CN106987064A - 一种耐磨阻燃环保pvc材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：PVC 70‑80份、丁腈橡胶5‑7份、石墨烯2‑3份、钡锌稳定剂6‑9 份、加工助剂13‑17份、偶联剂0.8‑1.6份、高岭土10‑16份、六甲基磷酰三胺8‑12份、纳米二氧化钛粉末4‑8份、纳米二氧化硅0.5‑1.5份、阻燃添加剂12‑16份、溴化环氧树脂10‑20份、无机颜料5‑10份。本发明的PVC装饰材料安全环保、防静电、耐磨耐老化，使用寿命较长、综合性能优良，同时本发明提供的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，其材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为室内装饰材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。

Description

一种耐磨阻燃环保PVC材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及塑料材料技术领域，具体涉及一种耐磨阻燃环保PVC材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着国民经济的发展，人民生活质量的提高，PVC装饰材料产品越来越被市场认可，随着这些产品大量的进入普通家庭、宾馆以及商务楼，它所带来的环境保护问题逐渐显现出来。

聚氯乙烯，英文简称PVC(Polyvinyl chloride)，是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂，其透明度胜于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，随助剂用量不同，分为软、硬聚氯乙烯，软制品柔而韧，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折处会出现白化现象。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂，其材料是一种非结晶性材料。PVC材料在实际使用中经常加入稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂。具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。PVC对氧化剂、还原剂和强酸都有很强的抵抗力。然而它能够被浓氧化酸如浓硫酸、浓硝酸所腐蚀并且也不适用与芳香烃、氯化烃接触的场合。常见制品：板材、管材、鞋底、玩具、门窗、电线外皮、文具等。

PVC材料具有轻质、隔热、保温、防潮、阻燃和施工方便等特点。其规格、色彩、图案繁多，极富装饰性，可应用于居室内墙和吊顶的装饰，是塑料类材料中应用最为广泛的装饰材料之一。PVC装饰材料是属于欧盟强制的检验品，需要通过REACH标准的检测才能获准出口欧盟但是，现有的PVC装饰材料仍然对人体有一定危害，对环境也有污染。

但是，现有的PVC装饰材料，耐磨、耐腐蚀性均较差，而且抗冲击性低、韧性差。

而现今的生产当中，由于PVC材料的广泛以及成本不高，往往各种PVC制品都有，但是许多的比如地板、墙板等由于没有良好的耐压性、良好的抗水性、良好的耐腐蚀性等等，导致其寿命并不长，总是需要更换，容易导致销售量下降。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，该PVC装饰材料安全环保、防静电、耐磨耐老化，使用寿命较长、综合性能优良，同时本发明提供的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，其材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为室内装饰材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，包括以下重量份的原料：

PVC 70-80份、丁腈橡胶5-7份、石墨烯2-3份、钡锌稳定剂6-9份、加工助剂13-17份、偶联剂0.8-1.6份、高岭土10-16份、六甲基磷酰三胺8-12份、纳米二氧化钛粉末4-8份、纳米二氧化硅0.5-1.5份、阻燃添加剂12-16份、溴化环氧树脂10-20份、无机颜料5-10份。

优选地，所述耐磨阻燃环保PVC装饰材料包括以下重量份的原料：

PVC75份、丁腈橡胶6份、石墨烯2.5份、钡锌稳定剂7.5份、加工助剂15 份、偶联剂1.2份、高岭土13份、六甲基磷酰三胺10份、纳米二氧化钛粉末6 份、纳米二氧化硅1份、阻燃添加剂13份、溴化环氧树脂15份、无机颜料8份。

优选地，所述加工助剂为增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂按照重量比 2:1:1:1组成的混合物。

优选地，所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比为5:1 组成的混合物。

优选地，所述阻燃添加剂为氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇按照 1:1.5:3组成的混合物。

本发明还提供了一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在65-75℃下搅拌15-25min，搅拌转速200- 300r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至75-85℃继续搅拌30-40分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为165-175℃，区段二温度为175-185℃，区段三温度为185-175℃，区段四温度为175-185℃，区段五合流区温度为185-195℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为40- 60r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在100-120℃下干燥6-10小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

优选地，所述步骤为：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在70℃下搅拌20min，搅拌转速250r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至80℃继续搅拌35分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为170℃，区段二温度为180℃，区段三温度为185℃，区段四温度为180℃，区段五合流区温度为90℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为50r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在110℃下干燥8小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

(1)本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料添加了纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅，以上添加剂具有表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，能够有效增加装饰材料的机械强度和绝缘性能。

(2)本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料添加了高岭土，高岭土价格低，与聚合物基体复合，可以大幅度的降低PVC装饰材料成本，另一方面，高岭土的添加，可以提高材料的热稳定性、硬度、刚性等物理性能。

(3)本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料添加了少量的石墨烯，石墨烯的添加能使PVC材料具备良好抗热性能提高，导热系数更高，同时能够增加材料的拉伸性能和柔韧性能；同时PVC装饰材料中还添加了溴化环氧树脂，能够增强材料的抗老化性能，减少龟裂现象的发生，延长外壳材料的使用时间。

(4)本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料添加了由增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂组成的加工助剂能够有效增加装饰材料耐磨耐老化性能以及机械强度和表面光滑平整度，抗静电剂能使制备的装饰材料不容易产生静电，避免了灰尘的集聚。

(5)本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料添加了由氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇组成的阻燃添加剂，三者的复合作用能使装饰材料的阻燃性能更强，作用时间更长久。

(6)本发明的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为室内装饰材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料，包括以下重量份的原料：

PVC 70份、丁腈橡胶5份、石墨烯2份、钡锌稳定剂6份、加工助剂13份、偶联剂0.8份、高岭土10份、六甲基磷酰三胺8份、纳米二氧化钛粉末4份、纳米二氧化硅0.5份、阻燃添加剂12份、溴化环氧树脂10份、无机颜料5份。

本实施例中加工助剂为增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂按照重量比2:1:1:1 组成的混合物。

本实施例中增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。

本实施例中偶联剂为硅烷偶联剂和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比为5:1 组成的混合物。

本实施例中阻燃添加剂为氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇按照 1:1.5:3组成的混合物。

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在65℃下搅拌15min，搅拌转速200r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至75℃继续搅拌30分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为165℃，区段二温度为175℃，区段三温度为185℃，区段四温度为175℃，区段五合流区温度为185℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为40r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在100℃下干燥6小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

实施例2.

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料，包括以下重量份的原料：

PVC80份、丁腈橡胶7份、石墨烯3份、钡锌稳定剂9份、加工助剂17份、偶联剂1.6份、高岭土16份、六甲基磷酰三胺12份、纳米二氧化钛粉末8份、纳米二氧化硅1.5份、阻燃添加剂16份、溴化环氧树脂20份、无机颜料10份。

本实施例中加工助剂为增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂按照重量比2:1:1:1 组成的混合物。

本实施例中增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。

本实施例中偶联剂为硅烷偶联剂和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比为5:1 组成的混合物。

本实施例中阻燃添加剂为氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇按照 1:1.5:3组成的混合物。

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在75℃下搅拌25min，搅拌转速300r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至85℃继续搅拌40分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为175℃，区段二温度为185℃，区段三温度为175℃，区段四温度为185℃，区段五合流区温度为195℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为60r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在120℃下干燥10小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

实施例3.

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料，包括以下重量份的原料：

PVC75份、丁腈橡胶6份、石墨烯2.5份、钡锌稳定剂7.5份、加工助剂15 份、偶联剂1.2份、高岭土13份、六甲基磷酰三胺10份、纳米二氧化钛粉末6 份、纳米二氧化硅1份、阻燃添加剂13份、溴化环氧树脂15份、无机颜料8份。

本实施例中加工助剂为增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂按照重量比2:1:1:1 组成的混合物。

本实施例中增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。

本实施例中偶联剂为硅烷偶联剂和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比为5:1 组成的混合物。

本实施例中阻燃添加剂为氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇按照 1:1.5:3组成的混合物。

本实施例的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在70℃下搅拌20min，搅拌转速250r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至80℃继续搅拌35分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为170℃，区段二温度为180℃，区段三温度为185℃，区段四温度为180℃，区段五合流区温度为90℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为50r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在110℃下干燥8小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

以上各实施例制备的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的性能测试结果如下：

	拉伸强度Mpa	弯曲强度Mpa	断裂伸长率％	缺口冲击强度KJ/m2
					实施例1	35.7	11.8	3.2	8.9
实施例2	37.5	12.5	3.1	7.8
					实施例3	36.8	11.7	3.4	7.9
对比例	31.2	10.2	2.7	5.4

本发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料，安全环保、耐老化性能优良，机械强度较高、耐磨耐老化，防静电、耐紫外线照射，同时本发明提供的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，其材料成本较低、原料易得、工艺简明，作为室内装饰材料具有较高的实用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

PVC 70-80份、丁腈橡胶5-7份、石墨烯2-3份、钡锌稳定剂6-9 份、加工助剂13-17份、偶联剂0.8-1.6份、高岭土10-16份、六甲基磷酰三胺8-12份、纳米二氧化钛粉末4-8份、纳米二氧化硅0.5-1.5份、阻燃添加剂12-16份、溴化环氧树脂10-20份、无机颜料5-10份。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，所述耐磨阻燃环保PVC装饰材料包括以下重量份的原料：

PVC75份、丁腈橡胶6份、石墨烯2.5份、钡锌稳定剂7.5份、加工助剂15份、偶联剂1.2份、高岭土13份、六甲基磷酰三胺10份、纳米二氧化钛粉末6份、纳米二氧化硅1份、阻燃添加剂13份、溴化环氧树脂15份、无机颜料8份。

3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，所述加工助剂为增塑剂、抗氧剂、流平剂、抗静电剂按照重量比2:1:1:1组成的混合物。

4.根据权利要求3所述的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，所述增塑剂为非邻苯二甲酯类增塑剂，所述流平剂为聚硅氧烷类流平剂，所述抗氧剂为亚磷酸脂类抗氧剂，所述抗静电剂为乙氧基化脂肪族烷基胺抗静电剂。

5.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂和苯乙烯-丁二烯共聚物按照重量比为5:1组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种耐磨阻燃环保PVC装饰材料，其特征在于，所述阻燃添加剂为氯化石蜡、闭孔珍珠岩、阻燃聚醚多元醇按照1:1.5:3组成的混合物。

7.一种制备如权利要求1或2所述的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在65-75℃下搅拌15-25min，搅拌转速200-300r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至75-85℃继续搅拌30-40分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为165-175℃，区段二温度为175-185℃，区段三温度为185-175℃，区段四温度为175-185℃，区段五合流区温度为185-195℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为40-60r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在100-120℃下干燥6-10小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。

8.根据权利要求7所述的耐磨阻燃环保PVC装饰材料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一， 将高岭土、偶联剂、丁腈橡胶、纳米二氧化钛粉末、纳米二氧化硅、石墨烯混合加入高速搅拌机中，在70℃下搅拌20min，搅拌转速250r/min，再加入PVC、钡锌稳定剂、加工助剂、六甲基磷酰三胺、阻燃添加剂、溴化环氧树脂、无机颜料，升温至80℃继续搅拌35分钟，制得混合物A；

步骤二，将步骤一制得的混合物A送入双螺杆挤出机中进行分段式控温挤出、冷却、切粒，分段式控温分6段控温，温度分别为：区段一温度为170℃，区段二温度为180℃，区段三温度为185℃，区段四温度为180℃，区段五合流区温度为90℃，区段六机头温度为195℃，螺杆转速为50r/min，将挤出的粒料置于烘干箱中在110℃下干燥8小时，再将粒料熔融，浇筑入模具中进行注塑、冷却成型即得发明的耐磨阻燃环保PVC装饰材料。