CN116145922A - 基于pet/petg的环保耐用可回收地板及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板及制备方法，所述地板从上至下包括耐磨层、彩膜层、基材层和静音垫层，其中：所述基材层的成分包括：可回收材料，TPU，石粉，扩链剂，增韧剂，阻燃剂，木纤维；所述可回收材料为PETG或/和PET。采用上述技术方案，通过在地板基材层中使用PETG或/和PET的可回收材料，使得制备得到的地板可降解回收，同时成分中不含塑化剂和稳定剂，因此制备过程中的有害物质排放低，成品不含重金属、不含甲醛和不含易挥发的苯类物质。

Description

基于PET/PETG的环保耐用可回收地板及制备方法
技术领域
本发明涉及地板材料技术领域，尤其涉及一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板及制备方法。
背景技术
目前市售的地面装饰材料有瓷砖、大理石、木地板、强化地板及PVC地板。其中木地板不防火、怕水、易虫蛀，且需要消耗大量的木材，强化地板基材采用中、高密度板制造而成，其相对密度小、膨胀系数大，强化地板在铺装之后一旦进水，若不及时擦拭，就容易因吸水膨胀而导致发泡、变形，密度板是用木粉加胶压制而成，不耐水，不防潮，甲醛释放量高。
而PVC地板由于独特的材质和超强的性能，加上铺装方便、施工快捷、价格合理、安全性高，被广泛使用。问题在于，PVC材料并非一种环保材料，在自然界中无法自然降解，所以一般采用焚烧的方法进行处理，但是PVC在燃烧时会产生氯化氢气体及而二噁英等有害物质。
发明内容
发明目的：本发明提供一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板及制备方法，通过在地板基材层中使用PETG或/和PET的可回收材料，使得制备得到的地板可降解回收，同时成分中不含塑化剂和稳定剂，因此制备过程中的有害物质排放低，成品不含重金属、不含甲醛和不含易挥发的苯类物质。
技术方案：本发明一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，所述地板从上至下包括耐磨层、彩膜层、基材层和静音垫层，其中：所述基材层的成分包括：可回收材料70～220份，TPU0.5～20份，石粉100～350份，扩链剂0.5～2份，增韧剂0.5～5份，阻燃剂0.5～100份，木纤维0.5～30份；所述可回收材料为PETG或/和PET。
具体的，所述可回收材料的用量中包括10～100份回收得到的PETG或/和PET。
具体的，所述阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝。
具体的，所述基材层的成分还包括：EBS分散剂0.5～5份，高温润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.5～1份，发泡剂0.5～1份，硅灰石0.5-100份。
具体的，所述基材层的成分中，可回收材料180～220份，TPU14～18份，石粉150～180份，扩链剂1.6～2份，增韧剂0.5～2份，阻燃剂10～20份，木纤维24～30份，EBS分散剂0.5～1份，高温润滑剂0.4～0.6份、抗氧剂0.5～0.7份，发泡剂0.5～0.7份,硅灰石20～40份。
具体的，所述基材层的成分中，可回收材料195份，TPU16份，石粉160份，扩链剂1.6份，增韧剂2份，阻燃剂12份，木纤维28份，EBS分散剂0.8份，高温润滑剂0.4份、抗氧剂0.6份，发泡剂0.5份,硅灰石35份。
本发明还提供一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板制备方法，采用本发明提供的基材层的成分，包括：将耐磨层、彩膜层和基材层的成分进行分别混合塑化，通过共挤机挤出三层材质，挤出机温度设置为130～140°；使用具有冷却作用的压辊对进行三层材质进行定厚和冷却，定厚压力设置为4～6MPa，将三层材质的表面温度冷却至60～80°；将三层材质进行加热，通过压辊将外防护涂层和静音垫层热压贴合至三层材质的上表面和下表面。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：在地板基材层中使用PETG或/和PET的可回收材料，使得制备得到的地板可降解回收，同时成分中不含塑化剂和稳定剂，因此制备过程中的有害物质排放低，成品不含重金属、不含甲醛和不含易挥发的苯类物质。
附图说明
图1为本发明提供的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板的结构示意图；
1-耐磨层；2-彩膜层；3-底层；4-承载层；5-静音垫层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1，其为本发明提供的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板的结构示意图。
本发明提供一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，所述地板从上至下包括耐磨层、彩膜层、基材层和静音垫层，其中：所述基材层的成分包括：可回收材料70～220份，TPU0.5～20份，石粉100～350份，扩链剂0.5～2份，增韧剂0.5～5份，阻燃剂0.5～100份，木纤维0.5～30份；所述可回收材料为PETG或/和PET。
本发明实施例中，所述可回收材料的用量中包括10～100份回收得到的PETG或/和PET。
本发明实施例中，所述阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝。
本发明实施例中，所述基材层的成分还包括：EBS分散剂0.5～5份，高温润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.5～1份，发泡剂0.5～1份，硅灰石0.5-100份。
在具体实施中，地板通常包括特殊处理涂层、PET或PETG耐磨层1、PET或PETG彩膜层2、PET或PETG底层3、PET或PETG承载层4和静音垫层5，其中底层3和承载层4为基材层，在一些应用场景中，可以仅有承载层4，不设置底层3。PET或PETG耐磨层、PET或PETG彩膜层中同样是采用了环保材料PET或/和PETG，可以实现可降解回收，制备过程中的低TVOC排放，成品不含重金属、不含甲醛和不含易挥发的苯类物质。
PETG/PET材料的作用：作为基材层的主要材质，提供产品的主要性能；回收得到的PETG/PET材料的作用：和PETG/PET材料基本一致，使用回收的材料可以有效的降低成本，并且PETG/PET材料的回收和使用闭环，具有环保的效果。
TPU(Thermoplastic polyurethanes)材料的作用：可以有效提高地板的柔韧度，避免刚性过强而导致的断裂，以应对实际应用场景中的一些冲击或地面不平整的情形，同时可以降低后续的加工温度，在相对较低的加工温度的情况下，同样有着较好的裁切效果、与其他地板层之间的贴合效果，并且可以使得地板具有耐低温的功能，在较低的温度下，地板仍然可以保持原有的性能指标；
石粉材料的作用：石粉是成分中较为重要的部分，可以给地板提供刚性，使得地板具有较强的支撑性能，避免在受到轻微磕碰时就导致地板表面受损，同时石粉的化学性质较为不活泼，因此在高温的情况下，地板不会发生较为猛烈的反应，给地板提供热稳定性，使得具有较强的阻燃效果。
EBS分散剂材料的作用：EBS分散剂是成分中较为重要的部分，由于基材层的成分种类较多，因此可以通过分散剂材料的加入，使得各种成分可以更好的进行分散均匀，使得成品的效果更加优异，替代了增塑剂的作用，但是清洁环保，没有有害物质。
高温润滑剂材料的作用：由于地板基材层的制备成型需要经过多次的高温加工，而高温润滑剂具有在高温下使得产品具有润滑、抗氧化和抗粘黏的特殊效果，便于地板基材层的后续加工。
抗氧剂材料的作用：同样的，地板基材层的制备成型需要经过多次的高温加工，由于基材层中具有多种成分，在高温的加工环境下，容易与环境周围中的空气发生反应而导致氧化，另外在地板成品的应用场景中，特别是在夏天等应用环境中，经过长时间的高强度使用，地板成品同样具有发生氧化的可能，因此抗氧剂的加入可以提供抗氧化的作用，使得地板具有更强的稳定性。
扩链剂材料的作用：扩链剂能与线型聚合物链上的官能团反应而使分子链扩展、分子量增大，增加链长，可以提高PET/PETG平整度，加强PET/PETG与其他成分之间的混合、接触和反应，可以使得其他添加成分的比例可以增加，进而通过其他添加成分增加地板的性能。
增韧剂的作用：与TPU材料的作用类似，可以提供韧性、降低加工温度和耐低温的特性。
阻燃剂(氢氧化镁、氢氧化铝)的作用：可以为地板提供阻燃的功能。
木粉(木纤维)材料的作用：可以带给地板基材、耐磨层和彩膜层木质纹理，提升地板的质感，可以降低地板基材的密度，便于多种成分之间的充分混合，同时可以降低地板基材的单位重量，便于共挤、定厚等加工程序。
发泡剂材料的作用：与木粉的作用类似，可以降低地板基材的密度。
硅灰石材料的作用：同样是成分中较为重要的部分，赋予地板基材耐腐蚀和耐热性，硅灰石的热稳定性、低吸油性和高机械强度，可以提升地板的强度，降低吸湿膨胀率，同时还可以提升阻燃性能。
本发明提供一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板制备方法，采用本发明提供的基材层的成分，包括：将耐磨层、彩膜层和基材层的成分进行分别混合塑化，通过共挤机挤出三层材质，挤出机温度设置为130～140°；使用具有冷却作用的压辊对进行三层材质进行定厚和冷却，定厚压力设置为4～6MPa，将三层材质的表面温度冷却至60～80°；将三层材质进行加热，通过压辊将外防护涂层和静音垫层热压贴合至三层材质的上表面和下表面。
为了进一步的具体说明本发明提供的成分配比的技术效果，提供如下多个实施例和对比例进行说明。
实施例1：可回收材料80份，TPU2份，石粉200份，扩链剂1份，增韧剂1份，阻燃剂15份，木纤维5份，高温润滑剂1份、抗氧剂1份，发泡剂1份，硅灰石15份。
实施例2：可回收材料80份，TPU2份，石粉200份，扩链剂1份，增韧剂1份，阻燃剂15份，木纤维5份，EBS分散剂2份，高温润滑剂1份、抗氧剂1份，发泡剂1份，硅灰石15份。
实施例3：可回收材料150份，石粉200份，扩链剂1.4份，增韧剂4份，阻燃剂60份，木纤维20份，EBS分散剂4份，高温润滑剂1份、抗氧剂1份，发泡剂1份，硅灰石15份。
实施例4：可回收材料150份，TPU10份，石粉200份，扩链剂1.4份，增韧剂4份，阻燃剂60份，木纤维20份，EBS分散剂4份，高温润滑剂1份、抗氧剂1份，发泡剂1份，硅灰石15份。
实施例5：可回收材料200份，TPU14份，石粉20份，扩链剂1.6份，增韧剂1份，阻燃剂10份，木纤维24份，EBS分散剂0.5份，高温润滑剂0.4份、抗氧剂0.6份，发泡剂0.55份,硅灰石5份。
实施例6：可回收材料210份，TPU16份，石粉175份，扩链剂1.65份，增韧剂1.65份，阻燃剂15份，木纤维28份，EBS分散剂0.75份，高温润滑剂0.5份、抗氧剂0.6份，发泡剂0.6份,硅灰石38份。
实施例7：可回收材料195份，TPU16份，石粉160份，扩链剂1.6份，增韧剂2份，阻燃剂12份，木纤维28份，EBS分散剂0.8份，高温润滑剂0.4份、抗氧剂0.6份，发泡剂0.5份,硅灰石35份。
对比例1：PVC树脂粉500份，塑化剂(柠檬酸三丁酯和/或柠檬酸三辛酯等)10份，稳定剂(硬脂酸钙和/或硬脂酸钠等)10份，碳酸钙80份，高温润滑剂0.5份。
对比例2：PVC树脂粉600份，塑化剂15份，稳定剂15份，碳酸钙100份，高温润滑剂1份。
对比例3：PVC树脂粉550份，塑化剂12份，稳定剂12份，碳酸钙100份，高温润滑剂0.5份，石粉200份。
对比例4：PVC树脂粉650份，塑化剂15份，稳定剂15份，碳酸钙150份，高温润滑剂1份，石粉300份。
实施例的地板制备方法为本发明提供的制备方法，对比例的地板制备方法可以采用PVC地板常用的制备方法。
实施例和对比例的各项性能指标参见表1：
Figure GDA0004121358790000051
/>
Figure GDA0004121358790000061
表1中的性能指标，参考国标GB/T34440，实施例1至7均符合国标的所有要求。
实施例1和实施例2之间存在着EBS分散剂的区别，分散剂使得各种成分可以更好的进行分散均匀，进行化学反应，因此在没有分散剂的帮助下，地板性能指标下降，特别是强度和防火性能。
实施例3和实施例4之间存在着TPU的区别，TPU可以增加柔韧度，因此在冷热翘曲和静曲强度有所体现，实施例4的性能指标优于实施例3。
实施例5和实施例6之间存在着石粉和硅灰石的用量区别，石粉可以提供强度和阻燃效果，硅灰石同样主要提供强度和阻燃效果，因此在强度和防火性能上，实施例6优于实施例5。
实施例7是最佳的成分用量配比，可以从表1中看出，各项性能指标均是最优。
实施例1至7中，由于不含塑化剂，通过EBS分散剂替代充分混合各种成分的作用，通过石粉、TPU和硅灰石等材料替代稳定剂的作用，不含重金属、不含甲醛、不含易挥发的苯类物质，更加环保，将有害成分的挥发量降到最低。
另外，在以上实施例1至7中，扩链剂材料在其他指标中也体现了其的作用，合适的扩链剂材料可以提升平整度，相比其他的实施例，实施例5至7的平整度较好，直线度均小于0.15mm。
对比例1至4中，主要是成分用量比例的区别，以及对比例3和4中含有对比例1和2中没有含有的石粉。可见对比例3和4的强度有了提升，也可以看出，PVC地板的各种性能指标较为出色，但是，包含一定的有害物质，主要原因就是PVC地板中不可或缺的增塑剂和稳定剂，只有增塑剂和稳定剂用量较少的对比例3勉强符合国标中关于有害物质的要求。
因此，本发明提供的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，在可回收和环保的基础上，性能指标也可以达到甚至优于传统PVC地板的性能指标，强度高，耐用，并且利用回收材料可以降低成本。另外最为重要的是，在保护人体健康的同时，还可以降解和重复利用，起到十分重要的环境保护作用。

Claims (7)

1.一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述地板从上至下包括耐磨层、彩膜层、基材层和静音垫层，其中：
所述基材层的成分包括：可回收材料70～220份，TPU0.5～20份，石粉100～350份，扩链剂0.5～2份，增韧剂0.5～5份，阻燃剂0.5～100份，木纤维0.5～30份；所述可回收材料为PETG或/和PET。
2.根据权利要求1所述的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述可回收材料的用量中包括10～100份回收得到的PETG或/和PET。
3.根据权利要求1所述的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述阻燃剂为氢氧化镁或氢氧化铝。
4.根据权利要求1所述的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述基材层的成分还包括：EBS分散剂0.5～5份，高温润滑剂0.4～1份、抗氧剂0.5～1份，发泡剂0.5～1份，硅灰石0.5-100份。
5.根据权利要求4所述的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述基材层的成分中，可回收材料180～220份，TPU14～18份，石粉150～180份，扩链剂1.6～2份，增韧剂0.5～2份，阻燃剂10～20份，木纤维24～30份，EBS分散剂0.5～1份，高温润滑剂0.4～0.6份、抗氧剂0.5～0.7份，发泡剂0.5～0.7份,硅灰石20～40份。
6.根据权利要求5所述的基于PET/PETG的环保耐用可回收地板，其特征在于，所述基材层的成分中，可回收材料195份，TPU16份，石粉160份，扩链剂1.6份，增韧剂2份，阻燃剂12份，木纤维28份，EBS分散剂0.8份，高温润滑剂0.4份、抗氧剂0.6份，发泡剂0.5份,硅灰石35份。
7.一种基于PET/PETG的环保耐用可回收地板制备方法，其特征在于，采用根据权利要求1～6任一项所述的基材层的成分，包括：
将耐磨层、彩膜层和基材层的成分进行分别混合塑化，通过共挤机挤出三层材质，挤出机温度设置为130～140°；
使用具有冷却作用的压辊对进行三层材质进行定厚和冷却，定厚压力设置为4～6MPa，将三层材质的表面温度冷却至60～80°；
将三层材质进行加热，通过压辊将外防护涂层和静音垫层热压贴合至三层材质的上表面和下表面。
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