CN114262502A - 一种pet阻燃地板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PET阻燃地板及其制备方法，利用PET材料制备出非卤素材料地板，且基材层、印刷层、面层全部使用PET材料，以利于PET材料的回收再利用；PET材料燃烧不会产生有害物质，尤其在PET彩膜中还额外添加了进行改性的无机阻燃剂，进一步改善了PET材料的阻燃性能；产品基材层为均匀发泡的PET板，可使PET地板质量更轻，脚感更好，隔音效果更突出，同时可提供基材层一定的弹性；制备工艺中通过余热直接进行彩膜和透明片的贴合，降低生产能耗，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃地板的制备领域，尤其是涉及一种PET阻燃地板及其制备方法。
背景技术
市场上目前应用最广泛的塑料地板，是PVC地板，其优点很多，最大特点是阻燃，因此被广泛用于防火应用。但是聚氯乙烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒气体，例如二噁英。
PET材料俗称涤纶树脂，它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。具有优良的耐高低温性能，可在120℃温度范围内长期使用，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温。
目前已有一些将PET材料应用于地板的制备中的相关报道，中国专利CN110029796A一种环保耐磨耐刮PET地板中公开了一种地板，其面层及平衡底层采用非PET材料，例如三聚氰胺、酚醛树脂，此类物质会影响PET地板的回收再利用；中国专利CN109944411A一种PET塑胶地板及其成型方法公开了为了实现阻燃目的，印刷层上还贴合有阻燃用的浸渍三氧化二铝的浸渍纸层；都存在一定的缺陷。本专利基材层、印刷层、面层全部使用PET材料，以利于PET材料的回收再利用，且改善阻燃性能是通过PET材料中添加阻燃剂来完成的。另外基材层为均匀发泡的PET板，可减轻PET重量，同时可提供基材层一定的弹性。
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PET阻燃地板及其制备方法，基材层、印刷层、面层全部使用PET材料，以利于PET材料的回收再利用，基材层为均匀发泡的PET板，可减轻PET重量，同时可提供基材层一定的弹性。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：
一种PET阻燃地板，其特征在于为非卤素材料地板，从上至下依次包括PET透明片、PET彩膜以及PET基材层；
其中所述PET基材层包括如下制备原料：PET树脂、TPU树脂、相容剂、磷系阻燃剂、无机矿物阻燃剂、防老助剂、发泡剂以及色粉。
更进一步的，所述PET透明片为非拉伸取向透明片。
更进一步的，所述PET彩膜为添加了无机阻燃剂的印刷膜。
更进一步的，所述无机阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝阻燃剂、水镁石阻燃剂、改性后的无机阻燃剂中的一种或多种。
更进一步的，所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：采用硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇按照比例混合后，在50-80℃的条件下，混合1-2h，使硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇充分的附着在无机阻燃剂的表面，从而提高阻燃剂的分散性。
更进一步的，所述PET基材层以重量计算包括如下制备原料：PET树脂80-100份、TPU树脂10-20份、相容剂20-40份、磷系阻燃剂10-30份、无机矿物阻燃剂30-50份、防老助剂0.2-0.9份、发泡剂2-10份以及色粉0.5-3份。
更进一步的，所述PET基材层为发泡弹性基材。
更进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝共聚物或丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种，所述防老助剂为抗氧化剂1010、168、1076，其中一种或者多种复合，所述发泡剂为AC发泡剂、无机盐类发泡剂中的一种或多种复合。
更进一步的，所述无机矿物阻燃剂为无机阻燃剂，具体为硼酸锌、氢氧化铝阻燃剂、水镁石阻燃剂中的一种或多种。
本发明还公开了上述PET阻燃地板的制备方法，包括如下步骤：
(1)PET基材粒的制备：将物料按照PET基材配方进行混料，挤出机造粒，造粒温度250-300℃；
(2)PET复合板材的制备：将PET基材颗粒投入片材挤出机器，挤出温度235-280℃；同时将回火后的PET透明片和PET彩膜进行预热，在PET基材片材挤出定厚后，利用挤出余热将PET透明片和PET彩膜进行贴合，贴合顺序为：PET透明片、PET彩膜、PET发泡基材；
(3)UV热处理：热水区温度为80-90℃，速度为14-15.5m/min；冷水区温度为20-45℃，速度为15-18m/min，收料温度为20-33℃；
(4)多片锯开槽：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格要求进行多片锯开槽，温度控制在25-28℃；
(5)静置：保证静置时间不低于72h；
(6)贴静音垫：使用热熔胶，将LVT层或IXPE贴于密度板背面，热熔胶量为5-10g/m2，静置24h。
有益效果：本发明提供的一种PET阻燃地板及其制备方法，与现有技术相比，具备以下优点：
(1)利用PET材料制备出非卤素材料地板，且基材层、印刷层、面层全部使用PET材料，以利于PET材料的回收再利用。
(2)PET材料燃烧不会产生有害物质，尤其在PET彩膜中还额外添加了进行改性的无机阻燃剂，无机阻燃剂受热分解时释放出结晶水，这是个强吸热反应，吸热量很大，可起到冷却聚合物的作用，同时反应产生的水蒸气可以稀释可燃气体，抑制燃烧的蔓延，部分无机阻燃剂具有较高的活性，它会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，炭化膜会减弱燃烧时的传热、传质效应，从而起到阻燃的作用。另外，此类氧化物还能吸附烟尘颗粒，起到抑烟作用。但是大部分无机阻燃剂阻燃效果与其添加量有密切关系，聚合物阻燃性随加入量的增加而迅速增加，但是随着添加量的增加，无机阻燃剂在聚合物中很难均匀分散，容易团聚结块，但改性后的无机阻燃剂可大大降低团聚现象，从而进一步提高其阻燃性能，进一步改善了PET材料的阻燃性能。
(3)产品基材层为均匀发泡的PET板，可使PET地板质量更轻，脚感更好，隔音效果更突出，同时可提供基材层一定的弹性。
(4)制备工艺中通过余热直接进行彩膜和透明片的贴合，降低生产能耗，提高生产效率。
具体实施方式
实施例1：
一种PET阻燃地板的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)PET基材粒的制备：将物料按照PET基材配方进行混料，挤出机造粒，造粒温度280℃；
其中PET基材配方以重量计算包括如下制备原料：PET树脂90份、TPU树脂15份、相容剂30份、磷系阻燃剂20份、无机矿物阻燃剂40份、防老助剂0.6份、发泡剂8份以及色粉2份；
所述无机阻燃剂为改性后的无机阻燃剂，具体的制备方法为：所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：采用硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇按照比例混合后，在50-80℃的条件下，混合1-2h，使硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇充分的附着在无机阻燃剂的表面，从而提高阻燃剂的分散性。所述相容剂为马来酸酐接枝共聚，所述防老助剂为抗氧化剂1010，所述发泡剂为AC发泡剂。
(2)PET复合板材的制备：将PET基材颗粒投入片材挤出机器，挤出温度235-280℃；同时将回火后的PET透明片和PET彩膜进行预热，在PET基材片材挤出定厚后，利用挤出余热将PET透明片和PET彩膜进行贴合，贴合顺序为：PET透明片、PET彩膜、PET发泡基材；所述PET透明片为非拉伸取向透明片；所述PET彩膜为添加了无机阻燃剂的印刷膜。
(3)UV热处理：热水区温度为85℃，速度为15m/min；冷水区温度为35℃，速度为17m/min，收料温度为30℃；
(4)多片锯开槽：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格要求进行多片锯开槽，温度控制在26℃；
(5)静置：保证静置时间不低于72h；
(6)贴静音垫：使用热熔胶，将LVT层或IXPE贴于密度板背面，热熔胶量为8g/m2，静置24h。
实施例2：
一种PET阻燃地板的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)PET基材粒的制备：将物料按照PET基材配方进行混料，挤出机造粒，造粒温度250℃；
其中PET基材配方以重量计算包括如下制备原料：PET树脂80份、TPU树脂10份、相容剂20份、磷系阻燃剂10份、无机矿物阻燃剂30份、防老助剂0.2份、发泡剂2份以及色粉0.5份；
所述无机阻燃剂为改性后的无机阻燃剂，具体的制备方法为：所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：采用硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇按照比例混合后，在50℃的条件下，混合2h，使硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇充分的附着在无机阻燃剂的表面，从而提高阻燃剂的分散性。所述相容剂为马来酸酐接枝共聚，所述防老助剂为抗氧化剂1010，所述发泡剂为AC发泡剂。
(2)PET复合板材的制备：将PET基材颗粒投入片材挤出机器，挤出温度235℃；同时将回火后的PET透明片和PET彩膜进行预热，在PET基材片材挤出定厚后，利用挤出余热将PET透明片和PET彩膜进行贴合，贴合顺序为：PET透明片、PET彩膜、PET发泡基材；所述PET透明片为非拉伸取向透明片；所述PET彩膜为添加了无机阻燃剂的印刷膜。
(3)UV热处理：热水区温度为80℃，速度为14m/min；冷水区温度为20℃，速度为15m/min，收料温度为20℃；
(4)多片锯开槽：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格要求进行多片锯开槽，温度控制在25℃；
(5)静置：保证静置时间不低于72h；
(6)贴静音垫：使用热熔胶，将LVT层或IXPE贴于密度板背面，热熔胶量为5g/m2，静置24h。
实施例3：
一种PET阻燃地板的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)PET基材粒的制备：将物料按照PET基材配方进行混料，挤出机造粒，造粒温度300℃；
其中PET基材配方以重量计算包括如下制备原料：PET树脂100份、TPU树脂20份、相容剂40份、磷系阻燃剂30份、无机矿物阻燃剂50份、防老助剂0.9份、发泡剂10份以及色粉3份；
所述无机阻燃剂为改性后的无机阻燃剂，具体的制备方法为：所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：采用硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇按照比例混合后，在80℃的条件下，混合1-2h，使硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇充分的附着在无机阻燃剂的表面，从而提高阻燃剂的分散性。所述相容剂为马来酸酐接枝共聚，所述防老助剂为抗氧化剂1010，所述发泡剂为AC发泡剂。
(2)PET复合板材的制备：将PET基材颗粒投入片材挤出机器，挤出温度235-280℃；同时将回火后的PET透明片和PET彩膜进行预热，在PET基材片材挤出定厚后，利用挤出余热将PET透明片和PET彩膜进行贴合，贴合顺序为：PET透明片、PET彩膜、PET发泡基材；所述PET透明片为非拉伸取向透明片；所述PET彩膜为添加了无机阻燃剂的印刷膜。
(3)UV热处理：热水区温度为90℃，速度为15.5m/min；冷水区温度为45℃，速度为18m/min，收料温度为33℃；
(4)多片锯开槽：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格要求进行多片锯开槽，温度控制在28℃；
(5)静置：保证静置时间不低于72h；
(6)贴静音垫：使用热熔胶，将LVT层或IXPE贴于密度板背面，热熔胶量为10g/m2，静置24h。
另设对比例1-3，
另设对比例1：
采用实施例1的制备方法进行制备，不同之处在于透明片和彩膜并非PET材质，为普通PVC彩膜和透明片。
另设对比例2：
采用实施例1的制备方法进行制备，不同之处在于所述PET彩膜未添加无机阻燃剂。
另设对比例3：
采用实施例1的制备方法进行制备，不同之处在于所述PET基材配方以重量计算包括如下制备原料：PET树脂80-100份、TPU树脂10-20份、相容剂20-40份、防老助剂0.2-0.9份、以及色粉0.5-3份。
对实施例1-3制备而成的PET阻燃地板以及对比例1-3制备的地板成品进行性能测试，具体性能指标为比重、阻燃性能、隔音测试，测量方法如下：
比重：采用物理法测量计算，g/cm3；
阻燃性能：采用ASTM D2863测试
隔音测试：按照ASTM E492测试
测试结果如表1所示：
表1实施例1:以及对比例1-3综合性能测试结果
| 测试指标 | 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 |
| 比重(g/cm<sup>3</sup>) | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 2.0 |
| 阻燃性能 | 33 | 28 | 27 | 22 |
| 隔音测试IIC | 35 | 34 | 35 | 23 |
从表1中的测试数据可以看出：
1)从实施例1和对比例1-3的数据可以看出，使用PET彩膜和透明片的实施例1相对于对比例1的PVC彩膜和透明片来说阻燃效果更好。对比例2以及3未添加本申请的无机阻燃剂，阻燃效果较差，同时对比例3采用的基材配方中未使用发泡剂，相对于本申请产品基材层为均匀发泡的PET板，比重较高。
综上，本发明制备的PET阻燃地板相较于传统的石塑地板具有较低的比重，可降低单位面积运输成本，相较于传统发泡地板又具有较好的阻燃性能以及隔音效果。
Claims (10)
1.一种PET阻燃地板，其特征在于为非卤素材料地板，从上至下依次包括PET透明片、PET彩膜以及PET基材层；
其中所述PET基材层包括如下制备原料：PET树脂、TPU树脂、相容剂、磷系阻燃剂、无机矿物阻燃剂、防老助剂、发泡剂以及色粉。
2.根据权利要求1所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述PET透明片为非拉伸取向透明片。
3.根据权利要求1所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述PET彩膜为添加了无机阻燃剂的印刷膜。
4.根据权利要求3所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述无机阻燃剂为硼酸锌、氢氧化铝阻燃剂、水镁石阻燃剂、改性后的无机阻燃剂中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述改性后的无机阻燃剂的制备方法为：采用硬脂酸钠、油酸钠、聚乙二醇按照比例混合后，在50-80℃的条件下，混合1-2h。
6.根据权利要求1所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述PET基材层以重量计算包括如下制备原料：PET树脂80-100份、TPU树脂10-20份、相容剂20-40份、磷系阻燃剂10-30份、无机矿物阻燃剂30-50份、防老助剂0.2-0.9份、发泡剂2-10份以及色粉0.5-3份。
7.根据权利要求1或5所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述PET基材层为发泡弹性基材。
8.根据权利要求5所述的PET阻燃地板，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝共聚物或丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种，所述防老助剂为抗氧化剂1010、168、1076，其中一种或者多种复合，所述发泡剂为AC发泡剂、无机盐类发泡剂中的一种或多种复合。
9.根据权利要求3所述的微发泡石塑基材层，其特征在于：所述无机矿物阻燃剂为无机阻燃剂，具体为硼酸锌、氢氧化铝阻燃剂、水镁石阻燃剂中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的PET阻燃地板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)PET基材粒的制备：将物料按照PET基材配方进行混料，挤出机造粒，造粒温度250-300℃；
(2)PET复合板材的制备：将PET基材颗粒投入片材挤出机器，挤出温度235-280℃；同时将回火后的PET透明片和PET彩膜进行预热，在PET基材片材挤出定厚后，利用挤出余热将PET透明片和PET彩膜进行贴合，贴合顺序为：PET透明片、PET彩膜、PET发泡基材；
(3)UV热处理：热水区温度为80-90℃，速度为14-15.5m/min；冷水区温度为20-45℃，速度为15-18m/min，收料温度为20-33℃；
(4)多片锯开槽：地板整齐地堆放在托盘上，根据规格要求进行多片锯开槽，温度控制在25-28℃；
(5)静置：保证静置时间不低于72h；
(6)贴静音垫：使用热熔胶，将LVT层或IXPE贴于密度板背面，热熔胶量为5-10g/m2，静置24h。
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