CN111218823A - 一种环保耐磨pvc垫及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保耐磨PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，通过使用优化的发泡剂、优化发泡层和面层的PVC糊树脂的选材、在面层使用微交联PVC和多孔PVC与PVC糊树脂进行复配、面层通过优化粒径的活性碳酸钙等手段，制得了符合REACH的环保耐磨PVC垫，其耐磨性测试可通过砂轮500轮，具有较好的色牢度。

Description

一种环保耐磨PVC垫及其生产工艺
技术领域
本发明涉及合成材料垫技术领域，具体涉及一种环保耐磨PVC垫及其生产工艺。
背景技术
高分子技术的发展带来了许多新的材料为生活、运动等提供了许多便利。可以作为防滑垫的高分子材料包括PVC软胶、聚胺脂PU、普通硅胶、魔力胶硅胶、AB胶、橡胶等。
瑜伽运动现在成为当今社会的一个时尚运动，在做这项运动时必不可少地需要垫子，即瑜伽垫。可作为瑜伽垫的材料可以是天然的产品，也可以人工合成材料产品。天然瑜伽垫包括纺织品及草垫，人工合成瑜伽垫的主要材料是PVC、EVA、TPE三种。普通的PVC瑜伽垫往往在弹性、防滑效果方面不佳，且PVC材料通常是用AC作发泡剂，容易造成ADCA超标而难以通过质检。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种不含ADCA、环保健康、耐久性的环保耐磨PVC垫。该环保耐磨PVC垫通过改良发泡剂与耐磨填料、调整主体配方等手段，有效提高了PVC垫的耐磨必和使用寿命，所制得的产品符合REACH的要求。即本发明通过使用优化的发泡剂、优化发泡层和面层的PVC糊树脂的选材、在面层使用微交联PVC和多孔PVC与PVC糊树脂进行复配、面层通过优化粒径的活性碳酸钙等手段，制得了符合REACH的环保耐磨PVC垫，其耐磨性测试可通过砂轮500轮，具有较好的色牢度。
本发明的目的之二在于提供该环保耐磨PVC垫的生产工艺。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种环保耐磨PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：80-120份第一聚氯乙烯糊树脂、50-80份增塑剂、2-4份钾锌稳定剂、40-80份活性碳酸钙、5-9份酰肼类发泡剂和3-5份消味剂；PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：80-120份第二聚氯乙烯糊树脂、50-80份增塑剂、2-4份钾锌稳定剂、5-10份纳米碳酸钙、8-12份微交联聚氯乙烯和8-12份多孔聚氯乙烯；其中，第一聚氯乙烯糊树脂的聚合度为900-1100；第二聚氯乙烯糊树脂的聚合度为1700-1900。
本发明的第一聚氯乙烯糊树脂为通过乳液法聚合得到的聚合度为1000的PVC糊树脂；第二聚氯乙烯糊树脂为通过微悬浮法低乳化得到的聚合度为1800的PVC糊树脂；微交联PVC是指交联度为5-15％的PVC树脂，多孔聚氯乙烯是指K值为100的PVC。两种PVC糊树脂作为发泡层和面层，其基质的发泡倍比和发泡孔径存在较大的差别。PVC发泡层具有相对高的发泡倍比，形成缓冲和支撑，而PVC面层以第二PVC糊树脂为基质，通过与微交联PVC和多孔PVC和复配，从而得到具有较坚韧的质地的PVC基质，同时通过纳米碳酸钙的填充作用，以增加耐磨性和持久性。
进一步地，所述增塑剂为DOTP。
进一步地，所述多孔聚氯乙烯为K值为100的聚氯乙烯。
进一步地，所述微交联聚氯乙烯的交联度为5-15％。
进一步地，所述酰肼类发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼。本申请使用的酰肼类发泡剂相对于常规的AC发泡剂，较少产生ADCA，从而使产品可达到以REACH要求。
进一步地，所述第一浆料的上浆量为300-1600g/m2，固化温度为180-200℃。即第一浆料制成的PVC发泡层在PVC垫中的层厚占比较高，形成力学支撑和耐磨防滑基质。
进一步地，所述第二浆料的上浆量为60-120g/m2，固化温度为160-200℃。第二浆料制成的PVC面层相对于PVC发泡层层厚较低，且发泡倍率相对也低，以形成相对致密、韧性的耐磨层。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种如上述的环保耐磨PVC垫的生产工艺，包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、酰肼类发泡剂和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将增塑剂和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1800-2000rpm的速度分散20-40min，再以600-800rpm的速度分散1-3h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、钾锌稳定剂、纳米碳酸钙、微交联聚氯乙烯和多孔聚氯乙烯进行混合，以1800-2000rpm的速度分散20-40min，得到第二浆料；
3)在基布上以300-1600g/m2的上浆量涂布第一浆料，于180-200℃固化，冷却，再以60-120g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，裁剪，压纹，得到环保耐磨PVC垫。
进一步地，发泡炉包括四个区，第一区温度为160-200℃，第二区温度为190-210℃，第三区温度为200-220℃，第四区温度为160-200℃。
进一步地，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明提供的环保耐磨PVC垫通过优化PVC发泡层和PVC面层的PVC糊树脂的配方、耐磨填料的种类、发泡剂的种类等，以达到具有较强支撑强度的PVC发泡层和较佳韧性和耐磨性的PVC面层，得到了PVC垫符合REACH的安全要求，耐磨且持久耐用；
本发明提供的环保耐磨PVC垫的生产工艺，其操作简单、得到的产品的质量稳定，良率高。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。
以下具体实施方式中，实施例1-3所使用的第一聚氯乙烯糊树脂为通过乳液法聚合得到的聚合度为1000的PVC糊树脂；第二聚氯乙烯糊树脂为通过微悬浮法低乳化得到的聚合度为1800的PVC糊树脂，其具有高透明度和高力学性能；微交联PVC是指交联度为5-15％的PVC树脂，商品名为K221；多孔聚氯乙烯使用的为K值为100的PVC，商品名为S100，可以吸收增塑剂并减少增塑剂的析出。
以下具体实施中，消味剂由纳米二氧化硅、碳酸氢钠、硅藻土、碳酸钙加柠檬油制成。
对比例1使用的第一聚氯乙烯糊树脂P-440；第二聚氯乙烯糊树脂为。
实施例1：
一种环保耐磨PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：100份第一聚氯乙烯糊树脂、80份DOTP、3份钾锌稳定剂、60份活性碳酸钙、9份OBSH和3份消味剂；
PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：100份第二聚氯乙烯糊树脂、60份DOTP、2份钾锌稳定剂、10份纳米活性碳酸钙、10份K221和10份S100。
该环保耐磨PVC垫的生产工艺包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、OBSH和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将DOTP和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1900rpm的速度分散30min，再以700rpm的速度分散2h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、DOTP、钾锌稳定剂、纳米活性碳酸钙、K221和S100进行混合，以1900rpm的速度分散30min，得到第二浆料；
3)在基布上以1200g/m2的上浆量涂布第一浆料，于190℃固化，冷却，再以100g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，发泡炉包括四个区，第一区温度为180-190℃，第二区温度为195-205℃，第三区温度为205-215℃，第四区温度为180-190℃；裁剪，压纹，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N，得到环保耐磨PVC垫。
实施例2：
一种环保耐磨PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：80份第一聚氯乙烯糊树脂、50份DOTP、2份钾锌稳定剂、40份活性碳酸钙、5份OBSH和3份消味剂；
PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：80份第二聚氯乙烯糊树脂、50份DOTP、2份钾锌稳定剂、5份纳米活性碳酸钙、8份K221和8份S100。
该环保耐磨PVC垫的生产工艺包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、OBSH和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将DOTP和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1900rpm的速度分散30min，再以700rpm的速度分散2h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、DOTP、钾锌稳定剂、纳米活性碳酸钙、K221和S100进行混合，以1900rpm的速度分散30min，得到第二浆料；
3)在基布上以300g/m2的上浆量涂布第一浆料，于190℃固化，冷却，再以60g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，发泡炉包括四个区，第一区温度为180-190℃，第二区温度为195-205℃，第三区温度为205-215℃，第四区温度为180-190℃；裁剪，压纹，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N，得到环保耐磨PVC垫。
实施例3：
一种环保耐磨PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：120份第一聚氯乙烯糊树脂、80份DOTP、4份钾锌稳定剂、80份活性碳酸钙、9份OBSH和5份消味剂；
PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：120份第二聚氯乙烯糊树脂、80份DOTP、4份钾锌稳定剂、10份纳米活性碳酸钙、12份K221和12份S100。
该环保耐磨PVC垫的生产工艺包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、OBSH和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将DOTP和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1900rpm的速度分散30min，再以700rpm的速度分散2h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、DOTP、钾锌稳定剂、纳米活性碳酸钙、K221和S100进行混合，以1900rpm的速度分散30min，得到第二浆料；
3)在基布上以300g/m2的上浆量涂布第一浆料，于190℃固化，冷却，再以60g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，发泡炉包括四个区，第一区温度为180-190℃，第二区温度为195-205℃，第三区温度为205-215℃，第四区温度为180-190℃；裁剪，压纹，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N，得到环保耐磨PVC垫。
对比例1：
一种PVC垫，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：100份第一聚氯乙烯糊树脂、80份DOTP、3份钾锌稳定剂、60份活性碳酸钙、9份AC发泡剂和3份消味剂；
PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：100份第二聚氯乙烯糊树脂、60份DOTP、2份钾锌稳定剂和10份纳米活性碳酸钙。
该环保耐磨PVC垫的生产工艺包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、AC发泡剂和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将DOTP和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1900rpm的速度分散30min，再以700rpm的速度分散2h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、DOTP、钾锌稳定剂和纳米活性碳酸钙进行混合，以1900rpm的速度分散30min，得到第二浆料；
3)在基布上以1200g/m2的上浆量涂布第一浆料，于190℃固化，冷却，再以100g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，发泡炉包括四个区，第一区温度为180-190℃，第二区温度为195-205℃，第三区温度为205-215℃，第四区温度为180-190℃；裁剪，压纹，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N，得到PVC垫。
性能检测
将实施例1-3得到的环保耐磨PVC垫和对比例1得到的PVC垫分别进行耐磨测试和表面摩擦色牢度测试、REACH测试，结果如下表所示：
其中，耐磨性测试采用ASTM-D4966法纺织品抗耐磨性(马丁代尔法)的测试方法，截取实施例1-3及对比例1的样品(外径110mm，内径9mm，厚度3mm)，以双面胶带粘贴于试片背面。固定样品，使用标准砂轮(CS-17)，测试样品开始出现磨损痕迹的圈数。
表1耐磨性测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
砂轮测试(500转) 通过 通过 通过 通过
色牢度测试由按AATCC 8-2007标准进行。
表2表面摩擦色牢度测试结果
Figure BDA0002366240490000091
表3REACH测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
REACH 通过 通过 通过 不通过
由表1-3的结果比较可知，本申请提供的环保耐磨PVC垫可通过REACH的测试，其垫体具有较佳的色牢度和耐磨性。可长期使用。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种环保耐磨PVC垫，其特征在于，包括基布、PVC发泡层和PVC面层，所述PVC发泡层由包括按重量份计的以下组分的第一浆料制成：80-120份第一聚氯乙烯糊树脂、50-80份增塑剂、2-4份钾锌稳定剂、40-80份活性碳酸钙、5-9份酰肼类发泡剂和3-5份消味剂；PVC面层由包括按重量份计的以下组分的第二浆料制成：80-120份第二聚氯乙烯糊树脂、50-80份增塑剂、2-4份钾锌稳定剂、5-10份纳米碳酸钙、8-12份微交联聚氯乙烯和8-12份多孔聚氯乙烯；其中，第一聚氯乙烯糊树脂的聚合度为900-1100；第二聚氯乙烯糊树脂的聚合度为1700-1900。
2.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述增塑剂为DOTP。
3.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述多孔聚氯乙烯为K值为100的聚氯乙烯。
4.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述微交联聚氯乙烯的交联度为5-15％。
5.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述酰肼类发泡剂为4,4'-氧代双苯磺酰肼。
6.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述第一浆料的上浆量为300-1600g/m2，固化温度为180-200℃。
7.如权利要求1所述的环保耐磨PVC垫，其特征在于，所述第二浆料的上浆量为60-120g/m2，固化温度为160-200℃。
8.一种如权利要求1-7任一项所述的环保耐磨PVC垫的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将第一聚氯乙烯糊树脂、活性碳酸钙、酰肼类发泡剂和消味剂搅拌匀质，得到混合料，将增塑剂和钾锌稳定剂加入浆桶，搅拌，将上述混合料缓慢加入浆桶，先于1800-2000rpm的速度分散20-40min，再以600-800rpm的速度分散1-3h，得到第一浆料；
2)将第二聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、钾锌稳定剂、纳米碳酸钙、微交联聚氯乙烯和多孔聚氯乙烯进行混合，以1800-2000rpm的速度分散20-40min，得到第二浆料；
3)在基布上以300-1600g/m2的上浆量涂布第一浆料，于180-200℃固化，冷却，再以60-120g/m2的上浆量涂布第二浆料；
4)送入发泡炉进行发泡，裁剪，压纹，得到环保耐磨PVC垫。
9.如权利要求8所述的环保耐磨PVC垫的生产工艺，其特征在于，发泡炉包括四个区，第一区温度为160-200℃，第二区温度为190-210℃，第三区温度为200-220℃，第四区温度为160-200℃。
10.如权利要求8所述的环保耐磨PVC垫的生产工艺，其特征在于，压纹温度为164-166℃，压力为45-55N。
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