CN108177289A - 一种硬质pvc地板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质PVC地板的制备方法，从上往下依次为PVC耐磨层、PVC彩膜、PVC底片的层叠结构复合而成；通过优化PVC底片的配方以及压延工艺和回火工艺的优化进行硬质PVC地板的制备，一方面利用PVC底片在高温条件下具有软质底片的性质和特性，提高底片的裁切和收料温度，在底片高温柔软的情况下进行压延生产，并在冷却至室温后硬质偏硬的情况下进行热压贴合，同时通过优化的PVC底片配方，提高了其柔韧性能，适用于压延工艺设备，优化的压延工艺、回火工艺以及其他工艺步骤和条件在保证地板各方面性能的前提下，大幅度提高生产效率，减少能耗，降低劳动和能源成本；提高生产线速度为20米/min；而传统的挤出工艺的生产线速度仅为1‑2米/min。

Description

一种硬质PVC地板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种地板的制备领域，尤其是涉及一种硬质PVC地板的制备方法。
背景技术
PVC地板作为一种新型的地面铺装材料，具有优异的耐磨性、装饰性、耐污耐化学试剂等特性，因此受到越来越受到广大消费的喜爱和认可。传统的硬质PVC地板由于其优异的尺寸稳定性，锁扣强度高等优点受到消费者的青睐。
但是传统的硬质PVC地板也因其PVC底片中填料含量比较大，底片质地比较硬，容易造成PVC底片硬而脆的特性，缺乏足够的柔韧性从而不适宜压延工艺的热压贴合工艺，压延工艺设备通常适合生产软质和半硬质的产品。因此其制备方法通常采用挤出工艺进行生产，而挤出设备通常为大型设备，不仅占地面积大，产能还很低每分钟的生产线速度只有1-2米，严重影响了生产效率，且浪费空间和能耗。且如果需要增加产能的时候，还需增大车间面积才能实现，这种制备方法能耗大，产出小，成本高，不适用于工业化程度大的生产。
此外，传统PVC地板是通过冷热水回火进行地板的热处理，但硬质PVC地板在从热水进入冷水后，会出现形状冻结的问题，使得硬质PVC地板在回火结束后，地板不平整的现象；因此合适的回火条件也会对其成品产生很大的影响。
因此，研究一种适用于用压延工艺替代挤出工艺生产的硬质PVC地板以及最优的压延和回火工艺生产方法，将会大大提高生产效率，降低成本。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提出了一种提高生产效率、降低能耗，降低成本，提高地板性能的适用于压延工艺生产的硬质PVC地板的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种硬质PVC地板的制备方法，具体采用优化的PVC底片配方以及优化的压延工艺和回火工艺，具体包括如下步骤：
(1)PVC底片的制备：
A)高速混合：首先对原材料进行检验合格后，按照配方规定要求称取相应重量份的各原料，按以下配方进行称量：
PVC树脂80-100份，生物基增塑剂1-10份，环氧大豆油1-5份，钙锌复合稳定剂1-5份，EVA 5-35份，加工助剂ACR 2-10份，增韧剂CPE 5-15份，填料50-350份，增粘剂1-8份，炭黑着色剂0.5份；
将PVC树脂、生物基增塑剂、环氧大豆油、钙锌复合稳定剂添加到高速混合机，升高温度到100-120℃后，转速为200～320r/min，混合搅拌均匀；搅拌3-5min后，按所需量加入EVA、加工助剂ACR、增韧剂CPE、增粘剂，转速为200～320r/min，继续搅拌；
B)冷混：搅拌10-12min后即启动冷混，将步骤A)中高速混合机中的物料卸至冷混机进行低速混合，混合转速为200-320r/min；同时将计量好的填料卸入冷混机搅拌5-10min，冷混温度为40-60℃，冷混好的物料卸至储料罐备用；
C)密炼：将储料罐中物料送入密炼机中，同时添加炭黑着色剂，在200℃的条件下密炼10-14min；
D)压延：通过锥双系统将密炼后的混合料输送到四辊压延机，一辊温度控制在180-190℃、二辊温度控制在185-195℃、三辊温度控制在190-195℃、四辊温度控制在190-195℃，一、二辊的速比控制在1:1.1-1:1.5之间，二、三辊速比控制在1:1.1-1:1.5之间，最终压延成0.8mm-2.0mm厚度的片材，并在底片完全冷却前，裁切成长度为1000mm-1600mm，宽度为950-1150mm款的块材；
(2)静置：将步骤(1)制备的PVC底片静置不少于24h，待底片内应力消除后，再进入下一步工序；
(3)热压贴合：调整压机的温度为140-160℃，从下往上按PVC底片、PVC彩膜、PVC耐磨层的层叠结构顺序依次叠料，热压，时间控制在20-50min，压力控制在2.0-6.0MPa，得硬质PVC地板半成品；
(4)UV热处理：将进行热压贴合处理后的硬质PVC地板半成品首先辊涂底层UV漆，质量控制在6-20g/m2，经过紫外灯管固化后，再辊涂面层UV漆，质量控制在6-20g/m2，经过紫外固化后，进入100-150℃热空气烘道回火2-10min处理；
(5)静置：25℃恒温房保证静置时间不低于72h；
(6)冲切：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格在室温下进行冲切；
(7)冲切后，对地板开槽，形成锁扣；
(8)产品性能检测：对成品的平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度以及尺寸稳定性进行合格性检测。
更为优选的，所述增塑剂为氯代甲氧基脂肪酸甲酯。
所述EVA具体为熔融指数为25g/10min-100g/10min的EVA树脂。EVA树脂通过和PVC的共混改性可以提高PVC地板的柔韧性。
所述加工助剂ACR为ACR ZB401。ACR可以促进PVC底片加工过程中的塑化速度，并提高PVC地板后的韧性。
所述增韧剂CPE为氯的质量含量为35％的氯化聚乙烯。CPE作为PVC的增韧剂，可以和ACR起到协同作用，提高PVC地板的韧性。
更为优选的，所述石粉具体为180目重质碳酸钙。
更为优选的，所述增粘剂具体为松香。
更为优选的，所述炭黑着色剂具体为N330高耐磨炉黑。
为了获得最佳的地板平整度，进一步优化回火工艺，中的热空气烘道温度为110-140℃；回火时间为3-6min。
有益效果：本发明提供的一种硬质PVC地板的制备方法，一方面利用PVC底片在高温条件下具有软质底片的性质和特性，提高底片的裁切和收料温度，在底片高温柔软的情况下进行压延生产，并在冷却至室温后硬质偏硬的情况下进行热压贴合，同时通过优化的PVC底片配方，提高了其柔韧性能，适用于压延工艺设备，优化的压延工艺、回火工艺以及其他工艺步骤和条件在保证地板各方面性能的前提下，大幅度提高生产效率，减少能耗，降低劳动和能源成本；提高生产线速度为20米/min；而传统的挤出工艺的生产线速度仅为1-2米/min。
具体实施方式
实施例1：
一种硬质PVC地板的制备方法，其特征在于采用优化的PVC底片配方以及优化的压延工艺和回火工艺，具体包括如下步骤：
(1)PVC底片的制备：
A)高速混合：首先对原材料进行检验合格后，按照配方规定要求称取相应重量份的各原料，按以下配方进行称量：
PVC树脂100份，生物基增塑剂5份，环氧大豆油2份，钙锌复合稳定剂4份，EVA 15份，加工助剂ACR 5份，增韧剂CPE 8份，填料200份，增粘剂4份，炭黑着色剂0.5份；
其中，所述增塑剂为氯代甲氧基脂肪酸甲酯；所述EVA具体为熔融指数为25g/10min-100g/10min的EVA树脂；EVA树脂通过和PVC的共混改性可以提高PVC地板的柔韧性；所述加工助剂ACR为ACR ZB401；ACR可以促进PVC底片加工过程中的塑化速度，并提高PVC地板后的韧性；所述增韧剂CPE为氯的质量含量为35％的氯化聚乙烯；CPE作为PVC的增韧剂，可以和ACR起到协同作用，提高PVC地板的韧性；所述石粉具体为180目重质碳酸钙；所述增粘剂具体为松香；所述炭黑着色剂具体为N330高耐磨炉黑；
将PVC树脂、生物基增塑剂、环氧大豆油、钙锌复合稳定剂添加到高速混合机，升高温度到110℃后，转速为270r/min，混合搅拌均匀；搅拌4min后，按所需量加入加入EVA、加工助剂ACR、增韧剂CPE、增粘剂，转速为270r/min，继续搅拌；
B)冷混：搅拌11min后即启动冷混，将步骤A)中高速混合机中的物料卸至冷混机进行低速混合，混合转速为220r/min；同时将计量好的填料卸入冷混机搅拌6min，冷混温度为50℃，冷混好的物料卸至储料罐备用；
C)密炼：将储料罐中物料送入密炼机中，同时添加炭黑着色剂，在200℃的条件下密炼12min；
D)压延：通过锥双系统将密炼后的混合料输送到四辊压延机，一辊温度控制在185℃、二辊温度控制在190℃、三辊温度控制在195℃、四辊温度控制在195℃，一、二辊的速比控制在1:1.2之间，二、三辊速比控制在1:1.2之间，最终压延成1.0mm厚度的片材，并在底片完全冷却前，裁切成长度为1000mm，宽度为990mm款的块材；
(2)静置：将步骤(1)制备的PVC底片静置不少于24h，待底片内应力消除后，再进入下一步工序；
(3)热压贴合：调整压机的温度为150℃，从下往上按PVC底片、PVC彩膜、PVC耐磨层的层叠结构顺序依次叠料，热压，时间控制在40min，压力控制在4.0MPa；得硬质PVC地板半成品；
(4)UV热处理：将进行热压贴合处理后的硬质PVC地板半成品首先辊涂底层UV漆，质量控制在8g/m2，经过紫外灯管固化后，再辊涂面层UV漆，质量控制在8g/m2，经过紫外固化后，进入140℃热空气烘道回火4min处理；
(5)静置：25℃恒温房保证静置时间不低于72h；
(6)冲切：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格在室温下进行冲切；
(7)冲切后，对地板开槽，形成锁扣；
(8)产品性能检测：对成品的平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度、尺寸稳定性进行合格性检测。
实施例2：
一种硬质PVC地板的制备方法，其特征在于采用优化的PVC底片配方以及优化的压延工艺和回火工艺，具体包括如下步骤：
(1)PVC底片的制备：
A)高速混合：首先对原材料进行检验合格后，按照配方规定要求称取相应重量份的各原料，按以下配方进行称量：
PVC树脂100份，生物基增塑剂10份，环氧大豆油3份，钙锌复合稳定剂2份，EVA 35份，加工助剂ACR 8份，增韧剂CPE 5份，填料150份，增粘剂1份，炭黑着色剂0.5份；
其中，所述增塑剂为氯代甲氧基脂肪酸甲酯；所述EVA具体为熔融指数为25g/10min-100g/10min的EVA树脂；EVA树脂通过和PVC的共混改性可以提高PVC地板的柔韧性；所述加工助剂ACR为ACR ZB401；ACR可以促进PVC底片加工过程中的塑化速度，并提高PVC地板后的韧性；所述增韧剂CPE为氯的质量含量为35％的氯化聚乙烯；CPE作为PVC的增韧剂，可以和ACR起到协同作用，提高PVC地板的韧性；所述石粉具体为180目重质碳酸钙；所述增粘剂具体为松香；所述炭黑着色剂具体为N330高耐磨炉黑；
将PVC树脂、生物基增塑剂、环氧大豆油、钙锌复合稳定剂添加到高速混合机，升高温度到120℃后，转速为220r/min，混合搅拌均匀；搅拌3min后，按所需量加入EVA、加工助剂ACR、增韧剂CPE、增粘剂，转速为220r/min，继续搅拌；
B)冷混：10min后即启动冷混，将步骤A)中高速混合机中的物料卸至冷混机进行低速混合，混合转速为250r/min；同时将计量好的填料卸入冷混机搅拌6min，冷混温度为60℃，冷混好的物料卸至储料罐备用；
C)密炼：将储料罐中物料送入密炼机中，同时添加炭黑着色剂，在200℃的条件下密炼12min；
D)压延：通过锥双系统将密炼后的混合料输送到四辊压延机，一辊温度控制在180℃、二辊温度控制在185℃、三辊温度控制在190℃、四辊温度控制在190℃，一、二辊的速比控制在1：1.1之间，二、三辊速比控制在1：1.3之间，最终压延成1.5mm厚度的片材，并在底片完全冷却前，裁切成长度为1300mm，宽度为990mm款的块材；
(2)静置：将步骤(1)制备的PVC底片静置不少于24h，待底片内应力消除后，再进入下一步工序；
(3)热压贴合：调整压机的温度为145℃，从下往上按PVC底片、PVC彩膜、PVC耐磨层的层叠结构顺序依次叠料，热压，时间控制在30min，压力控制在3.5MPa；得硬质PVC地板半成品；
(4)UV热处理：将进行热压贴合处理后的硬质PVC地板半成品首先辊涂底层UV漆，质量控制8g/m2，经过紫外灯管固化后，再辊涂面层UV漆，质量控制在10g/m2，经过紫外固化后，进入100℃热空气烘道回火10min处理；
(5)静置：25℃恒温房保证静置时间不低于72h；
(6)冲切：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格在室温下进行冲切；
(7)冲切后，对地板开槽，形成锁扣；
(8)产品性能检测：对成品的平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度、尺寸稳定性进行合格性检测。
实施例3：
一种硬质PVC地板的制备方法，其特征在于采用优化的PVC底片配方以及优化的压延工艺和回火工艺，具体包括如下步骤：
(1)PVC底片的制备：
A)高速混合：首先对原材料进行检验合格后，按照配方规定要求称取相应重量份的各原料，按以下配方进行称量：
PVC树脂100份，生物基增塑剂3份，环氧大豆油1份，钙锌复合稳定剂5份，EVA 5份，加工助剂ACR 2份，增韧剂CPE 15份，填料300份，增粘剂8份，炭黑着色剂0.5份；
其中，所述增塑剂为氯代甲氧基脂肪酸甲酯；所述EVA具体为熔融指数为25g/10min-100g/10min的EVA树脂；EVA树脂通过和PVC的共混改性可以提高PVC地板的柔韧性；所述加工助剂ACR为ACR ZB401；ACR可以促进PVC底片加工过程中的塑化速度，并提高PVC地板后的韧性；所述增韧剂CPE为氯的质量含量为35％的氯化聚乙烯；CPE作为PVC的增韧剂，可以和ACR起到协同作用，提高PVC地板的韧性；所述石粉具体为180目重质碳酸钙；所述增粘剂具体为松香；所述炭黑着色剂具体为N330高耐磨炉黑；
将PVC树脂、生物基增塑剂、环氧大豆油、钙锌复合稳定剂添加到高速混合机，升高温度到100℃后，转速为300r/min，混合搅拌均匀；搅拌5min后，按所需量加入EVA、加工助剂ACR、增韧剂CPE、增粘剂，转速为300r/min，继续搅拌；
B)冷混：12min后即启动冷混，将步骤A)中高速混合机中的物料卸至冷混机进行低速混合，混合转速为200r/min；同时将计量好的填料卸入冷混机搅拌8min，冷混温度为40℃，冷混好的物料卸至储料罐备用；
C)密炼：将储料罐中物料送入密炼机中，同时添加炭黑着色剂，在200℃的条件下密炼12min；
D)压延：通过锥双系统将密炼后的混合料输送到四辊压延机，一辊温度控制在190℃、二辊温度控制在195℃、三辊温度控制在195℃、四辊温度控制在195℃，一、二辊的速比控制在1：1.3之间，二、三辊速比控制在1：1.5之间，最终压延成0.8mm厚度的片材，并在底片完全冷却前，裁切成长度为1600mm，宽度为990mm款的块材；
(2)静置：将步骤(1)制备的PVC底片静置不少于24h，待底片内应力消除后，再进入下一步工序；
(3)热压贴合：调整压机的温度为160℃，从下往上按PVC底片、PVC彩膜、PVC耐磨层的层叠结构顺序依次叠料，热压，时间控制在25min，压力控制在3.5MPa；得硬质PVC地板半成品；
(4)UV热处理：将进行热压贴合处理后的硬质PVC地板半成品首先辊涂底层UV漆，质量控制在18g/m2，经过紫外灯管固化后，再辊涂面层UV漆，质量控制在18g/m2，经过紫外固化后，进入140℃热空气烘道回火3min处理；
(5)静置：25℃恒温房保证静置时间不低于72h；
(6)冲切：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格在室温下进行冲切；
(7)冲切后，对地板开槽，形成锁扣。
(8)产品性能检测：对成品的平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度、尺寸稳定性进行合格性检测。
对比例1：
采用传统的PVC地板配方，复合层叠结构与实施例1相同，不同之处在于：PVC底片的具体配方为：PVC 100份、增塑剂35份、环氧大豆油5份、稳定剂2.7份、石粉300份。其制备方法与实施例1相同，采用了优化的压延工艺、回火工艺以及其他工艺。
对比例2：
采用实施例1的地板配方；其制备方法采用传统的挤出工艺。
将实施例1-3以及对比例1-2制备的地成品进行性能测试对比，具体性能指标为：平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度、尺寸稳定性。
具体测试方法以及测试结果对比如表1所示：
表1实施例1-3以及对比例1-2地板综合性能测试结果
注：MD是指顺着彩膜的方向、CD是指垂直于彩膜的方向。
从表1中的数据可以看出，对比例1未进行优化的配方，仅仅采用优化的压延和回火工艺制备出的地板，在平整度、强度、锁扣强度以及尺寸稳定性上均呈现较差的表现，而对比例2采用优化的配方用传统的挤出工艺进行制备，也未能获得本发明制备的硬质PVC地板所呈现的优异的尺寸稳定性能、锁扣强度，抗冲击强度，以及良好的平整度。
本发明同时通过优化的PVC底片配方，提高了地板的柔韧性能，适用于压延工艺设备，优化的压延工艺、回火工艺以及其他工艺步骤和条件进一步保证地板各方面性能的前提下，大幅度提高生产效率，减少能耗，降低劳动和能源成本；提高生产线速度为20米/min；而传统的挤出工艺的生产线速度仅为1-2米/min。

Claims (9)

1.一种硬质PVC地板的制备方法，其特征在于采用优化的PVC底片配方以及优化的压延工艺和回火工艺，具体包括如下步骤：
(1)PVC底片的制备：
A)高速混合：首先对原材料进行检验合格后，按照配方规定要求称取相应重量份的各原料，按以下配方进行称量：
PVC树脂80-100份，生物基增塑剂1-10份，环氧大豆油1-5份，钙锌复合稳定剂1-5份，EVA 5-35份，加工助剂ACR 2-10份，增韧剂CPE 5-15份，填料50-350份，增粘剂1-8份，炭黑着色剂0.5份；
将PVC树脂、生物基增塑剂、环氧大豆油、钙锌复合稳定剂添加到高速混合机，升高温度到100-120℃后，转速为200～320r/min，混合搅拌均匀；搅拌3-5min后，按所需量加入EVA、加工助剂ACR、增韧剂CPE、增粘剂，转速为200～320r/min，继续搅拌；
B)冷混：搅拌10-12min后即启动冷混，将步骤A)中高速混合机中的物料卸至冷混机进行低速混合，混合转速为200-320r/min；同时将计量好的填料卸入冷混机搅拌5-10min，冷混温度为40-60℃，冷混好的物料卸至储料罐备用；
C)密炼：将储料罐中物料送入密炼机中，同时添加炭黑着色剂，在200℃的条件下密炼10-14min；
D)压延：通过锥双系统将密炼后的混合料输送到四辊压延机，一辊温度控制在180-190℃、二辊温度控制在185-195℃、三辊温度控制在190-195℃、四辊温度控制在190-195℃，一、二辊的速比控制在1:1.1-1:1.5之间，二、三辊速比控制在1:1.1-1:1.5之间，最终压延成0.8mm-2.0mm厚度的片材，并在底片完全冷却前，裁切成长度为1000mm-1600mm，宽度为950-1150mm款的块材；
(2)静置：将步骤(1)制备的PVC底片静置不少于24h，待底片内应力消除后，再进入下一步工序；
(3)热压贴合：调整压机的温度为140-160℃，从下往上按PVC底片、PVC彩膜、PVC耐磨层的层叠结构顺序依次叠料，热压，时间控制在20-50min，压力控制在2.0-6.0MPa，得硬质PVC地板半成品；
(4)UV热处理：将进行热压贴合处理后的硬质PVC地板半成品首先辊涂底层UV漆，质量控制在6-20g/m2，经过紫外灯管固化后，再辊涂面层UV漆，质量控制在6-20g/m2，经过紫外固化后，进入100-150℃热空气烘道回火2-10min处理；
(5)静置：25℃恒温房保证静置时间不低于72h；
(6)冲切：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格在室温下进行冲切；
(7)冲切后，对地板开槽，形成锁扣；
(8)产品性能检测：对成品的平整度、24h静载凹痕，残余凹陷度，大球冲击、锁扣强度以及尺寸稳定性进行合格性检测。
2.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述增塑剂为氯代甲氧基脂肪酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述EVA具体为熔融指数为25g/10min-100g/10min的EVA树脂。
4.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述加工助剂ACR为ACR ZB401。
5.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述增韧剂CPE为氯的质量含量为35％的氯化聚乙烯。
6.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述石粉具体为180目重质碳酸钙。
7.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述增粘剂具体为松香。
8.根据权利要求1所述的硬质PVC地板，其特征在于：所述炭黑着色剂具体为N330高耐磨炉黑。
9.根据权利要求1所述的硬质PVC地板的制备方法，其特征在于：所述回火工艺中的热空气烘道温度为110-140℃；回火时间为3-6min。
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