CN114605757A - 一种体育地板用面层地板材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体育地板用面层地板材料，属于体育地板技术领域，由下述重量份的原料组成：木粉27份，稻壳或秸秆粉5份，PVC粉40份，发泡剂1份，发泡调节剂2份，碳酸钙18份，环氧大豆油1.5份，紫外线稳定剂0.5份，抗氧剂0.5份，色粉0.5份，光稳定剂4份，长玻纤或玻纤布0.5份。本发明体育地板用面层地板材料具有较好的抗氧化性能、较高的表面耐磨性能，具有天然的耐湿、耐腐功能，提高用于体育地板面层地板的弹性模量和抗弯强度。
Description
技术领域
本发明属于体育地板技术领域，更具体的说是涉及一种抗氧化耐磨的热成型体育地板用面层地板材料及其制备方法。
背景技术
目前国内外体育地板产业涉及的体育地板面层地板通常以木基材料为主要原料制成的实木、实木复合和纤维类复合类等地板产品。实木、实木复合和纤维类复合类这一天然高分子材料地板具有木材独有的天然特性，如易加工涂饰、吸声降噪、调节温湿、环境友好、可循环利用、良好的脚感性、较好的弹性等物理和力学性能，被地板行业所认可青睐。但木质材料自身为天然多孔型高分子材料，存在诸多缺陷，是长期困扰体育地板应用的关键技术难题，如受环境温湿度变化影响显著、吸湿膨胀率较高等缺点，材性各向异性、易开裂变形，耐酸碱腐蚀性差及木材资源消耗大等。
木质体育地板因其由天然材料所制成，易受环境因素影响产生度霉变、腐朽、虫蛀等问题，虽近几年科研人员针对性的开展了相关方面的研究，在一定程度上获得了很多相关科研成果，有效的解决了天然材料不具耐湿、耐腐等缺陷，但随之而来的问题也同步产生，一是木质材料的防湿防腐二次处理技术繁杂，开展相关处理技术的直接投入较高，另外无论采用物理、化学或物理化学混合处理技等何种方法，其生产出的具有防潮、防腐产品成本均较高，且化学处理方法易造成二次污染等问题，最关键是目前经防腐技术处理后木质材料应用于体育地板市场营销与市场对接的性价比差距甚远，而采用本发明技术的新型材料制成的体育地板，具有天然的耐湿、耐腐功能。
因此，研发一种抗氧化耐磨的热成型体育地板用面层地板材料及其制备方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种抗氧化耐磨的热成型体育地板用面层地板材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种体育地板用面层地板材料，由下述重量份的原料组成：木粉27份，稻壳或秸秆粉5份，PVC粉40份，发泡剂1份，发泡调节剂2份，碳酸钙18份，环氧大豆油1.5份，紫外线稳定剂0.5份，抗氧剂0.5份，色粉0.5份，光稳定剂4份，长玻纤或玻纤布0.5份。
本发明的有益效果：本发明体育地板用面层地板材料具有较好的抗氧化性能、较高的表面耐磨性能，具有天然的耐湿、耐腐功能，提高用于体育地板面层地板的弹性模量和抗弯强度。通过采用专用成型模具及多种热塑性材料复合共混制备工艺，同时满足结构力学特性模具设计、多种热塑材料混合共挤方法，解决高分子材料无法满足具有较高的抗氧化性、耐久蠕变性、韧性等至今未涉足于体育地板领域的关键性技术难题，本发明新型产品与目前木质材料制成的体育地板产品相比较，具有产品外观颜色任意设计、材料表面光洁均质、结构稳定性高、结构层材料可工厂模数化加工、对施工人员的技术要求降低、产品成品与木质材料相当等优势，具有非常显著的市场竞争力。目前，国内外尚无用于高等级竞赛用室内外体育场馆，该发明填补了在此领域的技术空白。
本发明还提供一种体育地板用面层地板材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述一种体育地板用面层地板材料称取木粉、稻壳或秸秆粉、PVC粉、发泡剂、发泡调节剂、碳酸钙、环氧大豆油、紫外线稳定剂、抗氧剂、色粉和光稳定剂，搅拌得到混合物；
(2)将混合物用造粒机加热熔化，加热温度控制在160-175℃，通过进出口将材料拉成丝条，冷却后切成粒状，得到生物质复合材料颗粒料；
(3)将生物质复合材料颗粒料分为第一部分和第二部分，将第一部分生物质复合材料颗粒料放入主挤出机加热主料斗，加热熔化，加热温度控制在165-175℃，先由主挤出层经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，形成地板面层初步形状，再将长玻纤或玻纤布和第二部分进入副挤出机机口模头的另外两个入口，加热熔化长玻纤或玻纤布，加热温度控制在150℃，共挤在先入机口模头成型地板的上下两面，在两个不同时段进入的高分子材料颗粒料进入挤出模具，由挤出机经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，达到设计复合尺寸要求；
(4)型坯进入定型装置冷却定型，再经冷却水槽冷却得到挤出型材；
(5)挤出型材经牵引、切割得到切割型材；
(6)对地板面层进行精切、精钻和表面精加工，做成各种不同长度的尺寸的地板面层。
进一步，步骤(3)上述主挤出机采用8-10段控制温度，温度分别为第一段165℃，第二段165℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃，上述副挤出机采用8-10段控制温度，温度分别为第一段155℃，第二段155℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃。
采用上述进一步技术方案的技术效果：主材料的熔点与加强层的熔点不同，经过多次的测试验证，这样的温度复合的材料既不影响不同材料的材性，又能达到最佳的复合效果，即复合后不分层、不裂口、高温低温不脱层，达到了最佳的效果。
进一步，步骤(4)上述冷却温度为10-14℃。
采用上述进一步技术方案的技术效果：冷却温度为10-14℃能快速定型，过冷增大了能耗，冷却水过热，容易造成产品变形。
进一步，步骤(5)上述牵引速度为0.4-0.8m/min。
采用上述进一步技术方案的技术效果：控制牵引速度为0.4-0.8m/min，增加了产品的成品率，减少了因过快导致的产品瑕疵。
具体实施方式
下面将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做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
体育地板用面层地板材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取木粉27千克，稻壳5千克，PVC粉40千克，发泡剂1千克，发泡调节剂2千克，碳酸钙18千克，环氧大豆油1.5千克，紫外线稳定剂0.5千克，抗氧剂0.5千克，色粉0.5千克，光稳定剂4千克，搅拌得到混合物；
(2)将混合物用造粒机加热熔化，加热温度控制在160℃，通过进出口将材料拉成丝条，冷却后切成粒状，得到生物质复合材料颗粒料；
(3)将生物质复合材料颗粒料分为第一部分和第二部分，将第一部分生物质复合材料颗粒料放入主挤出机加热主料斗，加热熔化，加热温度控制在165℃，先由主挤出层经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，形成地板面层初步形状，再将长玻纤或玻纤布和第二部分进入副挤出机机口模头的另外两个入口，加热熔化长玻纤或玻纤布0.5千克，加热温度控制在150℃，共挤在先入机口模头成型地板的上下两面，在两个不同时段进入的高分子材料颗粒料进入挤出模具，由挤出机经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，达到设计复合尺寸要求，主挤出机采用8段控制温度，温度分别为第一段165℃，第二段165℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，副挤出机采用8段控制温度，温度分别为第一段155℃，第二段155℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃；
(4)型坯进入定型装置冷却定型，冷却温度为10℃，再经冷却水槽冷却得到挤出型材；
(5)挤出型材经牵引、切割得到切割型材，牵引速度为0.4m/min；
(6)对地板面层进行精切、精钻和表面精加工，做成各种不同长度的尺寸的地板面层。
实施例2
体育地板用面层地板材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取木粉27千克，秸秆粉5千克，PVC粉40千克，发泡剂1千克，发泡调节剂2千克，碳酸钙18千克，环氧大豆油1.5千克，紫外线稳定剂0.5千克，抗氧剂0.5千克，色粉0.5千克，光稳定剂4千克，搅拌得到混合物；
(2)将混合物用造粒机加热熔化，加热温度控制在175℃，通过进出口将材料拉成丝条，冷却后切成粒状，得到生物质复合材料颗粒料；
(3)将生物质复合材料颗粒料分为第一部分和第二部分，将第一部分生物质复合材料颗粒料放入主挤出机加热主料斗，加热熔化，加热温度控制在175℃，先由主挤出层经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，形成地板面层初步形状，再将长玻纤或玻纤布和第二部分进入副挤出机机口模头的另外两个入口，加热熔化长玻纤或玻纤布0.5千克，加热温度控制在150℃，共挤在先入机口模头成型地板的上下两面，在两个不同时段进入的高分子材料颗粒料进入挤出模具，由挤出机经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，达到设计复合尺寸要求，主挤出机采用10段控制温度，温度分别为第一段165℃，第二段165℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃，副挤出机采用10段控制温度，温度分别为第一段155℃，第二段155℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃；
(4)型坯进入定型装置冷却定型，冷却温度为14℃，再经冷却水槽冷却得到挤出型材；
(5)挤出型材经牵引、切割得到切割型材，牵引速度为0.8m/min；
(6)对地板面层进行精切、精钻和表面精加工，做成各种不同长度的尺寸的地板面层。
实施例3
体育地板用面层地板材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取木粉27千克，秸秆粉5千克，PVC粉40千克，发泡剂1千克，发泡调节剂2千克，碳酸钙18千克，环氧大豆油1.5千克，紫外线稳定剂0.5千克，抗氧剂0.5千克，色粉0.5千克，光稳定剂4千克，搅拌得到混合物；
(2)将混合物用造粒机加热熔化，加热温度控制在170℃，通过进出口将材料拉成丝条，冷却后切成粒状，得到生物质复合材料颗粒料；
(3)将生物质复合材料颗粒料分为第一部分和第二部分，将第一部分生物质复合材料颗粒料放入主挤出机加热主料斗，加热熔化，加热温度控制在170℃，先由主挤出层经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，形成地板面层初步形状，再将长玻纤或玻纤布和第二部分进入副挤出机机口模头的另外两个入口，加热熔化长玻纤或玻纤布0.5千克，加热温度控制在150℃，共挤在先入机口模头成型地板的上下两面，在两个不同时段进入的高分子材料颗粒料进入挤出模具，由挤出机经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，达到设计复合尺寸要求，主挤出机采用9段控制温度，温度分别为第一段165℃，第二段165℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，副挤出机采用8段控制温度，温度分别为第一段155℃，第二段155℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃；
(4)型坯进入定型装置冷却定型，冷却温度为12℃，再经冷却水槽冷却得到挤出型材；
(5)挤出型材经牵引、切割得到切割型材，牵引速度为0.5m/min；
(6)对地板面层进行精切、精钻和表面精加工，做成各种不同长度的尺寸的地板面层。
对实施例3制备的体育地板用面层地板材料进行测试，依据国际篮联篮球装备认证计划——测试方法和要求手册(April 2020Edition V1.4)进行测试，测试结果如下表1：
表1实施例3制备的体育地板用面层地板材料性能测试结果表
| 性能项目 | 结果 | 要求 | 是否合格 |
| 冲击吸收 | 61％ | 40-75％ | 合格 |
| 冲击吸收均匀性 | -2％/+2％ | ±5％ | 合格 |
| 垂直变形 | 2.7mm | 1.5-5.0mm | 合格 |
| 垂直变形均匀性 | -0.6mm/+0.3mm | ±0.7mm | 合格 |
| 球反弹率 | 95％ | ≥90％ | 合格 |
| 球反弹率均匀性 | -1％/+1％ | ±3％ | 合格 |
| 抗滑值 | 100 | ≥80≤110 | 合格 |
| 耐磨损性能 | 121mg | ≤1000mg | 合格 |
| 抗滚动载荷性能 | 0.30mm | ≤0.5mm | 合格 |
| 抗滚动载荷性能均匀性 | 无明显损坏 | 无明显损坏 | 合格 |
对所公开的实施例的说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种体育地板用面层地板材料，其特征在于，由下述重量份的原料组成：木粉27份，稻壳或秸秆粉5份，PVC粉40份，发泡剂1份，发泡调节剂2份，碳酸钙18份，环氧大豆油1.5份，紫外线稳定剂0.5份，抗氧剂0.5份，色粉0.5份，光稳定剂4份，长玻纤或玻纤布0.5份。
2.一种体育地板用面层地板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1所述一种体育地板用面层地板材料称取木粉、稻壳或秸秆粉、PVC粉、发泡剂、发泡调节剂、碳酸钙、环氧大豆油、紫外线稳定剂、抗氧剂、色粉和光稳定剂，搅拌得到混合物；
(2)将混合物用造粒机加热熔化，加热温度控制在160-175℃，通过进出口将材料拉成丝条，冷却后切成粒状，得到生物质复合材料颗粒料；
(3)将生物质复合材料颗粒料分为第一部分和第二部分，将第一部分生物质复合材料颗粒料放入主挤出机加热主料斗，加热熔化，加热温度控制在165-175℃，先由主挤出层经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，形成地板面层初步形状，再将长玻纤或玻纤布和第二部分进入副挤出机机口模头的另外两个入口，加热熔化长玻纤或玻纤布，加热温度控制在150℃，共挤在先入机口模头成型地板的上下两面，在两个不同时段进入的高分子材料颗粒料进入挤出模具，由挤出机经过螺杆的输送、压缩、均化后进入机口模头，达到设计复合尺寸要求；
(4)型坯进入定型装置冷却定型，再经冷却水槽冷却得到挤出型材；
(5)挤出型材经牵引、切割得到切割型材；
(6)对地板面层进行精切、精钻和表面精加工，做成各种不同长度的尺寸的地板面层。
3.根据权利要求2所述一种体育地板用面层地板材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述主挤出机采用8-10段控制温度，温度分别为第一段165℃，第二段165℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃，所述副挤出机采用8-10段控制温度，温度分别为第一段155℃，第二段155℃，第三段165℃，第四段165℃，第五段163℃，第六段163℃，第七段160℃，第八段160℃，第九段160℃，第十段160℃。
4.根据权利要求2所述一种体育地板用面层地板材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述冷却温度为10-14℃。
5.根据权利要求2所述一种体育地板用面层地板材料的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述牵引速度为0.4-0.8m/min。
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