CN106750861A - 一种耐磨阻燃装饰用塑料材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料包括：其原料按重量份包括：EVA 45‑65份、交联聚乙烯33‑48份、聚四氟乙烯10‑26份、丙烯酸改性醇酸树脂5‑25份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺9‑23份、亚磷酸三苯酯4‑10份、三氧化二锑2‑5份、松脂岩粉4‑10份、硅酸铝纤维6‑13份、云母粉2‑8份、轻钙1‑5份、氧化铝3‑6份、聚乙烯醇3‑10份、抗氧剂1‑3份、润滑剂0.5‑2份、醋酸丁酸纤维素3‑7份。本发明所述耐磨阻燃装饰用塑料材料具有优异的耐磨以及阻燃性能，同时使用寿命长，且生产效率高，成本低。

Description

一种耐磨阻燃装饰用塑料材料
技术领域
本发明涉及塑料材料技术领域，特别是一种耐磨阻燃装饰用塑料材料。
背景技术
装饰塑料材料种类繁多，但主要包括板材、陶瓷、壁纸、地毯、窗帘、玻璃、石材、地板、门窗、卫生洁具等。随着现代工业的发展，对装饰材料的要求越来越高，在很多情况下，由于装饰塑料材料直接用于人们生活或接触的地方，要求其具有耐磨以及耐划伤的性能，避免其轻易丧失装饰性能；同时由于传统的塑料材料易燃，为了杜绝这种可燃风险，避免造成危险，通常也要求其具有足够良好的阻燃性能。
发明内容
本发明提出了一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，所述塑料材料具有优异的耐磨以及阻燃性能，同时使用寿命长，且生产效率高，成本低。
本发明提出的一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA45-65份、交联聚乙烯33-48份、聚四氟乙烯10-26份、丙烯酸改性醇酸树脂5-25份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺9-23份、亚磷酸三苯酯4-10份、三氧化二锑2-5份、松脂岩粉4-10份、硅酸铝纤维6-13份、云母粉2-8份、轻钙1-5份、氧化铝3-6份、聚乙烯醇3-10份、抗氧剂1-3份、润滑剂0.5-2份、醋酸丁酸纤维素3-7份。
优选地，所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA 50-60份、交联聚乙烯38-43份、聚四氟乙烯15-21份、丙烯酸改性醇酸树脂12-18份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺15-20份、亚磷酸三苯酯6-8份、三氧化二锑3-4份、松脂岩粉6-8份、硅酸铝纤维9-10份、云母粉4-6份、轻钙3-4份、氧化铝4-5份、聚乙烯醇5-8份、抗氧剂1-2份、润滑剂1-1.5份、醋酸丁酸纤维素5-6份。
优选地，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为35-45wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为50-55g/10min。
优选地，EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂的重量配比为55-60:39-41:15-20:17-18。
优选地，所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯12-15份、三乙胺2-3份加热至85-105℃，在氮气保护的条件下保温反应5-7h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯15-19份，在190-200℃下保温反应15-20h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水150-220份后搅拌均匀，再升温至75-95℃，加入过硫酸铵1-3份作为催化剂引发聚合，反应4-6h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯。
优选地，所述抗氧剂是由重量比为1:1-3的酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂组成。
优选地，所述的酚类抗氧化剂为β-丙二酸十八烷基酯和/或四季戊四醇酯；所述的亚磷酸酯类抗氧化剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
优选地，所述润滑剂为石蜡、氧化聚乙烯蜡、聚氧化乙烯醚、硬脂酸、蓖麻油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、氟油中的一种或者多种的组合。
优选地，所述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至55-75℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
优选地，双螺杆挤出机的熔融温度为150-190℃，螺杆转速为100-200r/min。
本发明中，采用EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯与丙烯酸改性醇酸树脂配合使用，其相容性好，硬度高，能够有效改善胶料的耐磨和阻燃性能；其中为了改善塑料材料的阻燃性能，添加的磷酸酯改性聚丙烯酰胺采用N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷、亚磷酸三甲酯和磷酸三甲酯作为原料合成一种包含丙烯酰胺结构的磷酸酯单体，经过聚合以后形成的磷酸酯改性聚丙烯酰胺中包含了聚酰胺的主链结构，其与EVA等胶料形成良好结合，这种突出的优点解决了传统的氢氧化物阻燃剂带来的析出问题，在不影响塑料材料主体的致密性的前提下，还能够赋予塑料材料良好的阻燃性能；并且本发明中将上述磷酸酯改性聚丙烯酰胺与亚磷酸三苯酯以及三氧化二锑形成良好复配得到了一种阻燃和协效于一体的高效高分子基阻燃剂，使本发明在提高氧指数的同时，也提高了抑制烟雾性能，从而大幅提高本发明密封件材料的阻燃效果；松脂岩粉、硅酸铝纤维份、云母粉、轻钙能够在胶料分子中充分填充，并作为成核剂使各胶料分子形成类似网状的结构，进一步增强了本发明的耐磨和耐热性能；添加氧化铝作为补强填充剂，使本发明具备极佳的强度、耐候性能；加入聚乙烯醇和抗氧剂，可在胶料表面形成连续的大分子防护膜，提高材料的耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA 45份、交联聚乙烯48份、聚四氟乙烯10份、丙烯酸改性醇酸树脂25份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺9份、亚磷酸三苯酯10份、三氧化二锑2份、松脂岩粉10份、硅酸铝纤维6份、云母粉8份、轻钙1份、氧化铝6份、聚乙烯醇3份、抗氧剂3份、润滑剂0.5份、醋酸丁酸纤维素7份；
其中，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为35wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为55g/10min；
所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯12份、三乙胺3份加热至85℃，在氮气保护的条件下保温反应7h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯15份，在200℃下保温反应15h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水220份后搅拌均匀，再升温至75℃，加入过硫酸铵3份作为催化剂引发聚合，反应4h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯；
所述抗氧剂是由重量比为1:1的β-丙二酸十八烷基酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯组成；所述润滑剂为石蜡；
本实施例1中，上述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至55℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，双螺杆挤出机的熔融温度为190℃，螺杆转速为100r/min，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
实施例2
一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA 65份、交联聚乙烯33份、聚四氟乙烯26份、丙烯酸改性醇酸树脂5份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺23份、亚磷酸三苯酯4份、三氧化二锑5份、松脂岩粉4份、硅酸铝纤维13份、云母粉2份、轻钙5份、氧化铝3份、聚乙烯醇10份、抗氧剂1份、润滑剂2份、醋酸丁酸纤维素3份；
其中，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为45wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为50g/10min；
所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯15份、三乙胺2份加热至105℃，在氮气保护的条件下保温反应5h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯19份，在190℃下保温反应20h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水150份后搅拌均匀，再升温至95℃，加入过硫酸铵1份作为催化剂引发聚合，反应6h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯；
所述抗氧剂是由重量比为1:3的四季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯组成；所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡；
本实施例2中，上述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至75℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，双螺杆挤出机的熔融温度为150℃，螺杆转速为200r/min，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
实施例3
一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA 50份、交联聚乙烯43份、聚四氟乙烯15份、丙烯酸改性醇酸树脂18份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺15份、亚磷酸三苯酯8份、三氧化二锑3份、松脂岩粉8份、硅酸铝纤维9份、云母粉6份、轻钙3份、氧化铝5份、聚乙烯醇5份、抗氧剂2份、润滑剂1份、醋酸丁酸纤维素6份；
其中，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为40wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为52g/10min；
所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯13份、三乙胺2.5份加热至95℃，在氮气保护的条件下保温反应6h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯17份，在195℃下保温反应17h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水180份后搅拌均匀，再升温至85℃，加入过硫酸铵2份作为催化剂引发聚合，反应5h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯；
所述抗氧剂是由重量比为1:2的β-丙二酸十八烷基酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯组成；所述润滑剂为聚氧化乙烯醚和硬脂酸；
本实施例3中，上述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至65℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，双螺杆挤出机的熔融温度为170℃，螺杆转速为150r/min，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
实施例4
一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其原料按重量份包括：EVA 60份、交联聚乙烯38份、聚四氟乙烯21份、丙烯酸改性醇酸树脂12份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺20份、亚磷酸三苯酯6份、三氧化二锑4份、松脂岩粉6份、硅酸铝纤维10份、云母粉4份、轻钙4份、氧化铝4份、聚乙烯醇8份、抗氧剂1份、润滑剂1.5份、醋酸丁酸纤维素5份；
其中，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为38wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为53g/10min；
所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯14份、三乙胺2.6份加热至100℃，在氮气保护的条件下保温反应6.5h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯16份，在198℃下保温反应18h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水190份后搅拌均匀，再升温至80℃，加入过硫酸铵2.5份作为催化剂引发聚合，反应4.5h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯；
所述抗氧剂是由重量比为1:2的四季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯组成；所述润滑剂为蓖麻油酰胺、乙撑双硬脂酰胺和氟油；
本实施例4中，上述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至65℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，双螺杆挤出机的熔融温度为180℃，螺杆转速为160r/min，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：EVA45-65份、交联聚乙烯33-48份、聚四氟乙烯10-26份、丙烯酸改性醇酸树脂5-25份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺9-23份、亚磷酸三苯酯4-10份、三氧化二锑2-5份、松脂岩粉4-10份、硅酸铝纤维6-13份、云母粉2-8份、轻钙1-5份、氧化铝3-6份、聚乙烯醇3-10份、抗氧剂1-3份、润滑剂0.5-2份、醋酸丁酸纤维素3-7份。
2.根据权利要求1所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，其原料按重量份包括：EVA 50-60份、交联聚乙烯38-43份、聚四氟乙烯15-21份、丙烯酸改性醇酸树脂12-18份、磷酸酯改性聚丙烯酰胺15-20份、亚磷酸三苯酯6-8份、三氧化二锑3-4份、松脂岩粉6-8份、硅酸铝纤维9-10份、云母粉4-6份、轻钙3-4份、氧化铝4-5份、聚乙烯醇5-8份、抗氧剂1-2份、润滑剂1-1.5份、醋酸丁酸纤维素5-6份。
3.根据权利要求1或2所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述EVA中乙酸乙烯酯的含量为35-45wt％，其熔融指数根据ASTM D1238在190℃和2.16kg的条件下测定为50-55g/10min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂的重量配比为55-60:39-41:15-20:17-18。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述磷酸酯改性聚丙烯酰胺的制备方法包括：按重量份将N-丙烯酰(三羟甲基)氨基甲烷10份、亚磷酸三甲酯12-15份、三乙胺2-3份加热至85-105℃，在氮气保护的条件下保温反应5-7h，蒸馏出甲醇产物后加入磷酸三甲酯15-19份，在190-200℃下保温反应15-20h后减压蒸馏出过量磷酸三甲酯，加水150-220份后搅拌均匀，再升温至75-95℃，加入过硫酸铵1-3份作为催化剂引发聚合，反应4-6h后冷却至室温，抽滤，洗涤，干燥，得到所述有机改性磷酸酯。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述抗氧剂是由重量比为1:1-3的酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂组成。
7.根据权利要求6所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述的酚类抗氧化剂为β-丙二酸十八烷基酯和/或四季戊四醇酯；所述的亚磷酸酯类抗氧化剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述润滑剂为石蜡、氧化聚乙烯蜡、聚氧化乙烯醚、硬脂酸、蓖麻油酰胺、乙撑双硬脂酰胺、氟油中的一种或者多种的组合。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，所述耐磨阻燃装饰用塑料材料的制备方法包括：按配比称取EVA、交联聚乙烯、聚四氟乙烯、丙烯酸改性醇酸树脂、松脂岩粉、硅酸铝纤维、云母粉、轻钙、氧化铝、聚乙烯醇、醋酸丁酸纤维素后混匀，再加入磷酸酯改性聚丙烯酰胺、亚磷酸三苯酯、三氧化二锑、抗氧剂、润滑剂混匀，加热至55-75℃后进行半塑化处理，再送入双螺杆挤出机中充分熔融共混，挤出后冷却风干，得到所述耐磨阻燃装饰用塑料材料。
10.根据权利要求9所述的耐磨阻燃装饰用塑料材料，其特征在于，双螺杆挤出机的熔融温度为150-190℃，螺杆转速为100-200r/min。
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