CN112935297A - 一种新型环保地板材及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及装饰材料领域，公开了一种新型环保地板材，包括从上而下复合在一起的A面层(1)、B中层(2)、C中层(3)和D底层(4)。具有表面硬度高、耐磨、防火、防滑、不吸潮、不霉变、光泽度好、图案丰富、以及重量轻、施工简便、可回收等特点。本发明的新型环保地板材专用在机场，高重装飞机，动车，汽车，医院，幼儿园和儿童场所，运动场，办公楼，家居等地板材料和墙板材料等用途。本发明的生产工艺合理、自动化程度高、能耗小、质量稳定。

Description

一种新型环保地板材及其生产方法
技术领域
本发明涉及装饰材料领域，涉及了一种新型环保地板材，还涉及了该种新型环保地板材生产方法。
背景技术
近来，随着复合材料的进步和加工工艺的改良，出现了各式各样的塑胶板，它们以质轻、铺设方便、表面耐磨、厚度薄而富有弹性等性能，替代部分以往的瓷砖及大理石，广泛运用于公共和居家场合。现有塑胶板大多采用聚氯乙烯(PVC)材料加工而成，表面印制有各种图案和纹理，满足人们不同审美需求。PVC地板在选材时虽然减少了重金属的含量，降低了有害挥发物，
但是PVC是由单体氯乙烯经加聚反应生成的热塑性线型树脂(其结构式为)，是一种含氯的碳氢化合物，由于其本身的结构特性，在加工过程中必须添加增塑剂(一般是邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、己二酸二辛酯(DOA)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)等)，这些增塑剂中均含有不同数量的酚，长期接触会对人体的神经系统和泌尿系统会产生有害影响，特别是直接用身体接触地面的小孩，尤为严重。另外PVC产品在加工过程中有刺鼻的气味，对人体呼吸道有直接影响，也易污染环境，PVC在火焰上能燃烧并放出盐酸，释放盐酸后会致使PVC变色；PVC塑胶板虽然可以回收再利用，但一经流失或丢弃，在自然环境下不会自然分解，造成环境的永远污染；PVC耐低温极限只能达到位零下10度，比重较重为1.3-1.4；由于其弹性性能不是最佳，易折裂，所有这些均不符合国际绿色环保标准(如欧盟ROHS)要求，对人体和环境造成直接有害影响。为此选择合适且满足环保及人体安全的替代塑胶板材即成为业者追求的目标。
热塑弹性体(TPU)属于一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHC(O)O-)的弹性聚合物材料。它是由低聚二异氰酸酯与带有端羟基的聚醚或聚酯多元醇以及低分子量二元醇链增长剂相互反应而制得，是一种嵌段聚合物，一般由多元醇的柔性长链构成软段，以二异氰酸酯及扩链剂构成硬段。硬段与软段互相交替排列有序，形成重复结构单元。硬段赋予弹性体以高强度、刚性和高熔点等性能；软段则无序卷曲排列，形成无定型区，给予弹性体以柔性、弹性、吸湿性和耐低温性能。聚氨酯弹性体分子链中含有氨酯基团和醚、酯及脲基团，分子之间形成氢链，以强有力的氢键结合而成。由不同的醚和酯生成的配方可以得到性能很不相同的聚氨酯弹性体品种。这些结构特点使聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性、韧性和弹性，也很容易与其它聚合物具有兼容性。
TPU独特的理化性能更是让其它高分子材料望尘莫及的；目前TPU应用范围：薄膜、鞋材贴合、床上用品贴合、文体用品与运动器材、汽车饰件、户外账蓬、防水条、饮水袋等。
随着TPU材料的发展和成本的降低，以及其优异性能的逐步体现，如何利用热塑性聚氨酯材料加工板材即成本领域技术人员研究的对象。
采用热塑弹性体(TPU)为原料制备板材的优点是：
a).加工简单、能耗低、废料边角料可再利用；加工过程中无需添加增塑剂(含DOP，酚等)。
b).回收期短：埋于土壤中因受湿度及微生物作用3-5年内自然分解。
c).易着色。
d).具极佳止滑性。
e).加工过程无臭味(对员工身体无害)，不会腐蚀设备，从而降低器材维护成本。
f).对环境、人体无害：由碳氢化合物组成，燃烧不会产生任何有害物质，没有刺激性气味；经测试TPU材料为纯环保素材(食用无碍)，人体长期接触不会产生危害(婴幼儿对TPU地砖完全可以放心使用)。
g).TPU具有优良的耐磨性，其耐磨性是天然橡胶的2-10倍；断裂伸长率高达600％-800％，比天然橡胶高出300％。(因其耐磨特性，TPU地砖比普通PVC地砖使用年限更久)。
h).TPU的抗冲击强度比较高，密度为1.14-1.22g/cm3，抗张强度30-65MPa，酯类TPU略高于醚类TPU；热性能也较高，长期使用温度在此-50-90℃的温度下还表现出其良好的柔软弹性。
i).TPU耐化学性、耐黄变、耐油性、耐辐射、耐氧性、耐臭氧性、耐疲劳及抗振性良好，耐热性也比较高，而模塑和加工成本低。
j)低温极限为-50℃，比重较轻0.9-1.1。
k).耐屈折：一般的塑料制品在重复作用力下容易折裂，TPU制品在实验中证明了其在高强度的作用下仍然保持不折裂，优秀的耐屈折特性可适合对耐屈折性能要求的产品系列，这是考验塑料制品耐用与否的硬指标之一。
l).抗撕裂：撕裂强度就是判断材料抵抗撕裂作用的能力，TPU具有高度抗撕裂能力，在实际应用中表面优异。
m).抗氧化：一般在塑料材料长期在高温(如60℃以上)的环境下容易产生氧化；TPU抗氧化能力良好，一般而言耐高温性约在90-120℃以上。
发明内容
本发明充分利用热塑性聚氨酯的物理和化学特性，公开了一种新型环保地板材。具有表面硬度高、耐磨、防火、防滑、不吸潮、不霉变、光泽度好、图案丰富、以及重量轻、施工简便、可回收等特点。还公开了该种新型环保地板材生产方法。本发明的生产工艺合理、自动化程度高、能耗小、质量稳定。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种新型环保地板材，包括从上而下复合在一起的A面层、B中层、C中层和D底层；
其中，A面层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延抽制的薄膜；其中，按照重量百分比计算，A面层包括100重量份的TPU树脂、0～40重量份的尺寸安定剂，5～25量份的助剂，1～5重量份的稳定剂，以及1～10重量份的着色剂；
C中层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合延抽制的薄膜的层；其中，按照重量百分比计算，C中层包括100重量份的TPU树脂、10～300重量份的尺寸安定剂，5～25重量份的助剂，2～5重量份的稳定剂，以及2～15重量份的着色剂；
D底层包括聚酯材料层和TPU组合物，其中，将1mm～5mm厚度聚酯材料层涂布于TPU组合物，涂布量为每平方米1kg～5kg TPU组合物；按照重量百分比计算，TPU组合物包含100重量份的TPU树脂、0～350重量份的尺寸安定剂、1～10重量份的着色剂、5～25重量份的助剂。
作为优选，新型环保地板材的厚度为1.0mm～10.0mm；
A面层的厚度为0.08mm～1.0mm，
B中层的厚度为0.007mm～0.025mm，
C中层的厚度为0.3m～3.0mm，
D底层的厚度在1mm～5mm之间。
作为优选，B中层为印刷纹理图的薄膜。
作为优选，B中层为印刷转写层。
作为优选，B中层包括印刷层，印刷层为木纹、石纹和碎石纹。
以上提到的新型环保地板材的生产方法，包括以下步骤，
A.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延形成A面层；
B.将印刷图档转写成薄膜，得到B中层；
C.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延制备成的薄膜为C中层，
D.由聚酯材料层涂布TPU组合物后，烘干制得D底层，
E.将B中层转于C中层贴合转写,形成中层C1；
F.将A面层、C1中层、D底层用贴合机贴合；
G.压纹。
本发明中，D底层所用的聚酯材料层可以为合成聚酯层。
在上述根据本发明的非PVC新型环保地板材的生产方法中，在B中层的制备方法中任选进一步包括一个在薄膜上印制印刷层的步骤，以印制各种木纹石纹理图案，满足不同场所审美需求。所述印制印刷层的步骤可以采用本领域技术人员公知的方法进行等。
在上述根据本发明的非PVC新型环保地板材的生产方法步骤流延机流延并同时于贴合段中作贴合。
在本发明的另一个方面，提供了根据本发明的非PVC新型环保地板材的用途，其可以用作专用在机场，高重装飞机，动车，汽车，医院幼儿园和儿童场所，运动场，办公楼，家居(如可以为书桌、电脑桌、衣柜、书柜、鞋柜)等地板材料和墙板材料等用途。
本发明的新型环保地板材具有下列优点：防污、防水、耐燃、止滑、耐寒、耐磨、耐阳光、富有弹性，人体摔倒不受伤，物器掉落不损坏，质料强韧，不易破碎，保养清洗方便简易，质量轻，搬运方便，施工简易，无毒，不伤害人体，是环保产品。
附图说明
图1是本发明中新型环保地板材的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种新型环保地板材，包括从上而下复合在一起的A面层1、B中层2、C中层3和D底层4；
其中，A面层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延抽制的薄膜；其中，按照重量百分比计算，A面层1包括100重量份的TPU树脂，5量份的助剂，1重量份的稳定剂，以及1重量份的着色剂；
C中层3为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合延抽制的薄膜的层；其中，按照重量百分比计算，C中层3包括100重量份的TPU树脂、10重量份的尺寸安定剂，5重量份的助剂，2重量份的稳定剂，以及2重量份的着色剂；
D底层4包括聚酯材料层和TPU组合物，其中，将1mm厚度聚酯材料层涂布于TPU组合物，涂布量为每平方米1kgTPU组合物；按照重量百分比计算，TPU组合物包含100重量份的TPU树脂、1重量份的着色剂、5重量份的助剂。
其中，新型环保地板材的厚度为1.0mm；
A面层1的厚度为0.08mm，
B中层2的厚度为0.007mm，
C中层3的厚度为0.3m，
D底层4的厚度在1mm。
B中层2为印刷纹理图的薄膜。B中层2包括印刷层，印刷层为木纹、石纹和碎石纹。
以上提到的新型环保地板材的生产方法，包括以下步骤，
A.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延形成A面层1；
B.将印刷图档转写成薄膜，得到B中层2；
C.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延制备成的薄膜为C中层3，
D.由聚酯材料层涂布TPU组合物后，烘干制得D底层，
E.将B中层2转于C中层3贴合转写,形成中层C1；
F.将A面层、C1中层、D底层4用贴合机贴合；
G.压纹。
实施例2
一种新型环保地板材，包括从上而下复合在一起的A面层1、B中层2、C中层3和D底层4；
其中，A面层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延抽制的薄膜；其中，按照重量百分比计算，A面层1包括100重量份的TPU树脂、40重量份的尺寸安定剂，25量份的助剂，5重量份的稳定剂，以及1～10重量份的着色剂；
C中层3为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合延抽制的薄膜的层；其中，按照重量百分比计算，C中层3包括100重量份的TPU树脂、300重量份的尺寸安定剂，25重量份的助剂，5重量份的稳定剂，以及15重量份的着色剂；
D底层4包括聚酯材料层和TPU组合物，其中，将5mm厚度聚酯材料层涂布于TPU组合物，涂布量为每平方米5kg TPU组合物；按照重量百分比计算，TPU组合物包含100重量份的TPU树脂、350重量份的尺寸安定剂、10重量份的着色剂、25重量份的助剂。
新型环保地板材的厚度为10.0mm；
A面层1的厚度为0.10mm，B中层2的厚度为0.025mm，C中层3的厚度为0.30mm，D底层4的厚度在5mm。
B中层2为印刷纹理图的薄膜。B中层2为印刷转写层。B中层2包括印刷层，印刷层为木纹、石纹和碎石纹。
以上提到的新型环保地板材的生产方法，包括以下步骤，
A.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延形成A面层1；
B.将印刷图档转写成薄膜，得到B中层2；
C.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延制备成的薄膜为C中层3，
D.由聚酯材料层涂布TPU组合物后，烘干制得D底层，
E.将B中层2转于C中层3贴合转写,形成中层C1；
F.将A面层、C1中层、D底层4用贴合机贴合；
G.压纹。
实施例3
一种新型环保地板材，包括从上而下复合在一起的A面层1、B中层2、C中层3和D底层4；
其中，A面层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延抽制的薄膜；其中，按照重量百分比计算，A面层1包括100重量份的TPU树脂、30重量份的尺寸安定剂，20量份的助剂，3重量份的稳定剂，以及5重量份的着色剂；
C中层3为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合延抽制的薄膜的层；其中，按照重量百分比计算，C中层3包括100重量份的TPU树脂、100重量份的尺寸安定剂，20重量份的助剂，3重量份的稳定剂，以及10重量份的着色剂；
D底层4包括聚酯材料层和TPU组合物，其中，将3mm厚度聚酯材料层涂布于TPU组合物，涂布量为每平方米2kg TPU组合物；按照重量百分比计算，TPU组合物包含100重量份的TPU树脂、50重量份的尺寸安定剂，以及5重量份的着色剂、20重量份的助剂。
新型环保地板材的厚度为8.0mm；
其中，A面层1的厚度为0.1mm，B中层2的厚度为0.020mm，C中层3的厚度为2.0mm，D底层4的厚度在3mm。
B中层2为印刷纹理图的薄膜。B中层2包括印刷层，印刷层为木纹、石纹和碎石纹。
以上提到的新型环保地板材的生产方法，包括以下步骤，
A.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延形成A面层1；
B.将印刷图档转写成薄膜，得到B中层2；
C.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延制备成的薄膜为C中层3，
D.由聚酯材料层涂布TPU组合物后，烘干制得D底层，
E.将B中层2转于C中层3贴合转写,形成中层C1；
F.将A面层、C1中层、D底层4用贴合机贴合；
G.压纹。
实施例4
对本发明实施例1的新型环保地板材。进行各种性能检测：
单位面积质量根据EN 430-1994进行检测。
有害物质检测根据GB18586-2001进行检测。
防火性根据GB8624-2006和DIN5510进行检测。
抗重压凹陷/压痕测试根据EN433进行检测。
耐磨性根据EN660-1:1995进行检测。
尺寸稳定性根据HG/T3747.1-2004进行检测。
色牢度根据EN20105-B02和ISO 105-B02进行检测。
弹性和弯曲度根据EN435-1994进行检测。
抗化学剂性根据EN423-2002进行检测。
防滑性根据EN 13893-2002和DIN51130进行检测。
甲醛挥发量根据GB 18580-2001进行检测。
以下表1中是本发明实施例1的新型环保地板材的各种性能检测结果，从表1中可以很客观的反应出本发明非PVC新型环保地板材的优异性能。
Figure BDA0002312558990000111
表1
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种新型环保地板材，其特征在于：包括从上而下复合在一起的A面层(1)、B中层(2)、C中层(3)和D底层(4)；
其中，A面层为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延抽制的薄膜；其中，按照重量百分比计算，A面层(1)包括100重量份的TPU树脂、0～40重量份的尺寸安定剂，5～25量份的助剂，1～5重量份的稳定剂，以及1～10重量份的着色剂；
C中层(3)为TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合延抽制的薄膜的层；其中，按照重量百分比计算，C中层(3)包括100重量份的TPU树脂、10～300重量份的尺寸安定剂，5～25重量份的助剂，2～5重量份的稳定剂，以及2～15重量份的着色剂；
D底层(4)包括聚酯材料层和TPU组合物，其中，将1mm～5mm厚度聚酯材料层涂布于TPU组合物，涂布量为每平方米1kg～5kg TPU组合物；按照重量百分比计算，TPU组合物包含100重量份的TPU树脂、0～350重量份的尺寸安定剂、1～10重量份的着色剂、5～25重量份的助剂。
2.根据权利要求1所述的新型环保地板材，其特征在于：新型环保地板材的厚度为1.0mm～10.0mm；
A面层(1)的厚度为0.08mm～1.0mm，
B中层(2)的厚度为0.007mm～0.025mm，
C中层(3)的厚度为0.3m～3.0mm，
D底层(4)的厚度在1mm～5mm之间。
3.权利要求1所述的新型环保地板材，其特征在于：B中层(2)为印刷纹理图的薄膜。
4.权利要求1所述的新型环保地板材，其特征在于：B中层(2)为印刷转写层。
5.权利要求3所述的新型环保地板材，其特征在于：B中层(2)包括印刷层，印刷层为木纹、石纹和碎石纹。
6.权利要求1或2所述的新型环保地板材的生产方法，其特征在于：包括以下步骤，A.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延形成A面层(1)；
B.将印刷图档转写成薄膜，得到B中层(2)；
C.将TPU树脂、助剂、尺寸安定剂、稳定剂和着色剂，按比例混合流延制备成的薄膜为C中层(3)，
D.由聚酯材料层涂布TPU组合物后，烘干制得D底层，
E.将B中层(2)转于C中层(3)贴合转写,形成中层C1；
F.将A面层、C1中层、D底层(4)用贴合机贴合；
G.压纹。
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