CN108084602A - 一种防静电地板专用料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防静电地板专用料及其制备方法，包括如下重量份数的组分：PVC树脂100份；氯化聚乙烯改性树脂15~22份；对苯二甲酸二辛酯7~13份；环氧大豆油8~15份；环保抗静电剂6~12份；轻质碳酸钙85~105份；钙锌稳定剂5~8份；润滑剂0.2~3份；钛白粉2~5份。本发明中轻质碳酸钙的加入有助于节约成本且有助于提高产品表面的光泽度和耐热性；润滑剂G32、聚乙烯树脂、硬脂酸、环保抗静电剂一同配合，达到均匀防静电的作用，有助于提高产品防静电的永久性；氯化聚乙烯改性树脂、对苯二甲酸二辛酯、和环氧大豆油的共同作用，进一步提高了产品防静电的永久性。

Description

一种防静电地板专用料及其制备方法
技术领域
本发明涉及地板制造技术领域，更具体地说，它涉及一种防静电地板专用料及其制备方法。
背景技术
防静电地板又叫做耗散静电地板，是一种地板，当它接地或连接到任何较低电位点时，使电荷能够耗散。防静电直铺地板一般分为防静电瓷砖、聚氯乙烯(PVC)防静电地板和防静电地坪。其中PVC防静电地板是以PVC树脂为主体，经特殊加工工艺制作而成，PVC粒子界面间形成导静电网络，具有较好的防静电功能，且PVC防静电地板的外观似大理石，具有较好的装饰效果。
PVC防静电地板的原料一般包含PVC基材、防静电剂和其他助剂。PVC防静电地板存在易老化，且当防静电剂与PVC基材结合牢度不够时，难以保持永久的抗静电效果。
为克服PVC防静电材料存在的种种问题，研究人员做了很多改良工作，比如申请公布号为CN104962012A，申请公布日为2015年10月17日的中国专利公开了一种防静电PVC改性塑料及其制备方法，该发明的防静电PVC改性塑料，按重量份计包括以下原料：60-85份的PVC、10-20份的防静电聚合物、2-10份的导电高分子、0.1-0.5份的银纳米线。
上述技术的不足之处在于，选用的原料银纳米线价格昂贵，若用于大面积的地板的铺设，成本过高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种防静电地板专用料，具有提高防静电永久性且价格低廉的优点。
为实现上述目的一，本发明提供了如下技术方案：一种防静电地板专用料，包括如下重量份数的组分：PVC树脂：100份；
氯化聚乙烯改性树脂：15～22份；
对苯二甲酸二辛酯：7～13份；
环氧大豆油：8～15份；
环保抗静电剂：6～12份；
轻质碳酸钙：85～105份；
钙锌稳定剂：5～8份；
润滑剂：0.2～3份；
钛白粉：2～5份。
采用上述方法，PVC树脂作为基料，轻质碳酸钙与PVC树脂配合在防静电地板专用料中能起到一种填充的作用，有助于提高产品的稳定性和提高制品的表面光泽和表面平整性，轻质碳酸钙的加入使PVC的相对用量减少，有助于节约成本。
氯化聚乙烯(CPE聚乙烯)改性树脂为饱和高分子材料，添加到PVC中有助于增强防静电地板专用料的耐候性及耐老化性能，另外氯化聚乙烯改性树脂与PVC树脂的相容性较好，且氯化聚乙烯改性树脂无毒无味，使值得的防静电地板专用料更加环保。
对苯二甲酸二辛酯于环氧大豆油配合，添加到PVC中作为增塑剂使用，使制得的防静电地板专用料中显示出优良的持久性，有助于提高防静电地板防静电的永久性；环氧大豆油与PVC配合进一步提高了产品的稳定性；且环氧大豆油是用大豆油经氧化处理得到的产品，无毒性。
在防静电地板专用料中加入钛白粉，可以提高产品的耐热性、耐光性、耐候性，有助于延长防静电地板专用料的使用寿命。PVC树脂在加工过程中的流动阻力主要来自大分子之间的相互缠结和聚合物熔体与加工机械表面的摩擦，这些摩擦使熔体流动性降低，严重的摩擦会使表面变得粗糙，缺乏光泽或出现流纹等。
润滑剂的加入能起到高润滑性，润滑剂与环保抗静电剂的配合，使环保抗静电剂更均匀分散于PVC中，有助于提高防静电地板专用料防静电的永久性。在PVC制品的生产过程中，常选用有机锡稳定剂和铅盐稳定剂，二铅、锡均属于有害物质，本发明选用钙锌稳定剂，在提高产品稳定性的同时，还更加环保。
钛白粉的加入，与PVC树脂配合可以提高防静电地板专用料的耐热性、耐光性、耐候性，使防静电地板专用料的物理化学性能得到改善，且有助于防静电地板专用料的着色。
上述原料的价格均较低，且来源丰富，有助于减低制作防静电地板的成本，便于工业化生产。
进一步优选为：包括如下重量份数的组分：
PVC树脂：100份；
氯化聚乙烯改性树脂：18～22份；
对苯二甲酸二辛酯：7～11份；
环氧大豆油：10～15份；
环保抗静电剂：8～12份；
轻质碳酸钙：95～105份；
钙锌稳定剂：5～7份；
润滑剂：0.2～2.5份；
钛白粉：2～4份。
采用上述方法，经摩擦起电电压性能测试，有助于降低防静电地板专用料的摩擦起电电压，从而提高防静电地板专用料的防静电效果。
进一步优选为：所述润滑剂为润滑剂G32、聚乙烯树脂和硬脂酸的混合物。
采用上述方法，经摩擦起电电压性能测试，发现混合的润滑剂相比较单一的润滑剂，有助于加强抗静电剂分散在PVC树脂中的效果，起到均匀防静电的效果，从而利于提高产品的抗静电效果。
进一步优选为：所述润滑剂的各组分的重量份数如下：
润滑剂G32：0.1～0.8份；
聚乙烯树脂：0.1～0.8份；
硬脂酸：0.1～0.5份。
进一步优选为：所述润滑剂的各组分的重量份数如下：
润滑剂G32：0.4～0.8份；
聚乙烯树脂：0.4～0.8份；
硬脂酸：0.1～0.3份。
采用上述方法，经摩擦起电电压性能测试，润滑剂中的各组分用量在上述范围内时，有助于降低防静电地板专用料的摩擦起电电压，从而提高防静电地板专用料的防静电效果。
进一步优选为：所述轻质碳酸钙的平均粒径为0.1～1μm。
采用上述方法，轻质碳酸钙的粒径较小，有助于提高轻质碳酸钙填充PVC树脂的效果，进而利于提高产品的稳定性。
本发明的目的二在于提供一种防静电地板专用料的制备方法。
为实现上述目的二，本发明提供了如下技术方案：一种防静电地板专用料的制备方法，包括如下步骤：
S1：称取相应重量份数的环氧大豆油和对苯二甲酸二辛酯混合均匀得到混合物一；
S2：称取相应重量份数的润滑剂混合均匀得到混合物二；
S3：称取其他剩余相应重量份数的原料与混合物一和混合物二混合均匀得到混合物三；
S4：将混合物三通过螺旋挤出造粒机造粒，得到所需的防静电地板专用料。
采用上述方法，先制备混合物一，再制备混合物二，有助于提高混合物三混合的均匀性，先将不同润滑剂混合均匀，有助于提高混合润滑剂的润滑作用；经摩擦起电电压性能测试，利用发现本方法制备的防静电地板专用料的摩擦起电电压较低。
进一步优选为，造粒温度为135～145℃。
采用上述方法，环氧大豆油在150℃以上易挥发，在该温度范围内，有助减少环氧大豆油的挥发，有助于增强环氧大豆油与其他原料的混合效果，从而增强产品的防静电性能。
综上所述：本发明的具有以下有益效果：
1.轻质碳酸钙的加入有助于节约成本且有助于提高产品表面的光泽度和耐热性；
2.润滑剂G32、聚乙烯树脂、硬脂酸、环保抗静电剂一同配合，达到均匀防静电的作用，有助于提高产品防静电的永久性；
3.氯化聚乙烯改性树脂、对苯二甲酸二辛酯、和环氧大豆油的共同作用，进一步提高了产品防静电的永久性。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：一种防静电地板专用料，各组分及其相应重量份数如表2所示，并通过如下步骤制备获得：
S1：称取质量为8g的环氧大豆油和质量为7g的对苯二甲酸二辛酯混合均匀得到混合物一；S2：称取0.2g的润滑剂、轻质碳酸钙85g和PVC树脂100g混合均匀得到混合物二；
S3：称取氯化聚乙烯改性树脂15g，环保抗静电剂6g，钙锌稳定剂5g，钛白粉2g与S1中得到的混合物一和S2中得到的混合物二混合均匀得到混合物三；
S4：将混合物三在135℃下进行造粒，得到所需的防静电地板专用料。其中润滑剂全部由润滑剂G32组成，轻质碳酸钙的粒径在1～5μm之间，各组分的生产厂商如表1所示。
表1各组分生产厂商表
组分名称 生产厂商
PVC树脂 新疆天业集团有限公司
氯化聚乙烯改性树脂 美国陶氏
对苯二甲酸二辛酯 丹阳市助剂化工厂
环氧大豆油 丹阳市助剂化工厂
环保抗静电剂 杭州油脂化工有限公司
轻质碳酸钙 江西科越科技有限公司
钙锌稳定剂 临安华立塑胶有限公司
润滑剂G32 杭州油脂化工有限公司
聚乙烯树脂 上海华耀贸易有限公司
硬脂酸 杭州油脂化工有限公司
钛白粉 上海江沪钛白化工制品有限公司
实施例2-4：与实施例1的区别在于，各组分及其相应的质量如表2所示。
表2实施例1-4中各组分及其相应的质量
实施例5：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂全部由聚乙烯树脂组成，各组分的生产厂商如表1所示。
实施例6：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂全部由硬脂酸组成，各组分的生产厂商如表1所示。
实施例7：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂由0.7g润滑剂G32和0.3g硬脂酸组成，各组分的生产厂商如表1所示，各组分及其相应的质量如表3所示。
实施例8：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂由0.5g硬脂酸和0.5g聚乙烯树脂组成，各组分的生产厂商如表1所示，各组分及其相应的质量如表3所示。
实施例9：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂由0.1g润滑剂G32、0.1g硬脂酸和0.1g聚乙烯树脂组成，各组分的生产厂商如表1所示，造粒温度为175℃，各组分及其相应的质量如表3所示。
实施例10：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂由0.8g润滑剂G32、0.8g硬脂酸和0.5g聚乙烯树脂组成，各组分的生产厂商如表1所示，造粒温度为180℃，各组分及其相应的质量如表3所示。
实施例11：一种防静电地板专用料，与实施例4的区别在于，润滑剂由0.6g润滑剂G32、0.5g硬脂酸和0.25g聚乙烯树脂组成，各组分的生产厂商如表1所示，各组分及其相应的质量如表3所示。
实施例12：一种防静电地板专用料，与实施例11的区别在于，轻质碳酸钙的粒径在0.1～1μm之间，各组分及其相应的质量如表3所示。
表3实施例7-12中各组分及其相应的质量
对比例1-6：一种防静电地板专用料，与实施例12的区别在于，各组分及其相应的质量如表4所示。
表4对比例1-6各组分及其相应的质量
对比例7-12：一种防静电地板专用料，与实施例12的区别在于，各组分及其相应的质量如表5所示。
表5：对比例7-12各组分及其相应的质量
对比例13-17：一种防静电地板专用料，与实施例1的区别在于，各组分及其相应的质量如表6所示。
表6对比例13-17中各组分及其相应的质量
对比例18：一种防静电地板专用料，与实施例10的区别在于，称取所有的原料，一次性混合均匀。
对比例19：一种防静电地板专用料，与实施例10的区别在于，造粒温度为125℃。
对比例20：一种防静电地板专用料，与实施例10的区别在于，造粒温度为160℃。
防静电性能测试：
对实施例1-12和对比例1-20的产品进行体积电阻、磨耗量、点对点电阻、燃烧性能、摩擦起电电压、静电电压衰减期的测试，测试结果如表7和表8所示。
体积电阻：体积电阻又称体积电阻系数或体积比电阻，是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要数据。体积电阻的测试方法和测试电极按照IEC 61340-5-1的规定执行，体积电阻在1.0×106～1.0×109Ω之间为达标。
磨耗量：磨耗量又称磨耗损失或磨耗减量。是两物体在磨损过程中，相对运动的表面材料损失量，磨耗量的测试方法按照SJ/T 11236-2001规定的执行，在1000r的情况下，磨耗量不大于0.08为达标。
点对点电阻：反映试验材料的带静电性能，点对点电阻的测试方法按SJ/T10694-2006的标准执行，点对点电阻在1.0×104～1.0×1010Ω之间为达标。
燃烧性能：燃烧性能是指材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量，燃烧性能的测试方法按SJ/T 11236-2001的规定执行，燃烧性能不低于为FV-1级时为达标。
摩擦起电电压：与材料的防静电性能密切相关，其电压值是越低说明材料的防静电效果越好，摩擦起电电压的测试方法按SJ/T10694-2006的规定执行，摩擦起电电压小于100V时为达标。
静电电压衰减期：是带电体上的电压下降到其初始值的给定百分数所需要的时间。它不但能判定材料静电泄漏性能优劣，同时能弥补材料电阻不均匀性所引出电阻测试误差。静电电压衰减期的测试方法按照IEC 61340-5-1的规定执行，IEC61340-5-1规定：静电电压衰减期为初始电压的±1000V，衰减到10％，即±100伏时的衰减时间不大于2秒。
表7产品性能测试结果
从表中数据说明，用本发明制得的防静电地板专用料的体积电阻、磨耗量、点对点电阻、燃烧性能、摩擦起电电压、静电电压衰减期均达到标准，符合防静电地板的使用标准。根据对实施例1-10和对比例1-20的性能测试，发现10组实施例的产品的六项指标均达到标准，而20组对比例的产品，均存在不合格的项目。说明采用本发明的配方和方法制得的产品符合防静电料的要求。
对比实施例12和对比例1-6的测试数据，发现缺少氯化聚乙烯改性树脂、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、环保抗静电剂、钙锌稳定剂和润滑剂中的任一组分，制得的产品均含有不达标的项目，其中缺少环保抗静电剂的对比例4的产品六项指标均不达标。
对比实施例12和对比例7-17的测试数据，发现氯化聚乙烯改性树脂、对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、环保抗静电剂、钙锌稳定剂和润滑剂中的任一组分的使用量不在本发明之内，制得的产品则含有不达标的项目，从而不满足防静电料的要求。
对比实施例12和对比例18，发现混料方法的不同，得到产品的性能差异加大，说明利于本发明的混合方法制得的产品满足防静电的要求。
对比实施例12和对比例19-20，发现造粒温度在本发明的范围之内的产品满足防静电的要求，说明温度过低混合均匀程度不够，温度过高环氧大豆油易挥发，从而影响产品的性能。
表8实施例1-12的摩擦起电电压测试结果
从表8可以看出，对比实施例1-8和实施例9-12，说明使用润滑剂G32、聚乙烯树脂、硬脂酸三个组分组成的混合润滑剂制得的产品的摩擦起电电压更低。说明三个组分的润滑剂的润滑效果更佳，与环保抗静电剂配合更利于提高产品的防静电效果。
对比实施例11和12，说明轻质碳酸钙的粒径为0.1～1μm时制得的产品的摩擦起电电压最低，说明较细的轻质碳酸钙的填充更好，更有利于其他组分在PCV树脂原料中的分散，从而利于降低产品的摩擦起电电压。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防静电地板专用料，其特征在于，包括如下重量份数的组分：PVC树脂：100份；
氯化聚乙烯改性树脂：15~22份；
对苯二甲酸二辛酯：7~13份；
环氧大豆油：8~15份；
环保抗静电剂：6~12份；
轻质碳酸钙：85~105份；
钙锌稳定剂：5~8份；
润滑剂：0.2~3份；
钛白粉：2~5份。
2.根据权利要求1所述的一种防静电地板专用料，其特征在于，所述防静电地板专用料包括如下重量份数的组分：
PVC树脂：100份；
氯化聚乙烯改性树脂：18~22份；
对苯二甲酸二辛酯：7~11份；
环氧大豆油：10~15份；
环保抗静电剂：8~12份；
轻质碳酸钙：95~105份；
钙锌稳定剂：5~7份；
润滑剂：0.2~2.5份；
钛白粉：2~4份。
3.根据权利要求2所述的一种防静电地板专用料，其特征在于，所述润滑剂为润滑剂G32、聚乙烯树脂和硬脂酸的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种防静电地板专用料，其特征在于，所述润滑剂的各组分的重量份数如下：
润滑剂G32：0.1~0.8份；
聚乙烯树脂：0.1~0.8份；
硬脂酸：0.1~0.5份。
5.根据权利要求4所述的一种防静电地板专用料，其特征在于，所述润滑剂的各组分的重量份数如下：
润滑剂G32：0.4~0.8份；
聚乙烯树脂：0.4~0.8份；
硬脂酸：0.1~0.3份。
6.根据权利要求5所述的一种防静电地板专用料，其特征在于，所述轻质碳酸钙的平均粒径为0.1~1μm。
7.如根据权利要求1-6之一所述的一种防静电地板专用料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：称取相应重量份数的环氧大豆油和对苯二甲酸二辛酯混合均匀得到混合物一；
S2：称取相应重量份数的润滑剂混合均匀得到混合物二；
S3：称取其他剩余相应重量份数的原料与混合物一和混合物二混合均匀得到混合物三；
S4：将混合物三进行造粒，得到所需的防静电地板专用料。
8.根据权利要求7所述的一种防静电地板专用料及其制备方法，其特征在于，造粒温度为135~145℃。
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