CN110499891A - 一种防烫生态地板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防烫生态地板及其制备方法，通过三底一面涂布与固化工艺，提高UV涂料的固化程度，提升UV涂料固化交联程度，提高UV固化层的厚度，阻碍热量传导、延缓传导时间，提高生态地板的耐热性，进而制备出具有抗烟烫效果的生态地板。
Description
技术领域
本发明属于塑料地板制备技术领域，具体涉及一种防烫生态地板及其制备方法。
背景技术
SPC塑料地板由于具有零甲醛、超低收缩、防水、安装便捷等优点，不断的被越来越多的消费者所接受。SPC塑料地板其表层由彩膜、耐磨层与UV固化层构成，彩膜、耐磨层主要材料为PVC树脂，但是PVC树脂的耐热性能较差；UV固化层主要由丙烯酸树脂组成，其耐热性能一般，不具有防烫性能。而且一般SPC塑料地板表面的UV涂布工艺为：1次UV底漆与1次UV面漆涂布固化，总UV涂布量在13-15g/m2，在该涂布量下UV涂料进行光固化后仅能在塑料地板表面形成一层10um左右的固化层，其不具有较好的隔热与耐热性能。
在日常生活中，经常会发生未熄灭的烟头掉落到地板表面的情况，由于烟头的最高温度可达800℃，UV固化层在烟头的灼烧下很快发生软化，进而发生破损现象，同时UV固化层将烟头温度快速的传导到耐磨层表面，因耐磨层为PVC制品其传热与耐热性能不佳，进而导致耐磨层软化与破损现象，从而导致PVC高分子塑料地板表面整体发生破坏现象，在香烟烟头部位形成黄斑、甚至黑斑。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种防烫生态地板及其制备方法，通过三底一面涂布与固化工艺，提高UV涂料的固化程度，提升UV涂料固化交联程度，提高UV固化层的厚度，阻碍热量传导、延缓传导时间，提高生态地板的耐热性，进而制备出具有抗烟烫效果的生态地板。
本发明采取的技术方案为：
一种防烫生态地板的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)在SPC基材的上表面依次热贴合彩膜层、耐磨层，形成SPC基材/彩膜层/耐磨层；
(2)SPC基材/彩膜层/耐磨层通过挤压、牵引、裁边、分切形成SPC大板；
(3)SPC大板表面经清理后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层；
(4)在第一底漆层之上涂布防烫UV底漆，经固化后得到第二底漆层；
(5)在第二底漆层之上涂布防烫UV底漆，经固化后得到第三底漆层；
(6)在第三底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；
(7)在SPC基材的下表面依次重复步骤(3)～(6)，依次在SPC基材的下表面形成第一底漆层、第二底漆层、第三底漆层及面漆层。
步骤(1)中，所述热帖合的温度为160～170℃，这样的温度下彩膜层及耐磨层能够紧密地贴合在SPC基板的表面，生产出地板的剥离强度较高。
步骤(2)中，所述挤压时挤压辊的温度为150～175℃，在此温度进行地板基材定厚处理，不会应挤压辊的温度过低，导致地板基材出现冷却现象，从而导致彩膜、耐磨层进行贴覆时因基材温度过低导致地板剥离强度数值过低。
所述防烫UV底漆、防烫UV面漆的牌号分别为2B3、2KM，均由米乐感光新材料有限公司生产，面漆以高交联密度的耐高温丙烯酸有机硅改性树脂为主体材料，该类漆膜在高温环境下收缩率小，不易发生起皱与破裂，同时丙烯酸有机硅改性树脂能让面漆膜具有良好的荷叶效应达到抗污效果长效耐污性能；底漆以两官能聚丙烯酸酯为主体材料，固化后收缩率小，填充性、附着力好等性能。其还可替换为任何一种公知的在高温环境下收缩率小，不易发生起皱与破裂的UV底漆，和公知的固化后收缩率小、填充性、附着力好的UV面漆。
步骤(3)、(4)、(5)中，防烫UV底漆的涂布工艺为：水平输送段速率为12.0-16.0Hz，温度为140-200℃，钢辊速率10.0～13.0Hz、涂布辊速率10.0～20.0Hz、传送辊速率10.0～20.0、前传送带速率10.0～20.0Hz、后传送带速率10.0～20.0Hz、胶辊间隙为0、涂布量为5.0～35.0g/m2。通过多次涂布固化提高UV固化层的厚度，阻碍热量传导、延缓传导时间，提高耐热性，同时因提高了UV涂料固化程度，提升了涂料固化交联程度，增加固化层的硬度与耐热性，进一步提高防烫性能，另一方面多次涂布有效改善了高涂布量下UV漆涂布分散均匀性，减少油漆集聚现象，避免表面形成“橘皮”现象，提升了地板的视觉效果。
步骤(3)、(4)、(5)中，防烫UV底漆的固化工艺为：UV1灯能量为40～50％、UV2灯能量为45～55％、UV3灯能量为50～60％、传送速率为5～15Hz；同时UV1灯、UV2灯、UV3灯的能量成5～10％阶梯状递增，这样可避免底漆表面因固化能量较高而瞬间完全固化进而影响其内部的深度固化，而且由于底漆层是连接耐磨层与面漆的中间桥梁，低的固化能量可保证底漆层均为半固化，这样的形成的底漆层才能提供良好的界面附着力。
步骤(6)中，防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率10.0～13.0Hz、涂布辊速率10～20.0Hz、传送辊速率10～20.0Hz、前传送带速率10～20.0Hz、后传送带速率10～20.0Hz、胶辊间隙为100～200mm、涂布量为8.0～30.0g/m2。
步骤(6)中，防烫UV面漆的固化工艺为：流平段速率为12.0-16.0Hz，温度为140-210℃，UV1灯能量为85～95％、UV2灯能量为95～100％、UV3灯能量为95～100％、UV4灯能量为95～100％、UV5灯能量为95～100％、传送速率为5～15Hz。面漆是UV涂料功能体现的载体，其需完全固化后才能体现出UV涂料的耐刮耐磨等功能，且其交联程度与底漆相比相对较大，因此其在固化时能量要求相对较高。
进一步地，在第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层的涂布量均为5～10g/m2、面漆层涂布量为8～10g/m2时，所制备得到的生态地板在烟头平放燃烧至熄灭后，生态地板表面物任何破损；
在第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层的涂布量均为10～25g/m2、面漆层涂布量为10～20g/m2时，所制备得到的生态地板在烟头垂直于地板表面燃烧1min后，生态地板表面无任何破损；
在第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层的涂布量均为25～35g/m2、面漆层涂布量为20～30g/m2时，所制备得到的生态地板在烟头在烟头平放燃烧20s然后经碾压熄灭后，生态地板表面无任何破损。
进一步地，所述第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层的涂布量均优选为25～35g/m2、防烫UV面漆的涂布量优选为20～30g/m2。
进一步的，所述步骤(6)之后还包括，将生态地板放入温度为23℃，湿度为50％的环境中静置24小时。
所述步骤(7)之后还包括，将生态地板放入温度为23℃，湿度为50％的环境中静置24小时，然后经分切开槽得到成品。
本发明还提供了根据所述的制备方法制备得到的防烫生态地板，所述防烫生态地板由下至上依次包括面漆层、底漆层、SPC基材、彩膜层、耐磨层、底漆层、面漆层；所述底漆层为三层，包括第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层。
进一步地，所述SPC基材的厚度为3.7mm-6.7mm；所述彩膜层的厚度为0.07mm；所述耐磨层的厚度为0.07mm-0.30mm。
与现有技术相比，本发明通过在生态地板耐磨层表面进行首次底漆涂布与固化，形成一层半固化的附着底，使底漆与耐磨层表面紧密的结合在一起后，按照相同的涂布工艺再进行两次底漆涂布与固化后，进行面漆涂布与固化，使耐磨层表面、底漆、面漆三者紧密的结合在一起后，使生态地板表面具有优异的防烟烫性能，并同时在SPC基板的背面同样进行与表面相同的3次底漆与1次面漆涂布固化工艺，这样可平衡生态地板加热后的翘曲性能，防止生态地板受热后发生收缩。
附图说明
图1为本发明中的防烫生态地板的结构示意图，其中1-面漆层、2-1-第一底漆层、2-2-第二底漆层、2-3-第三底漆层、3-SPC基材层、4-彩膜层、5-耐磨层、6-1-第一底漆层、6-2-第二底漆层、6-3-第三底漆层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明所涉及的耐磨层由上海盈泰新材料科技有限公司生产。
彩膜层由黄山运佳装饰材料有限公司生产。
所述SPC基板由芜湖海螺型材科技股份有限公司生产。
实施例1
一种防烫生态地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)将彩膜在3辊部位通过气动胶辊装置与SPC基材进行热贴合，形成SPC基材/PVC彩膜后，在3辊部位再将耐磨层通过气动胶辊装置与PVC彩膜进行热贴合，形成SPC基材/PVC彩膜/耐磨层结构；再经3辊与4辊挤压，在地板表面形成特定纹路后，经牵引、裁边、分切形成SPC大板，其中3辊温度为165℃，4辊温度为150℃，3辊与4辊间隙显示值为24.3，胶辊气压为0.3kg；
(2)SPC大板经过UV涂布线表面清洗装置后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层6-1；防烫UV底漆涂布工艺为：水平输送段速率为15.0Hz，温度为140℃，钢辊速率10.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为0、涂布量为30.0g/m2；所述固化工艺为：UV 1灯能量为45％、UV2灯能量为50％、UV 3灯能量为55％、传送速率为10Hz；
(3)在第一底漆层6-1之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第二底漆层6-2；
(4)在第二底漆层层6-2之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第三底漆层层6-3；
(5)在第三底漆层层6-3之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率10.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为200mm、涂布量为26g/m2；固化工艺为：流平段输送段速率为15.2Hz，温度为160℃，UV 1灯能量为90％、UV 2灯能量为99％、UV 3灯能量为99％、UV 4灯能量为99％、UV 5灯能量为99％、传送速率为8Hz；
(6)在SPC基材的下表面依次重复步骤(2)～(5)，依次在SPC基材的下表面形成2-1、第二底漆层2-2、第三底漆层2-3及面漆层1。
本实施例制备得到的防烫生态地板的结构为：由下至上依次包括面漆层1、底漆层2、SPC基材层3、彩膜层4、耐磨层5、底漆层6、面漆层1；所述底漆层2为三层，包括第一底漆层2-1、第二底漆层2-2及第三底漆层2-3；所述底漆层6为三层，包括第一底漆层6-1、第二底漆层6-2及第三底漆层6-3。
实施例2
一种防烫生态地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)SPC大板参照实施例1中步骤(1)进行制备；
(2)SPC大板经过UV涂布线表面清洗装置后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层；防烫UV底漆涂布工艺为：水平输送段速率为15.0Hz，温度为140℃，钢辊速率8.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为0、涂布量为25.0g/m2；所述固化工艺为：UV 1灯能量为45％、UV 2灯能量为50％、UV 3灯能量为55％、传送速率为10Hz；
(3)在第一底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第二底漆层；
(4)在第二底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第三底漆层；
(5)在第三底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率10.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为200mm、涂布量为20g/m2；固化工艺为：流平段速率为15.2Hz，温度为160℃，UV 1灯能量为90％、UV 2灯能量为99％、UV 3灯能量为99％、UV 4灯能量为99％、UV 5灯能量为99％、传送速率为8Hz；
(6)在SPC基材的下表面依次重复步骤(2)～(5)，依次在SPC基材的下表面形成第一底漆层、第二底漆层、第三底漆层及面漆层。
实施例3
一种防烫生态地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)SPC大板参照实施例1中步骤(1)进行制备；
(2)SPC大板经过UV涂布线表面清洗装置后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层；防烫UV底漆涂布工艺为：水平输送段速率为15.0Hz，温度为140℃，钢辊速率5.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为0、涂布量为12.0g/m2；所述固化工艺为：UV 1灯能量为45％、UV 2灯能量为50％、UV 3灯能量为55％、传送速率为10Hz；
(3)在第一底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第二底漆层；
(4)在第二底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第三底漆层；
(5)在第三底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率6.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为200mm、涂布量为10g/m2；固化工艺为：流平段段速率为15.2Hz，温度为160℃，UV 1灯能量为90％、UV 2灯能量为99％、UV 3灯能量为99％、UV 4灯能量为99％、UV5灯能量为99％、传送速率为8Hz；
(6)在SPC基材的下表面依次重复步骤(2)～(5)，依次在SPC基材的下表面形成第一底漆层、第二底漆层、第三底漆层及面漆层。
实施例4
一种防烫生态地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)SPC大板参照实施例1中步骤(1)进行制备；
(2)SPC大板经过UV涂布线表面清洗装置后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层；防烫UV底漆涂布工艺为：流平段速率为15.0Hz，温度为140℃，钢辊速率3.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为0、涂布量为8.0g/m2；所述固化工艺为：UV 1灯能量为45％、UV 2灯能量为50％、UV3灯能量为55％、传送速率为10Hz；
(3)在第一底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第二底漆层；
(4)在第二底漆层之上采用与步骤(2)相同的工艺及参数涂布防烫UV底漆，经与步骤(2)相同的固化工艺后得到第三底漆层；
(5)在第三底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率2.5.0Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为200mm、涂布量为8g/m2；固化工艺为：流平段速率为16.0Hz，温度为180℃，UV 1灯能量为90％、UV 2灯能量为99％、UV 3灯能量为99％、UV 4灯能量为99％、UV 5灯能量为99％、传送速率为8Hz；
(6)在SPC基材的下表面依次重复步骤(2)～(5)，依次在SPC基材的下表面形成第一底漆层、第二底漆层、第三底漆层及面漆层。
比较例1
一种防烫生态地板的制备方法，其他同实施例4，只是省去了步骤(6)。
比较例2
一种防烫生态地板的制备方法，包括以下步骤：
(1)SPC大板参照实施例1中步骤(1)进行制备；
(2)SPC大板经过UV涂布线表面清洗装置后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到底漆层；防烫UV底漆涂布工艺为：流平段速率为15.2Hz，温度为150℃，钢辊速率0.3Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为650、涂布量为6.0g/m2；所述固化工艺为：UV1灯能量为45％、UV2灯能量为50％、UV3灯能量为55％、传送速率为15.8Hz；
(3)在底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率0.5Hz、涂布辊速率15.0Hz、传送辊速率15.0Hz、前传送带速率15.0Hz、后传送带速率15.0Hz、胶辊间隙显示值为820、涂布量为8g/m2；固化工艺为：流平段速率为15.2Hz，温度为150℃，UV1灯能量为85％、UV2灯能量为99％、UV3灯能量为99％、UV4灯能量为99％、UV5灯能量为99％、传送速率为16.2Hz。
表1各生态地板性能检测情况
备注：生态地板各项性能指标检测参照《GB/T 34440-2017硬质聚氯乙烯地板》进行测试。
由表1可以看出，实施例4与比较例1中的生态地板表面的防烫UV底漆和防烫UV面漆的涂布量达到32g/m2，但是比较例1背面不进行平衡处理时，其加热后尺寸变化率、加热翘曲、冷热翘曲检测数据相对于进行背面平衡处理实施例4的生态地板来说其翘曲检测数据较大，其加热翘曲数据虽符合国家标准要求，但其检测数值为实施例4翘曲数据的4倍多，由此可见当PVC塑料地板表面UV涂布量较高时，需在背面进行相应的UV涂布以平衡其加热翘曲性能。
由表1可以得出，实施例1、2、3、4均可实现不同防烟烫的等级的生态地板产品的制备，且其各项性能优异。
上述参照实施例对一种防烫生态地板及其制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防烫生态地板的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)在SPC基材的上表面依次热贴合彩膜层、耐磨层，形成SPC基材/彩膜层/耐磨层；
(2)SPC基材/彩膜层/耐磨层通过挤压、牵引、裁边、分切形成SPC大板；
(3)SPC大板清洗后，涂布防烫UV底漆，经固化后得到第一底漆层；
(4)在第一底漆层之上涂布防烫UV底漆，经固化后得到第二底漆层；
(5)在第二底漆层之上涂布防烫UV底漆，经固化后得到第三底漆层；
(6)在第三底漆层之上涂布防烫UV面漆，经固化后得到面漆层；
(7)在SPC基材的下表面依次重复步骤(3)～(6)，依次在SPC基材的下表面形成第一底漆层、第二底漆层、第三底漆层及面漆层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述热帖合的温度为160～170℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述挤压时挤压辊的温度为150-175℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述防烫UV底漆、防烫UV面漆的牌号分别为2B3、2KM，均由米乐感光新材料有限公司生产。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)、(4)、(5)中，防烫UV底漆的涂布工艺为：水平输送段速率为12.0-16.0Hz，温度为140-200℃，钢辊速率10.0～13.0Hz、涂布辊速率10.0～20.0Hz、传送辊速率10.0～20.0、前传送带速率10.0～20.0Hz、后传送带速率10.0～20.0Hz、胶辊间隙为0、涂布量为5.0～35.0g/m2。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)、(4)、(5)中，防烫UV底漆的固化工艺为：UV1灯能量为40～50％、UV2灯能量为45～55％、UV3灯能量为50～60％、传送速率为5～15Hz；同时UV1灯、UV2灯、UV3灯的能量成5～10％阶梯状递增。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，防烫UV面漆的涂布工艺为：钢辊速率10.0～13.0Hz、涂布辊速率10～20.0Hz、传送辊速率10～20.0Hz、前传送带速率10～20.0Hz、后传送带速率10～20.0Hz、胶辊间隙为100～200mm、涂布量为8.0～30.0g/m2。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，防烫UV面漆的固化工艺为：流平段速率为12.0-16.0Hz，温度为140-210℃，UV1灯能量为85～95％、UV2灯能量为95～100％、UV3灯能量为95～100％、UV4灯能量为95～100％、UV5灯能量为95～100％、传送速率为5～15Hz。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的制备方法制备得到的防烫生态地板，其特征在于，所述防烫生态地板由下至上依次包括面漆层、底漆层、SPC基材、彩膜层、耐磨层、底漆层、面漆层；所述底漆层为三层，包括第一底漆层、第二底漆层及第三底漆层。
10.根据权利要求9所述的防烫生态地板，其特征在于，所述SPC基材的厚度为3.7mm-6.7mm；所述彩膜层的厚度为0.07mm；所述耐磨层的厚度为0.07mm-0.30mm。
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