纤维30-40份、发泡剂20-80份、钨粉3-12份、纳米氧化锆5-12份、碳纳米管5-8份、阳离子聚丙烯酰胺20-50份、纳米电气石粉10-20份、乙醇100-1000份、乙酸乙酯200-500份、纳米二氧化硅5-20份、氢氧化钠溶液100-200份、盐酸溶液100-200份，其中氢氧化钠溶液的浓度为1-2mol/L，盐酸溶液的浓度为1-2mol/L。
优选的是，所述室内装修用PVC负离子复合板材由以下重量份材料制成：PVC颗粒400份、陶瓷粒80份、环氧树脂100份、硅藻土60份、纳米氧化钛30份、聚丙烯纤维25份、聚酯纤维18份、玻璃纤维35份、发泡剂60份、钨粉10份、纳米氧化锆10份、碳纳米管7份、阳离子聚丙烯酰胺40份、纳米电气石粉15份、乙醇750份、乙酸乙酯300份、纳米二氧化硅12份、氢氧化钠溶液150份、盐酸溶液100份，其中氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L。
优选的是，所述陶瓷粒由以下方法制成：将陶土与水、表面活性剂混合后进行球磨5-6小时，采用500目滤网过滤，滤液经过喷雾干燥后得到陶瓷粉，将陶瓷粉在烧结炉进行高温600-800℃煅烧2-4小时后冷却至25-30℃得到所述陶瓷粒，在烧结和冷却时通入惰性气体或氮气。
优选的是，所述纳米电气石粉为纳米镁电气石粉和纳米铁电气石粉混合，其重量比为1:1，其中电气石粉的化学通式为NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4，当R为Mg2+时，则是镁电气石粉，当R为Fe2+时，则是铁电气石粉，铁电气石粉也称为黑电气石粉。
优选的是，所述发泡剂为椰油酰基甘氨酸钠和十二烷基苯磺酸钠混合，椰油酰基甘氨酸钠和十二烷基苯磺酸钠重量比为1:2。
本发明还提供一种所述的室内装修用PVC负离子复合板材的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将环氧树脂、乙醇、乙酸乙酯加入反应釜中混合后加热至80-90℃打开乳化分散机分散速度调到5000rmp进行高速分散2-4小时后停止乳化分散保温1个小时，将陶瓷粒、硅藻土与聚酯纤维混合后经过纳米高压脉冲粉碎机粉碎后经过500目筛网过滤得到混合粉末，将混合粉末加入到反应釜中开启乳化分散机分散速度调到2000rmp进行分散20分钟后，反应釜温度降至60℃加入阳离子聚丙烯酰胺，分散速度调到5000rmp分散1小时后，停止分散；
步骤二、将纳米氧化钛、纳米二氧化硅与聚丙烯纤维、玻璃纤维混合后加入氢氧化钠溶液，在温度为120-150℃，压力为30MPa下搅拌2-3小时后，采用盐酸溶液调节pH至7-8后喷雾干燥得到固体粉末A；
步骤三、将PVC颗粒、固体粉末A加入到步骤一的反应釜中，温度调节到100℃，分散速度调到5000rmp进行高速分散1小时，加入钨粉、纳米氧化锆、碳纳米管、纳米电气石粉分散速度调到6000rmp进行分散30分钟后，减压抽气10分钟；
步骤四、最后将发泡剂加入到经过步骤三的反应釜中，分散速度调到8000rmp进行分散20分钟，将熔融浆体灌入到模具中，干燥压制成型，即得所述PVC复合板材。
本发明的有益效果如下：
本发明的室内装修用PVC负离子复合板材中陶瓷粒、硅藻土、聚酯纤维经过阳离子聚丙烯酰胺改性形成耐磨材料能改善PVC复合板材耐磨耐酸碱性能，钨粉、纳米氧化锆的添加能显著提高PVC复合板材的熔点、燃点使本发明的阻燃性能显著提高，同时能提高PVC复合板材抗压强度和拉伸强度，其中的碳纳米管的添加可以吸附空气中的甲醛，起到有效去除甲醛的作用，添加的纳米电气石粉能产生负离子和远红外线不仅能改善室内的空气质量，还能提高人体的睡眠质量和提高人的肺活量，增强人体的血液循环，提高人体免疫功能，综上所述本发明的优点是耐磨耐腐蚀、熔点高、阻燃性好、有效去除甲醛，还具有保健功能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
以下实施例的1个重量份为1kg，实施例中的电子秤分不同量程有10kg，20kg，50kg，100kg，200kg根据材料所需重量选取电子秤，以减少称量误差。
实施例1：
配料，用电子秤分别称去以下重量的材料：PVC颗粒200kg、陶瓷粒50kg、环氧树脂50kg、硅藻土30kg、纳米氧化钛20kg、聚丙烯纤维20kg、聚酯纤维15kg、玻璃纤维30kg、发泡剂20kg、钨粉3kg、纳米氧化锆5kg、碳纳米管5kg、阳离子聚丙烯酰胺20kg、纳米电气石粉10kg、乙醇100kg、乙酸乙酯200kg、纳米二氧化硅5kg、氢氧化钠溶液100kg、盐酸溶液100kg，其中氢氧化钠溶液的浓度为1mol/L，盐酸溶液的浓度为1mol/L。
实施例2
配料，用电子秤分别称去以下重量的材料：PVC颗粒500kg、陶瓷粒100kg、环氧树脂100kg、硅藻土80kg、纳米氧化钛40kg、聚丙烯纤维30kg、聚酯纤维20kg、玻璃纤维40kg、发泡剂80kg、钨粉12kg、纳米氧化锆12kg、碳纳米管8kg、阳离子聚丙烯酰胺50kg、纳米镁电气石粉10kg、纳米铁电气石粉10kg、乙醇1000kg、乙酸乙酯500kg、纳米二氧化硅20kg、氢氧化钠溶液200kg、盐酸溶液200kg，其中氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L，盐酸溶液的浓度为2mol/L；
陶瓷粒由以下方法制成：称取200kg陶土，将陶土与适量的水、表面活性剂混合后放入球磨机，进行球磨5小时，采用500目滤网过滤，滤液经过喷雾干燥100℃后得到陶瓷粉，将陶瓷粉在烧结炉进行600℃高温煅烧2小时后冷却至25℃得到陶瓷粒，在烧结和冷却时通入惰性气体或氮气，其中表面活性剂可选取阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂等，本实施中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
实施例3
配料，用电子秤分别称去以下重量的材料：PVC颗粒400kg、陶瓷粒80kg、环氧树脂100kg、硅藻土60kg、纳米氧化钛30kg、聚丙烯纤维25kg、聚酯纤维18kg、玻璃纤维35kg、椰油酰基甘氨酸钠20kg、十二烷基苯磺酸钠40kg、钨粉10kg、纳米氧化锆10kg、碳纳米管7kg、阳离子聚丙烯酰胺40kg、纳米电气石粉、乙醇750kg、乙酸乙酯300kg、纳米二氧化硅12kg、氢氧化钠溶液150kg、盐酸溶液100kg，其中氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L。
实施例4
本实施例是所述的室内装修用PVC负离子复合板材的制备方法，按重量分别称好所需原料，按照以下制备方法制备，包括以下步骤：
步骤一、将环氧树脂、乙醇、乙酸乙酯加入反应釜中混合后加热至80℃打开乳化分散机分散速度调到5000rmp进行高速分散2小时后停止乳化分散保温1个小时，将陶瓷粒、硅藻土与聚酯纤维混合后经过纳米高压脉冲粉碎机粉碎后经过500目筛网过滤得到混合粉末，将混合粉末加入到反应釜中开启乳化分散机分散速度调到2000rmp进行分散20分钟后，反应釜温度降至60℃加入阳离子聚丙烯酰胺，分散速度调到5000rmp分散1小时后，停止分散；
步骤二、将纳米氧化钛、纳米二氧化硅与聚丙烯纤维、玻璃纤维混合后加入氢氧化钠溶液，在温度为120℃，压力为30MPa下搅拌2小时后，采用盐酸溶液调节pH至7后喷雾干燥得到固体粉末A；
步骤三、将PVC颗粒、固体粉末A加入到步骤一的反应釜中，温度调节到100℃，分散速度调到5000rmp进行高速分散1小时，加入钨粉、纳米氧化锆、碳纳米管、纳米电气石粉分散速度调到6000rmp进行分散30分钟后，减压抽气10分钟；
步骤四、最后将发泡剂加入到经过步骤三的反应釜中，分散速度调到8000rmp进行分散20分钟，将熔融浆体灌入到模具中，干燥压制成型，PVC复合板的厚度一般为0.2-30mm，本实施例压制成型的规格是200*200*10mm，即得所述PVC复合板材。
试验测试实施例1-3的采用实施例4制备成的PVC复合板材，
参考参数：
耐腐蚀性：耐酒精、丙酮、HCL、NAOH水溶液、汽油和一般洗涤剂；
耐磨性：磨耗量<0.028g/cm2(GB4085-83)；
防静电性能：系统电阻10KΩ—1MΩ(导静电型IEC1340-4-1995)；
系统电阻：1MΩ—1KMΩ(防静电型IEC1340-4-1995)；
燃烧性能：<10秒(GB4609-84FV-0)；
测试结果：
耐腐蚀性：耐酒精、丙酮、HCL、NAOH水溶液、汽油和一般洗涤剂(洗洁精、洗衣液等)；
耐磨性：磨耗量<0.015g/cm2(GB4085-83)；
防静电性能：系统电阻50-100KΩ(导静电型IEC1340-4-1995)；
系统电阻：200-400MΩ(防静电型IEC1340-4-1995)；
燃烧性能：<8秒(GB4609-84FV-0)。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (6)

1.一种室内装修用PVC负离子复合板材，其特征在于，所述室内装修用PVC负离子复合板材由以下重量份材料制成：PVC颗粒200-500份、陶瓷粒50-100份、环氧树脂50-100份、硅藻土30-80份、纳米氧化钛20-40份、聚丙烯纤维20-30份、聚酯纤维15-20份、玻璃纤维30-40份、发泡剂20-80份、钨粉3-12份、纳米氧化锆5-12份、碳纳米管5-8份、阳离子聚丙烯酰胺20-50份、纳米电气石粉10-20份、乙醇100-1000份、乙酸乙酯200-500份、纳米二氧化硅5-20份、氢氧化钠溶液100-200份、盐酸溶液100-200份，其中氢氧化钠溶液的浓度为1-2mol/L，盐酸溶液的浓度为1-2mol/L。
2.如权利要求1所述的室内装修用PVC负离子复合板材，其特征在于，所述室内装修用PVC负离子复合板材由以下重量份材料制成：PVC颗粒400份、陶瓷粒80份、环氧树脂100份、硅藻土60份、纳米氧化钛30份、聚丙烯纤维25份、聚酯纤维18份、玻璃纤维35份、发泡剂60份、钨粉10份、纳米氧化锆10份、碳纳米管7份、阳离子聚丙烯酰胺40份、纳米电气石粉15份、乙醇750份、乙酸乙酯300份、纳米二氧化硅12份、氢氧化钠溶液150份、盐酸溶液100份，其中氢氧化钠溶液的浓度为2mol/L，盐酸溶液的浓度为1.5mol/L。
3.如权利要求1所述的室内装修用PVC负离子复合板材，其特征在于，所述陶瓷粒由以下方法制成：将陶土与水、表面活性剂混合后进行球磨5-6小时，采用500目滤网过滤，滤液经过喷雾干燥后得到陶瓷粉，将陶瓷粉在烧结炉进行高温600-800℃煅烧2-4小时后冷却至25-30℃得到所述陶瓷粒，在烧结和冷却时通入惰性气体或氮气。
4.如权利要求1所述的室内装修用PVC负离子复合板材，其特征在于，所述纳米电气石粉为纳米镁电气石粉和纳米铁电气石粉混合，其重量比为1:1。
5.如权利要求1所述的室内装修用PVC负离子复合板材，其特征在于，所述发泡剂为椰油酰基甘氨酸钠和十二烷基苯磺酸钠混合，椰油酰基甘氨酸钠和十二烷基苯磺酸钠重量比为1:2。
6.如权利要求1-5中任一所述的室内装修用PVC负离子复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将环氧树脂、乙醇、乙酸乙酯加入反应釜中混合后加热至80-90℃打开乳化分散机分散速度调到5000rmp进行高速分散2-4小时后停止乳化分散保温1个小时，将陶瓷粒、硅藻土与聚酯纤维混合后经过纳米高压脉冲粉碎机粉碎后经过500目筛网过滤得到混合粉末，将混合粉末加入到反应釜中开启乳化分散机分散速度调到2000rmp进行分散20分钟后，反应釜温度降至60℃加入阳离子聚丙烯酰胺，分散速度调到5000rmp分散1小时后，停止分散；
步骤二、将纳米氧化钛、纳米二氧化硅与聚丙烯纤维、玻璃纤维混合后加入氢氧化钠溶液，在温度为120-150℃，压力为30MPa下搅拌2-3小时后，采用盐酸溶液调节pH至7-8后喷雾干燥得到固体粉末A；
步骤三、将PVC颗粒、固体粉末A加入到步骤一的反应釜中，温度调节到100℃，分散速度调到5000rmp进行高速分散1小时，加入钨粉、纳米氧化锆、碳纳米管、纳米电气石粉分散速度调到6000rmp进行分散30分钟后，减压抽气10分钟；
步骤四、最后将发泡剂加入到经过步骤三的反应釜中，分散速度调到8000rmp进行分散20分钟，将熔融浆体灌入到模具中，干燥压制成型，即得所述PVC复合板材。
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