高弹耐磨运动地板面材及其制备方法.pdf

本发明公开了一种高弹耐磨运动地板面材，所述面材是由下列重量配比的原料制成：PVC高聚合度树脂100份、增塑剂40-60份、TPU聚氨酯弹性体5-10份、复合热稳定剂2.5-4.0份、防霉剂0.05-0.1份、填充改性剂30-50份。本发明所述方法采用高性能压延胚膜中层压贴合高强超低收缩玻璃纤维网格布工艺，用该方法生产的运动地板完全达到运动地板的使用性能要求，同时弹性高，表面耐磨性好，产品尺寸收缩率小。

1、  一种高弹耐磨运动地板面材，其特征在于，所述面材是由下列重量配比的原料制成：
PVC高聚合度树脂            100
增塑剂                     40-60
TPU聚氨酯弹性体            5-10
复合热稳定剂               2.5-4.0
防霉剂                     0.05-0.1
填充改性剂                 30-50。

2、  根据权利要求1所述的高弹耐磨运动地板面材，其特征在于：所述复合热稳定剂由下列重量份的材料组成：
液体钡锌低毒稳定剂            1.5-2.5
粉体钡锌低毒稳定剂            1.0-1.5。

3、  根据权利要求1所述的高弹耐磨运动地板面材，其特征在于：所述填充改性剂为碳酸钙。

4、  根据权利要求1所述的高弹耐磨运动地板面材，其特征在于：所述增塑剂为邻苯二甲二辛酸酯。

5、  根据权利要求1或2所述的高弹耐磨运动地板面材，其特征在于：所述面材是由所述原料制成的胚膜或是由两层胚膜间复合一层网布。

6、  根据权利要求5所述的高弹耐磨运动地板面材，其特征在于：所述网布为玻璃纤维网格布。

7、  一种高弹耐磨运动地板面材的制备方法，包括以下步骤：
1)计量配料；
2)高速混合搅拌；
3)密炼机炼塑；
4)开炼机塑化；
5)螺杆挤出机过滤喂料；
6)压延机成型；
7)引离装置热引出；
8)冷却定型；
9)切边卷曲；
10)高温贴合。

8、  根据权利要求7所述高弹耐磨运动地板面材的制备方法，其特征在于，所述高温贴合步骤具体为：将胚膜，玻璃纤维网格布经过加热辊筒加热或预热后，在贴合机压花装置处液压力把上下两层胚膜和一层玻璃纤维网格布同时贴合在一起，玻璃纤维网格布处于两层胚膜之间，压花装置由一支正面处理的压花钢辊和一支底面橡胶辊组成，贴合时靠两支辊把将近熔融态的胚膜和玻璃纤维网格布结合在一起。

9、  根据权利要求8所述高弹耐磨运动地板面材的制备方法，其特征在于，所述压花钢辊表面具有草皮状纹路。

10、  根据权利要求8所述高弹耐磨运动地板面材的制备方法，其特征在于，所述压花钢辊采用液压驱动，辊筒的两端各有一个直径为80-100mm的油缸，油压为3-5Mpa，贴合温度为160-180℃，主机的速度8-15M/Min。

高弹耐磨运动地板面材及其制备方法
技术领域
本发明涉及化工工业领域，尤其涉及一种高弹耐磨运动地板面材及其制备方法。
背景技术
目前，PVC塑胶地板材料是国际正式的包括篮球在内的所有球类运动场地的最佳选择，经过认证的PVC运动地板可能被用来铺设国际公认的羽毛球、乒乓球、排球、手球等室内比赛场地。该类型运动地板具有如下优点：阻燃、防潮、防滑、膨胀系数极低、抗化学污染、防静电、防白蚁等，另外其拆除、移动更方便，日常无须特别维护。
现有的普通室内塑料运动地板面材未采用高耐磨性能的改性PVC配方或使用带有致癌物(DMF)的涂刮聚氨酯(PU)工艺进行生产，因此存在表面耐磨性能不足，使用寿命低和生产条件环境污染的缺陷。
发明内容
为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种运动地板面材，其弹性好，且耐磨性高，使用寿命长，配方为环保PVC改性材料，具有优良的综合性能。
本发明的第二个目的在于提供一种高弹耐磨运动地板面材的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高弹耐磨运动地板面材，所述面材是由下列重量配比的原料制成：
PVC高聚合度树脂                100
增塑剂                         40-60
TPU聚氨酯弹性体                5-10
复合热稳定剂                   2.5-4.0
防霉剂                         0.05-0.1
填充改性剂                     30-50。
所述复合热稳定剂由下列重量份的材料组成：
液体钡锌低毒稳定剂            1.5-2.5
粉体钡锌低毒稳定剂            1.0-1.5。
所述填充改性剂为碳酸钙。
所述增塑剂为邻苯二甲二辛酸酯(DOP)。
所述面材是由所述原料制成的胚膜或是由两层胚膜间复合一层网布。
所述网布为玻璃纤维网格布。
一种高弹耐磨运动地板面材的制备方法，包括以下步骤：
1)计量配料；
2)高速混合搅拌；
3)密炼机炼塑；
4)开炼机塑化；
5)螺杆挤出机过滤喂料；
6)压延机成型；
7)引离装置热引出；
8)冷却定型；
9)切边卷曲；
10)高温贴合。
所述高温贴合步骤具体为：将胚膜，玻璃纤维网格布经过加热辊筒加热或预热后，在贴合机压花装置处液压力把上下两层胚膜和一层玻璃纤维网格布同时贴合在一起，玻璃纤维网格布处于两层胚膜之间，压花装置由一支正面处理的压花钢辊和一支底面橡胶辊组成，贴合时靠两支辊把将近熔融态的胚膜和玻璃纤维网格布结合在一起。
所述压花钢辊表面具有草皮状纹路。
所述压花钢辊采用液压驱动，辊筒的两端各有一个直径为80-100mm的油缸，油压为3-5Mpa，贴合温度为160-180℃，主机的速度8-15M/Min。
本发明所述方法采用高性能压延胚膜中层压贴合高强超低收缩玻璃纤维网格布工艺，用该方法生产的运动地板完全达到运动地板的使用性能要求，同时弹性高，表面耐磨性好，产品尺寸收缩率小。
所述的面层配方特别添加TPU聚氨酯弹性体改性材料，提高产品的表面耐磨性并本产品具有符合EN-71环保要求配方，具有阻燃性能和防霉特性和优良的物理机械性能。
附图说明
图1是本发明高弹耐磨运动地板面材的制备工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
一种高弹耐磨运动地板面材，是由下列重量配比的原料制成：
PVC高聚合度树脂                100
邻苯二甲二辛酸酯               50
TPU聚氨酯弹性体                8
复合热稳定剂                   3
防霉剂                         0.05
碳酸钙                         40
所述复合热稳定剂由下列重量份的材料组成：
液体钡锌低毒稳定剂            2
粉体钡锌低毒稳定剂            1.3。
实施例2
一种高弹耐磨运动地板面材，其是由两层实施例1所述原料制成的面底两层胚膜间复合一层玻璃纤维网格布。
实施例3
一种高弹耐磨运动地板面材，是由下列重量配比的原料制成：
PVC高聚合度树脂            100
邻苯二甲二辛酸酯           60
TPU聚氨酯弹性体            5
复合热稳定剂               2.5
防霉剂                     0.07
碳酸钙                     50
所述复合热稳定剂由下列重量份的材料组成：
液体钡锌低毒稳定剂            1.5
粉体钡锌低毒稳定剂            1.0。
实施例4
一种高弹耐磨运动地板面材，是由下列重量配比的原料制成：
PVC高聚合度树脂            100
邻苯二甲二辛酸酯           40
TPU聚氨酯弹性体            10
复合热稳定剂               4.0
防霉剂                     0.1
碳酸钙                     30
所述复合热稳定剂由下列重量份的材料组成：
液体钡锌低毒稳定剂        2.5
粉体钡锌低毒稳定剂        1.5。
实施例5
请参阅图1，实施例2所述高弹耐磨运动地板面材的制备方法包括以下步骤：
1)计量配料：根据实施例2所述原材料配比进行粉料称量和液体的计量；
2)高速混合搅拌：将混合好的物料投入高速搅拌机中进行搅拌，一般低速搅拌时间为20秒，高速搅拌时间200-250秒，低速搅拌速度650转/分钟，高速搅拌速度1300转/分，高速搅拌时物料达到85度时就可以转为低速搅拌，混合料的表面温度达到105-110度，由高速搅拌卸料；
3)密炼机炼塑：高速搅拌后的粉料进入密炼机的密炼室后被密炼机两支带有凸翼的强力转子剪切，两个转子的转速分别为40转/分钟，两个转子的速比为1∶1.156，密炼机的容积为100升，在炼塑时温度到145-150度，炼塑时间为200-300秒每批次，使物料不断受到强力剪切。密炼室的上部有一个重锤压住，物料由于受到强烈的混炼和摩擦而产生摩擦热和剪切热，迅速使物料树脂塑化，而配方中的添加剂充分混合形成块状的凝胶；
4)开炼机塑化：生产流程中通常串联二台开炼机，是用于进一步混合、混炼的塑化设备，将密炼机未完全熔融的胶料进一步塑化和为下一工艺储存保温，保证品质均匀；辊轮间隙一般取4-5mm，前后辊温差10度，辊筒控制温度130-150度；
5)螺杆挤出机过滤喂料：将经过密炼机预塑化的胶料通过双螺杆挤出机过滤喂料，螺杆挤出机的机筒温度一般控制在130-165度，螺杆要通冷却水防止焦料，生产胶膜使用时80-120目的过滤网，挤出机机身和模头通过4段温度控制，通过控制温度和压缩比进行塑化效果的调整；
6)压延机成型：经过双螺杆挤出机过滤后的棒状胶料通过摇摆喂料机均匀进入压延机间隙，通过控制各辊筒的温度、速度和辊筒间隙来调整薄膜的厚薄度，四辊压延机由三个间隙时就被压延成需要的薄膜，如果生产薄制品则需要通过引出辊的进一步拉伸作用。四辊压延机由于胶料在辊筒间隙的分离力的作用，辊筒的两端温差和不同规格产品的控制，需要对压延机造成的厚薄度误差进行补偿。本生产线配置辊弯和反辊弯装置，中高度设计和轴交叉装置；通常四个辊筒的温度分别为165-170度，170-175度，175-185，170-175度，第4辊筒速度为12-18M/MIN，速比控制范围1.2-2.0。
7)引离装置热引出：将压延成型后的薄膜经过引离装置热引出或通过速比拉薄，引离辊由两组共六根通热油的辊筒组成，温度130-160度，速比1.1-2.5；
8)冷却定型：将经过引离装置后成型的膜进行冷却定型，冷却辊一般三组共九根辊筒组成，辊筒中央通冷却水，水温依生产规格需要控制，一般为5-8度。如果夏天生产，环境温度高则需要防止水珠的产生，定型时间和定型的温度相关约1-2分钟，需要充分，防止后续尺寸变化收缩；
9)切边卷曲：最后通过摩擦式卷取机按一定的长度卷取；
10)高温贴合：将步骤9)制造的胚膜一层作为面膜、另一层作为底膜、另外加玻璃纤维网格布充分加热或预热后，在贴合压花装置处把三层同时贴合在一起，正面是一支有特定表面草皮状纹路的压花钢辊，底面是橡胶辊，贴合时两支辊之间要加很大压力，把将近熔融态的胚膜和网布结合在一起，压花辊的推动一般采用油压，辊筒的两端各有一个直径为80-100的油缸，油压一般调整在3-5Mpa，贴合温度160-180度，贴合辊速度8-15M/Min，所述压花钢辊表面具有草皮状纹路。
本申请所述高弹耐磨运动地板面材的制备方法具有如下优点：
1)高速搅拌过程使物料与浆叶、搅拌桶以及物料之间产生剧烈摩擦，温度迅速上升，粉体材料和液体状的添加剂在分子热运动和充分的搅拌作用下被PVC树脂充分的吸收，胚膜配方中添加TPU聚氨酯弹性体树脂，利用聚氨酯的高耐磨性能对配方进行改性，形成产品的面层具有超耐磨性能，保证产生足够的摩擦力，满足运动地板要求，完成运动动作。
2)螺杆过滤挤出机喂料：利用螺杆挤出过滤机的模头滤网过滤作用，去除原料过程的杂质，保证产品最后没有针孔和砂眼等造成运动地板的表面质量缺陷。
3)利用高温层压贴合工艺：将符合使用性能的胚膜在贴合机热熔融后与高强度超低收缩率的玻璃纤维网布贴合，压花装置处靠设定的液压力把两层胚膜和一层玻璃纤维网布同时高温层压贴合，形成均一的成品，保证在使用过程中贴合牢度不发生脱层，压花装置的正面是一支有特定表面草皮状纹路钢制压花辊轮，用来加大运动地板表面的摩擦系数，保证产生足够的摩擦力，完成运动动作。
实施例3所述方法制备的高弹耐磨运动地板面材的测试性能如下：