CN111792876B - 一种spc石塑地板材料及其地板 - Google Patents
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Abstract
公开了一种SPC石塑地板材料，包括：PVC树脂100重量份；重质碳酸钙220‑260重量份；纳米碳酸钙40‑80重量份；硬脂酸2‑4重量份；抗冲改性剂8‑12重量份；色母粒4‑8重量份。此外，公开了包含该地板材料的SPC石塑地板层和SPC石塑地板。所述SPC石塑地板不仅具有更好的力学性能，同时具有更低的尺寸变形率。
Description
技术领域
本发明属于石塑地板技术领域；涉及一种SPC石塑地板材料及其地板。
背景技术
SPC地板，又称石塑地板。SPC石塑地板的主要成分是PVC(聚氯乙烯)和大理石粉。SPC石塑地板绿色环保，通常采取锁扣方式进行安装，不使用含甲醛的胶粘剂，因此无毒无害，无放射性污染，对环境无污染，属绿色环保产品，可循环使用。SPC石塑地板表面有一层特殊的经高科技加工的透明耐磨层，具有超强的耐磨性，在人流量较大的医院、商场和高铁站等场所，越来越受到人们的欢迎。此外，SPC石塑地板防水防潮，遇水不变形；同时绝缘阻燃，耐酸碱腐蚀，安全性高。
SPC石塑地板花色新颖，多种花色可供选择，色彩绚丽，自然逼真，任意拼组花色造型，突出个性色彩。为了赋予地板不同的花色和颜色，通常需要选择各种不同性能的色母粒。色母粒要与PVC树脂和重钙粉为主的SPC地板材料具有良好的兼容性，通常需要加入分散剂和相容剂等助剂。
张作才等人(塑料科技，2019，47(7)，111)公开了一种木塑复合材料，包括剑麻纤维素微晶MCF和非极性树脂PP。为了提高该类复合材料的界面黏接强度，使用了松香酸改性的RA-g-PEPA超分散剂。结果表明：PP/MCF木塑复合材料的冲击强度最大可达16.8kJ/m2，且表现出较好的力学性能和加工流动性能。微观形貌分析表明，添加RA-g-PEPA超分散剂后，MCF与PP树脂的界面黏结力增强，木塑复合材料的断裂方式有所改变。上述文献未记载该超分散剂是否可应用于PVC树脂。
在现有技术中，由于PVC树脂和重钙粉之间存在不利的界面作用，导致所得SPC石塑地板的力学性能和尺寸变形率仍然不能令人满意。
因此，仍然需要针对现有技术的上述缺陷，提供一种SPC石塑地板材料及其地板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种SPC石塑地板材料及其地板。相对于现有技术，所述SPC石塑地板不仅具有更好的力学性能，同时具有更低的尺寸变形率。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明采用以下技术方案：一种SPC石塑地板材料，包括：
PVC树脂100重量份；
重质碳酸钙220-260重量份；
纳米碳酸钙40-80重量份；
硬脂酸2-4重量份；
抗冲改性剂8-12重量份；
色母粒4-8重量份；
其特征在于，
所述色母粒的原料由PVC树脂、EVA蜡、C.I.颜料黄139、复合分散剂和任选的其它助剂组成；其中，所述复合分散剂选自丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)和月桂酸二乙醇酰胺。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述PVC树脂选自悬浮法生产的PVC树脂，平均聚合度为1000-1150。
在一个具体的实施方式中，所述PVC树脂选自PVC SG-5树脂(山东信发集团；平均聚合度为1050；CAS：93050-82-9)。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述重质碳酸钙的粒径为300-500目。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述纳米碳酸钙的平均粒径为15-40nm；比表面积≥40m2/g。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述抗冲改性剂选自丙烯酸酯共聚物。
在一个具体的实施方式中，所述抗冲改性剂选自ACR KM-355P(美国罗门哈斯公司)。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述EVA蜡选自重均分子量为9300且VA含量13-15％的EVA蜡。
在一个具体的实施方式中，所述EVA蜡选自Luwax EVA3(BASF；CAS号：111-46-6)。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，所述丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)与月桂酸二乙醇酰胺的重量比(3-4):1。
在本发明中，丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)按照张作才等人(塑料科技，2019，47(7)，111)进行合成和表征。
在本发明中，其它助剂可以举出：抗氧化剂，紫外吸收剂，阻燃剂，硬脂酸钙；等等。
在一个具体的实施方式中，所述助剂选自抗氧化剂1010和硬脂酸钙。
本发明的色母粒按照本领域的常规工艺进行制备。
在一个具体的实施方式中，按照配方，先将PVC树脂、EVA蜡、复合分散剂和任选的其它助剂加入高速混合机中，搅拌混合；然后加入C.I.颜料黄139，使其搅拌均匀；再将物料加入双螺杆挤出机中熔融，塑化，切粒。
根据本发明所述的SPC石塑地板材料，其中，在色母粒原料中，PVC树脂、EVA蜡、C.I.颜料黄139、复合分散剂和任选的其它助剂的重量比为(30-50):(4-6):(40-60):(4-5):(0-5)。
另一方面，本发明还提供了一种SPC石塑地板层，其特征在于，所述地板层包含根据本发明前述的SPC石塑地板材料。
最后，本发明进一步提供了一种SPC石塑地板，其特征在于，所述地板包括根据本发明前述的SPC石塑地板层。
发明人发现，使用本发明所述的复合分散剂制备色母粒，在不使用其它分散剂的情况下，所述色母粒同纳米碳酸钙一起，有助于改善PVC树脂和重钙粉的不利界面作用，所得SPC石塑地板不仅具有更好的力学性能，同时具有更低的尺寸变形率。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
应理解，本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。
在本发明中，如无其它说明，所有份数均为重量份。
在本发明中，丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)按照如下方法制备：将30重量份松香酸在氮气保护下加热至230℃，滴加8.58重量份丙烯酸溶液；滴加完毕后继续反应2h，自然冷却至200℃。使用酸碱滴定法测定酸值，达到275mgKOH/g左右，即为丙烯海松酸。取30重量份12-羟基硬脂酸在氮气保护下加热至100℃，完全熔融后加入0.375重量份对甲苯磺酸作为催化剂，升温至130℃，保温反应6h，冷却出料，在60℃条件烘10h，得到聚-(12-羟基硬脂酸)。将12.36重量份丙烯海松酸和167.24重量份聚-(12-羟基硬脂酸)加热至130℃，保温反应10h，冷却出料，即得产品。
在本发明中，力学性能采用拉伸强度进行评价。拉伸强度按照ASTM 638-2014测定，拉伸速率为50mm/min。
在本发明中，尺寸变形率按照行业通用做法进行。将SPC石塑地板在60℃条件下放置6h，测定长度方向和宽度方向上的尺寸变形率(％)。
实施例1
色母粒的配方如下，包括：
PVC SG-5树脂40份；
BASF Luwax EVA3蜡5份；
C.I.颜料黄139 48份；
丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)3.5份；
月桂酸二乙醇酰胺1份；
抗氧化剂1010 1份；
硬脂酸钙1.5份；
按照配方，先将PVC树脂、EVA蜡、复合分散剂和其它助剂加入高速混合机中，搅拌混合；再加入C.I.颜料黄139，使其搅拌均匀；再将物料加入双螺杆挤出机中熔融，塑化，切粒；双螺杆挤出机一区至五区温度分别为170℃、175℃、175℃、175℃、180℃；主机转速为100rpm；喂料转速为20rpm；熔体压强为2MPa。
实施例2
SPC石塑地板材料的配方如下，包括：
PVC SG-5树脂100重量份；
400目重质碳酸钙240重量份；
纳米碳酸钙(平均粒径为15-40nm；比表面积≥40m2/g)60重量份；
硬脂酸3重量份；
ACR KM-355P 10重量份；
实施例1的色母粒6重量份。
按照配方，先将色母粒和纳米碳酸钙加入高速混合机中，搅拌混合；再加入重质碳酸钙，搅拌混合；最后加入PVC SG-5树脂硬脂酸和ACR KM-355P，在加热条件下使其搅拌均匀；再将物料加入双螺杆挤出机中熔融，塑化；双螺杆挤出机一区至五区温度分别为190℃、190℃、195℃、200℃、200℃；主机转速为120rpm；喂料转速为30rpm；熔体压强为1.5MPa。最后，将塑化的物料趁热输入模具，挤出成型，得到SPC石塑地板层。
使用四辊压光机对SPC石塑地板层进行定型，厚度为1mm；再贴彩膜和耐磨层，冷却、切边，得到SPC石塑地板。
比较例1
同实施例2，将丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)替换为月桂酸二乙醇酰胺。
比较例2
同实施例2，将月桂酸二乙醇酰胺替换为丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)。
比较例3
同实施例2，将丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)替换为松香酸。
性能测试
按照前述方法测定实施例2和比较例1-3的SPC石塑地板的拉伸强度和尺寸变形率。结果参见表1。
表1
由表1可以看出，与比较例1-3相比，本发明实施例2的SPC石塑地板不仅具有更好的力学性能(拉伸强度≥39MPa)，同时具有更低的尺寸变形率(≤0.05％)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种SPC石塑地板材料，包括：
PVC树脂100重量份；
重质碳酸钙220-260重量份；
纳米碳酸钙40-80重量份；
硬脂酸2-4重量份；
抗冲改性剂8-12重量份；
色母粒4-8重量份；
其特征在于，
所述色母粒的原料由PVC树脂、EVA蜡、C.I.颜料黄139、复合分散剂和任选的其它助剂组成；其中，所述复合分散剂选自丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)和月桂酸二乙醇酰胺；
所述PVC树脂选自悬浮法生产的PVC树脂，平均聚合度为1000-1150；
所述丙烯海松酸接枝聚-(12-羟基硬脂酸)与月桂酸二乙醇酰胺的重量比(3-4):1；
在色母粒原料中，PVC树脂、EVA蜡、C.I.颜料黄139、复合分散剂和任选的其它助剂的重量比为(30-50):(4-6):(40-60):(4-5):(0-5)。
2.根据权利要求1所述的SPC石塑地板材料，其中，所述重质碳酸钙的粒径为300-500目。
3.根据权利要求1所述的SPC石塑地板材料，其中，所述纳米碳酸钙的平均粒径为15-40nm；比表面积≥40m2/g。
4.根据权利要求1所述的SPC石塑地板材料，其中，所述抗冲改性剂选自丙烯酸酯共聚物。
5.根据权利要求1所述的SPC石塑地板材料，其中，所述EVA蜡选自重均分子量为9300且VA含量13-15％的EVA蜡。
6.一种SPC石塑地板层，其特征在于，所述地板层包含根据权利要求1-5任一项所述的SPC石塑地板材料。
7.一种SPC石塑地板，其特征在于，所述地板包括根据权利要求6所述的SPC石塑地板层。
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