CN109467841B - 一种竹木纤维负离子装饰线条板 - Google Patents

一种竹木纤维负离子装饰线条板 Download PDF

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Abstract

本发明属于装饰材料技术领域，提出了一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：聚氯乙烯树脂60～70份，碳酸钙40～50份，竹纤维木粉30～40份，调节剂10～15份，发泡剂3～5份，钙锌稳定剂5～10份，硬脂酸钙3～5份，硬脂酸2～4份，石蜡0.5～1份，氧化聚乙烯蜡0.5～1份，改性剂2～4，荧光色剂1～3份，聚乙烯吡咯烷酮1～2份，聚二甲基硅氧烷1～2份，聚氧化乙烯1～2份，八苯基八硅倍半氧烷5～10份，丙二醇3～5份，聚乙二醇1～3份，托玛琳矿石粉1～4份，本发明解决了现有技术中木塑复合材料界面相容性差而导致的强度、韧性、热稳定性、耐磨性等各项性能差以及环保性能差的技术问题。

Description

一种竹木纤维负离子装饰线条板
技术领域
本发明属于装饰材料技术领域，涉及一种竹木纤维负离子装饰线条板。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对生活品质越来越讲究的同时，人们对生活环境装饰品质的要求越来越高，装饰材料的环保与否影响着使用者的健康，同时随着生活节奏的加快，在装饰材料使用时，是否会产生有害气体、有害离子或有害辐射成为消费者比较关心的问题，因此，环保无公害、容易安装成为了新型环保材料的研究方向。
木塑复合材料是一种新型的装饰材料，是利用聚氯乙烯树脂和木粉或竹粉，经过加入助剂高速混合后挤压加工工艺而成型的，兼有木材和塑料的性能与特征，具有天然木材的外观，可锯、可刨、可钉、可粘贴、可上漆，同时，具有防虫、防腐、防水、防火、不变形、不开裂、机械性能好，具有坚硬，强韧、耐磨、尺寸稳定等优点。但是由于木粉或竹粉与聚氯乙烯树脂基体表面性能不同，两者复合时界面相容性差，界面相互作用力弱，在温度和湿度变化的条件下，塑料、木材界面容易发生破坏，粘接效果较差，从而导致木塑装饰线条板强度、韧性、热稳定性、耐磨性等各项性能的降低，限制了实际应用。基于此，现研究一种高性能装饰线条板及其制备方法。
此外，现有技术中采用木塑复合材料制成的装饰线条板中含有对身体有害的物质、污染重、甲醛等有害物质潜伏期长，通常需要放置1个月以上甚至3到6个月才能入住，而且在使用时会持续有害气体(如苯、甲醛、乙醚等)、有害离子(如铅、铬、镉、汞等)、有害辐射(如光、电、磁、声等)，人们长期生活在这种场合下，对其身心健康有着极大影响和危害，因此研发一种无污染竹木纤维装饰线条板是有必要的。
发明内容
本发明提出一种竹木纤维负离子装饰线条板，解决了现有技术中木塑复合材料界面相容性差而导致的强度、韧性、热稳定性、耐磨性等各项性能差以及环保性能差的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂60～70份，碳酸钙40～50份，竹纤维木粉30～40份，调节剂10～15份，发泡剂3～5份，钙锌稳定剂5～10份，硬脂酸钙3～5份，硬脂酸2～4份，石蜡0.5～1份，氧化聚乙烯蜡0.5～1份，改性剂2～4，荧光色剂1～3份，聚乙烯吡咯烷酮1～2份，聚二甲基硅氧烷1～2份，聚氧化乙烯1～2份，八苯基八硅倍半氧烷5～10份，丙二醇3～5份，聚乙二醇1～3份，托玛琳矿石粉1～4份。
作为进一步的技术方案，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，调节剂13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，荧光色剂2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份。
作为进一步的技术方案，所述竹纤维木粉的粒径为100～200目。
作为进一步的技术方案，所述调节剂为聚氯乙烯发泡调节剂HL-100。
作为进一步的技术方案，所述改性剂为丙烯酸酯类加工助剂(ACR)和氯化聚乙烯(CPE)质量比为1:1的混合物。
作为进一步的技术方案，所述荧光色剂为四苯乙烯。
一种竹木纤维负离子装饰线条板的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述的竹木纤维负离子装饰线条板的配方，称取各个组分备用；
S2、在500r/min的速度下依次将聚氯乙烯树脂、碳酸钙、调节剂、钙锌稳定剂、竹纤维木粉、硬脂酸钙、硬脂酸、八苯基八硅倍半氧烷加入搅拌机中混合，在600r/min的速度下搅拌20min，得到混合物备用；
S3、向步骤S2得到的混合物中依次加入钙锌稳定剂、发泡剂、石蜡、氧化聚乙烯蜡、改性剂、荧光色剂、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚氧化乙烯、丙二醇、聚乙二醇，托玛琳矿石粉，在1000r/min的速度下搅拌30min，得到混合物备用；
S4、将步骤S3得到的混合物在高温下除水，得到除水后的混合物；
S5、将步骤S4得到的除水后的混合物用挤出机进行挤出成型，挤出机机筒温度160～180℃，模头温度170～190℃，得到竹木纤维装饰线条板。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用本发明中配方所制备的竹木纤维装饰线条板无污染、对环境和人体没有伤害符合国家对装饰板材的要求，强度高、韧性好，耐磨性、耐冲击性等均较好，耐人工气候老化性好，防水防潮，使用寿命长且绿色环保，在使用过程中不会产生收缩、变形等问题，解决了现有技术中木塑复合材料界面相容性差而导致的强度、韧性、热稳定性、耐磨性等各项性能差，环保性能差的技术问题，适合推广使用。
2、本发明的装饰线条板无甲醛、无铅、铬、镉、汞等重金属，无辐射，放射性检测结果远远高于A类装饰装修材料的要求。本发明以竹木纤维和聚氯乙烯树脂为主要原料，配方中加入托玛琳矿石粉，托玛琳矿石粉能够产生永久性微弱电流，从而不断的向周围环境释放负氧离子，负氧离子能与细菌、灰尘、烟雾等带正电的微粒相结合，并聚成球落到地面，杀菌、除异味的功能，负氧离子还能分解甲醛，起到净化和清新空气的功能，减少了有害物质的释放，符合现代对装饰材料绿色环保的要求，有利于人体健康。
3、本发明中，特定配比的竹木纤维装饰线条板及制备方法都是发明人付出大量心血研究得出的，整个配方中的各个组分相互配合，起到了相互增效和协同的作用，本发明的竹木纤维装饰线条板中竹木纤维与聚氯乙烯树脂充分混合，界面相容性好，使得制备的装饰线条板兼有木材和塑料的优良性能，从而使装饰线条板具有良好的加工性能，同时，使得材料的整体性能进一步提升，抗弯强度、粘结强度、耐磨强度、耐冲击性、断裂伸长率、耐人工气候老化性等方面有了显著提高，同时吸水厚度膨胀率有了显著的降低，环保性能好，实用效果好。
4、本发明中，石蜡和八苯基八硅倍半氧烷配合使用，使得石蜡的熔点增高，粘附性和柔韧性增加，从而使得装饰线条板防潮、防水，同时，石蜡和八苯基八硅倍半氧烷与改性剂配合，不仅显著提高了装饰线条板的抗弯强度、耐冲击性、断裂伸长率，而且在耐人工气候老化性方面有了明显改善，因此，装饰线条板的使用寿命延长。
5、本发明中，聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、聚乙二醇的加入，使得竹木纤维与聚氯乙烯树脂复合时有良好的界面相容性，有利于聚氯乙烯树脂与竹木纤维的相互结合，使得聚氯乙烯树脂与竹木纤维相互混合的更均匀，起到了相互增强的作用，从而提高了材料的韧性、耐冲击性和粘结强度，与配方中其他组分复合，辅助增强了装饰线条板的抗弯强度、耐磨强度，同时提高了材料的热稳定性。
6、本发明中，硬脂酸钙、硬脂酸、聚二甲基硅氧烷等与聚氯乙烯树脂有良好的相容性，硬脂酸钙、硬脂酸热稳定好，聚二甲基硅氧烷渗透性好，耐热性、耐寒性好，三者配合使用，改善了装饰线条板的耐人工气候老化性，避免了装饰线条板因长期使用而出现的起泡、开裂等现象，从而提高了装饰线条板的使用寿命。
7、本发明中原料来源广泛，制备方法简单、加工成本低，所制备的竹木纤维装饰线条板性能稳定性好、绿色环保。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作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
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂60份，碳酸钙40份，竹纤维木粉30份，HL-100 10份，发泡剂3份，钙锌稳定剂5份，硬脂酸钙3份，硬脂酸2份，石蜡0.5份，氧化聚乙烯蜡0.5份，改性剂2份，四苯乙烯1份，聚乙烯吡咯烷酮1份，聚二甲基硅氧烷1份，聚氧化乙烯1份，八苯基八硅倍半氧烷5份，丙二醇3份，聚乙二醇1份，托玛琳矿石粉1份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
其制备方法，包括以下步骤：
S1、按照上述一种竹木纤维负离子装饰线条板的配方，称取各个组分备用；
S2、在500r/min的速度下依次将聚氯乙烯树脂、碳酸钙、HL-100、钙锌稳定剂、竹纤维木粉、硬脂酸钙、硬脂酸、八苯基八硅倍半氧烷加入搅拌机中混合，在600r/min的速度下搅拌20min，得到混合物备用；
S3、向步骤S2得到的混合物中依次加入钙锌稳定剂、发泡剂、石蜡、氧化聚乙烯蜡、改性剂、四苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚氧化乙烯、丙二醇、聚乙二醇，在1000r/min的速度下搅拌30min，得到混合物备用；
S4、将步骤S3得到的混合物在高温下除水，得到除水后的混合物；
S5、将步骤S4得到的除水后的混合物用挤出机进行挤出成型，挤出机机筒温度170℃，模头温度180℃，得到竹木纤维装饰线条板。
实施例2
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
其制备方法同实施例1。
实施例3
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂70份，碳酸钙50份，竹纤维木粉40份，HL-100 15份，发泡剂5份，钙锌稳定剂10份，硬脂酸钙5份，硬脂酸4份，石蜡1份，氧化聚乙烯蜡1份，改性剂4，四苯乙烯3份，聚乙烯吡咯烷酮2份，聚二甲基硅氧烷2份，聚氧化乙烯2份，八苯基八硅倍半氧烷10份，丙二醇5份，聚乙二醇3份，托玛琳矿石粉4份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
其制备方法同实施例1。
实施例4
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
其制备方法步骤S5中挤出机机筒温度160℃，模头温度170℃，其余同实施例1。
得到竹木纤维装饰线条板。
实施例5
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
其制备方法步骤S5中挤出机机筒温度180℃，模头温度190℃，其余同实施例1。
对比例1
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
对应的将步骤S2中八苯基八硅倍半氧烷、步骤S3中石蜡、改性剂删除，其余步骤同实施例1。
对比例2
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂2.5份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
对应的将步骤S3中聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、聚乙二醇删除，其余步骤同实施例1。
对比例3
一种竹木纤维负离子装饰线条板，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，HL-100 13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂2.5份，四苯乙烯2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉3份，其中，竹纤维木粉的粒径为100～200目，改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
对应的将步骤S2中的硬脂酸钙、硬脂酸、步骤S3中的聚二甲基硅氧烷删除，其余步骤同实施例1。
实验数据如表1所示：
表1实施例1～5以及对比例1～3各组分重量份数
Figure BDA0001842338620000081
Figure BDA0001842338620000091
注：—为无此项
对上述实施例1～5及对比例1～3中的竹木纤维装饰线条板进行性能测试，测试结果如下表所示：
表2各实施例测试项目分析
Figure BDA0001842338620000092
从表2中数据可以看出，本发明实施例1～5制备的竹木纤维装饰线条板符合国家对装饰板材的要求，且性能优良，在抗弯强度、粘结强度、耐磨强度、耐冲击性、断裂伸长率、耐人工气候老化性等方面有了显著提高，同时吸水厚度膨胀率有了显著的降低，适合推广使用。其中，实施例2采用的原料配比和制备方法是本发明相对更优的技术方案，制得的竹木纤维装饰线条板性能最佳。
然而就对比例而言，虽然其部分指标也满足国家对装饰板材的要求，但存在着在某些指标中超过国家规定的问题。对比例1中相对于本发明的配方缺少了石蜡、改性剂、八苯基八硅倍半氧烷，对比例2中相对于本发明的配方缺少了聚乙烯吡咯烷酮、丙二醇、聚乙二醇，对比例3中相对于本发明的配方缺少了硬脂酸钙、硬脂酸、聚二甲基硅氧烷，但对比例1-3在内照射指数、外照射指数、吸水厚度膨胀率等方面的测试数值上均略有上升，同时抗弯强度、粘结强度、耐磨强度、耐冲击性、断裂伸长率、耐人工气候老化性均有所下降，说明组分的改变，对其抗弯强度、粘结强度、耐磨强度、耐冲击性、断裂伸长率、耐人工气候老化性等均具有一定影响。
对实施例2的装饰线条板进行甲醛释放量、重金属含量、放射性等进行检测，检测结果如下表：
表3实施例2甲醛释放量检测结果
Figure BDA0001842338620000101
表4实施例2重金属含量检测结果
Figure BDA0001842338620000102
表5实施例2放射性检测结果
检测项目 标准要求 检验结果 单项结论 检验依据
内照射指数(IRa) ≤1.0 0.09 符合 GB6556-2010
外照射指数(Ir) ≤1.3 0.12 符合 GB6556-2010
根据《建筑材料放射性核素限量》，GB6556-2010要求：对于A类装饰装修材料中天然放射性核素镭-226、钍-232、钾-40的放射性比活度同时满足IRa≤1.0和Ir≤1.3，本发明中各个实施例的内照射指数(IRa)均能够达到≤0.1，外照射指数(Ir)均能够达到≤0.14，因此放射性检测结果远远高于A类装饰装修材料的要求。
从表3～5中数据可以看出，本发明实施2制备的竹木纤维装饰线条板未检出甲醛，未检出铅、铬、镉、汞等重金属，内照射指数和外照射指数远远低于标准。因此，本发明的装饰线条板无甲醛，无铅、铬、镉、汞等重金属，无辐射，绿色环保。
表6实施例2空气负离子浓度检测结果
Figure BDA0001842338620000111
从表6中数据可以看出，本发明实施2制备的竹木纤维装饰线条板能够对周围环境释放负氧离子，起到净化和清新空气的功能，进一步提高了环保性能，符合现代对装饰材料绿色环保的要求，有利于人体健康。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种竹木纤维负离子装饰线条板，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂 60~70份，碳酸钙40~50份，竹纤维木粉30~40份，调节剂10~15份，发泡剂3~5份，钙锌稳定剂5~10份，硬脂酸钙3~5份，硬脂酸2~4份，石蜡0.5~1份，氧化聚乙烯蜡0.5~1份，改性剂2~4，荧光色剂1~3份，聚乙烯吡咯烷酮1~2份，聚二甲基硅氧烷1~2份，聚氧化乙烯1~2份，八苯基八硅倍半氧烷5~10份，丙二醇3~5份，聚乙二醇1~3份，托玛琳矿石粉1~4份；
所述改性剂为ACR和CPE质量比为1:1的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种竹木纤维负离子装饰线条板，其特征在于，由以下重量份的组分组成：
聚氯乙烯树脂 65份，碳酸钙45份，竹纤维木粉35份，调节剂13份，发泡剂4份，钙锌稳定剂8份，硬脂酸钙4份，硬脂酸3份，石蜡0.7份，氧化聚乙烯蜡0.8份，改性剂3份，荧光色剂2份，聚乙烯吡咯烷酮1.5份，聚二甲基硅氧烷1.5份，聚氧化乙烯1.5份，八苯基八硅倍半氧烷7份，丙二醇4份，聚乙二醇2份，托玛琳矿石粉2.5份。
3.根据权利要求1所述的一种竹木纤维负离子装饰线条板，其特征在于，所述竹纤维木粉的粒径为100~200目。
4.根据权利要求1所述的一种竹木纤维负离子装饰线条板，其特征在于，所述调节剂为HL-100。
5.根据权利要求1所述的一种竹木纤维负离子装饰线条板，其特征在于，所述荧光色剂为四苯乙烯。
6.一种竹木纤维负离子装饰线条板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照权利要求1~5任意一项所述的一种竹木纤维负离子装饰线条板的配方，称取各个组分备用；
S2、在500r/min的速度下依次将聚氯乙烯树脂、碳酸钙、调节剂、钙锌稳定剂、竹纤维木粉、硬脂酸钙、硬脂酸、八苯基八硅倍半氧烷加入搅拌机中混合，再在600r/min的速度下搅拌20 min，得到混合物备用；
S3、向步骤S2得到的混合物中依次加入钙锌稳定剂、发泡剂、石蜡、氧化聚乙烯蜡、改性剂、荧光色剂、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、聚氧化乙烯、丙二醇、聚乙二醇，托玛琳矿石粉，在1000r/min的速度下搅拌30 min，得到混合物备用；
S4、将步骤S3得到的混合物在高温下除水，得到除水后的混合物；
S5、将步骤S4得到的除水后的混合物用挤出机进行挤出成型，挤出机机筒温度160~180℃，模头温度170~190℃，得到竹木纤维装饰线条板。
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