一種不含鹵素的塑膠地磚制品及其配方組成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚酯塑膠地磚,尤其涉及一種不含鹵素、不含重金屬、不含有機揮 發(fā)物的聚酯地磚,其具有耐磨損性、高抗張強度、耐煙蒂性、耐溶劑性等的優(yōu)良物理性能、化 學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 長久使用的PVC塑膠地磚,因為含有鹵素及重金屬對環(huán)境不友善,不利回收,且回 收焚化過程中會產(chǎn)生二噁英毒氣危害人體健康,故逐漸被禁止使用。
[0003] 另一種聚烯烴樹脂地磚,例如PE或PP塑膠地磚,在焚化過程中不產(chǎn)生二噁英,雖 解決了二噁英所帶來的威脅,卻有不易印刷、不易貼合、不易接著加工的缺點。而且,聚烯烴 樹脂具高流動特性,容易造成聚烯烴樹脂迭層成品的厚度不均勻,且材質(zhì)受到紫外線照射 容易產(chǎn)生劣化。在聚烯烴樹脂地磚的制造過程中,容易造成聚烯烴樹脂的迭層成品厚度不 均勻的加熱貼合時變形,印刷圖案及問題,且聚烯烴樹脂地磚受到紫外線照射容易產(chǎn)生材 質(zhì)劣化。因此,在生產(chǎn)過程中,這種聚烯烴樹脂地磚須再經(jīng)過改性、電暈處理及表面處理等 工藝,制造流程長,除成本增加之外,聚烯烴樹脂原料的能源耗用量較高、地磚成品亦因耐 候差而使用壽命較短造成資源耗用,對環(huán)境保護反而是負(fù)面問題增大。
[0004] 至于PET聚酯樹脂地磚方面,PET聚酯樹脂的結(jié)晶度雖高,但結(jié)晶速率卻小,導(dǎo)致 成型加工困難,模塑溫度高,生產(chǎn)周期長,以及抗沖擊性能差,長久以來被本領(lǐng)域的技術(shù)人 員認(rèn)為不適合以壓延成型方式抽制成薄膜或基材等片狀材料。
[0005] 例如,美國專利US5998005或US6068910公開的PET聚酯樹脂,在壓延機高速生 產(chǎn)下,會黏輪而不易成型,所述壓延機設(shè)備在承受黏輪的高負(fù)載下,甚至?xí)斐蓚鲃虞S的折 損。
[0006] 另一篇美國專利US7438841雖揭示用于壓延加工的聚酯組合物,但該聚酯組合物 耐熱性差,在高溫下,其結(jié)晶逐漸分解而黏輪,嚴(yán)重地影響加工性,所制成的聚酯成品,不但 機械強度降低,耐磨損性也不佳。
[0007] 但是,即使發(fā)展到使用壓延機生產(chǎn)薄膜或基材,由于在工藝中需要多段延伸,包括 壓紋段、冷卻段、卷取段,其收縮率大,尺寸穩(wěn)定性差,當(dāng)多層不同收縮率的薄膜或基材熱壓 貼合構(gòu)成迭層結(jié)構(gòu)地磚時,影響成品厚度以及外觀的一致性。
[0008] 更具體而目,PET聚酯樹脂因為具尚結(jié)晶特性,受熱恪融后流動性尚,不適合使用 開放式的壓延機加工,因此,要使用PET聚酯樹脂制成片狀材料時,通常是使用擠出機加工 抽制成薄膜或基材,但是抽制而成的PET薄膜或基材,同樣具高結(jié)晶特性,熔融后,仍受限 于高溫、高流動性的限制,并不適合使用現(xiàn)有技術(shù)常用的地磚壓板機做迭層貼合。
[0009] 此外,市售的PVC、聚烯烴樹脂或PET聚酯樹脂塑膠地磚,因為使用PVC、聚烯烴樹 脂或PET聚酯樹脂制成,塑膠地磚的耐煙蒂性較差,香煙點燃平放在地磚表面,或香煙點燃 后對地磚表面垂直捻熄,會造成這些地磚的表面留下痕跡,從而破壞地磚整體外觀。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 為解決傳統(tǒng)PVC塑膠地磚對環(huán)境不友善且影響人們健康的問題,本發(fā)明的主要目 的在于提供一種不含鹵素、不含重金屬、不含有機揮發(fā)物的聚酯塑膠地磚,不但對環(huán)境友 善,且不危害人體健康,可以取代傳統(tǒng)PVC塑膠地磚。
[0011] 本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種經(jīng)過改性的特殊聚酯樹脂組合物,基于聚酯 樹脂組合物總重量,成分中包括占3~25重量%的聚酯樹脂及占97~75重量%的改性聚 合物,還包括另添加于成分中的加工助劑、滑劑、增塑劑、填充劑及改性劑母粒,不但適合使 用現(xiàn)有制作PVC膠布的設(shè)備及制法來壓延成型聚酯膠布及進行迭層貼合成聚酯塑膠地磚, 且所制成的聚酯塑膠地磚為不含鹵素、不含重金屬及不含有機揮發(fā)物的單層或多層聚酯塑 膠地磚,與PVC塑膠地磚相比,具備更優(yōu)異的高抗張強度、更優(yōu)良的耐磨損性、耐煙蒂性及 耐溶劑性,適合用于取代傳統(tǒng)PVC塑膠地磚。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的填充劑使用不同粒徑的球型碳酸鈣A及B按7 :1混合比例組成最 密堆積與理論最密堆積的曲線圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明的聚酯塑膠地磚由二層迭層構(gòu)成的說明圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明的聚酯塑膠地磚由三層迭層構(gòu)成的說明圖。
【具體實施方式】
[0015] 本發(fā)明的聚酯塑膠地磚制備方法,包括使用特殊配方的聚酯樹脂組合物,以及以 壓延或擠出成型制作塑膠地磚的各層迭層,尤其是可以沿用現(xiàn)有制作PVC膠布的設(shè)備,包 括使用原本用于制作PVC膠布的壓延機、擠出機,印刷機及地磚壓板機等設(shè)備,來進行聚酯 塑膠地磚的迭層貼合,進而制成各種不同規(guī)格的聚酯塑膠地磚。
[0016] 而且,根據(jù)本發(fā)明的聚酯塑膠地磚制備方法,本發(fā)明進一步提供一種聚酯塑膠地 磚,特性為不含鹵素、不含重金屬及不含有機揮發(fā)物,特別是一種具高抗張強度、又具優(yōu)良 耐磨損性、耐煙蒂性及耐溶劑性的聚酯塑膠地磚。
[0017] 為達成上述目的,在本發(fā)明的聚酯塑膠地磚的工藝中,對適用于制作所述聚酯塑 膠地磚的聚酯樹脂組合物,需要進行以下各種方面的改進,不但要改進聚酯樹脂組合物的 加工性和物理性質(zhì),更要改進聚酯樹脂組合物的剛性、耐熱性、耐煙蒂污染性和耐候性。
[0018] 1、樹脂方而:
[0019] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物,于成分配方中,包括使用聚酯樹脂及改性聚合物,根據(jù) 樹脂總重量,也就是,本發(fā)明聚酯樹脂及改性聚合物總用量為100重量份(PHR,parts per hundreds of resin,每百份樹脂含量),其中改性聚合物占樹脂總重量的3~25重量%, 其他聚酯樹脂占樹脂總重量的97~75重量%。
[0020] 而且,所述聚酯樹脂選自聚對苯二甲酸乙二醇酯均聚聚酯(簡稱PET)、對苯二甲 酸-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯均聚聚酯(簡稱PCT)或1,4-環(huán)己烷二甲醇改性共聚酯(以下簡 稱CHDM改性共聚酯)中的一種或二種以上的組合。
[0021 ] 其中,所述CHDM改性共聚酯包括二元酸改性PCT共聚酯(簡稱PCTA)、二元醇改性 PCT共聚酯(簡稱PCTG)或CHDM改性PET共聚酯(簡稱PETG)。
[0022] 所述PCTA為對苯二甲酸(簡稱TPA)、1,4-環(huán)己烷二甲醇(簡稱CHDM)及間苯二 甲酸(簡稱IPA)的共聚酯。所述PETG與所述PCTG均為對苯二甲酸(TPA)XHDM及乙二醇 (簡稱EG)的共聚酯,主要區(qū)別在于二元醇的添加含量不同,PETG是EG的添加量超過50 %, 而PCTG是CHDM的添加量超過50%。
[0023] 上列各種醇化共聚酯,即PCTA、PCTG或PETG共聚酯,具有優(yōu)良物理特性、耐化學(xué) 性和透明度,其特性粘度(IV)為0. 76至0. 85分升/克(dL/g),熔點Tm為135~145°C, 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為70~80°C,適合在溫度140~190°C范圍下使用壓延機、單雙軸擠出 機、捏合機、乳輪機等設(shè)備加工,在工藝中的原料加工、加熱過程、或在成品使用后的廢棄回 收、焚燒過程,都不產(chǎn)生二噁英氣體,也不會造釀成濃黑煙害、對地球環(huán)境、人體無傷害性。
[0024] 2、改善聚醅樹脂組合物的軔件及加工流動件:
[0025] 為改進聚酯樹脂組合物的各項物理性能,本發(fā)明的聚酯樹脂組合物中,需添加與 聚酯樹脂相容性極佳的改性聚合物。也就是,本發(fā)明的聚酯樹脂組合物,包括使用聚酯樹脂 及改性聚合物,
[0026] 添加所述改性聚合物的目的,一方面是得以調(diào)整聚酯塑膠粒的高溫加工熔融黏度 及改善流動性,當(dāng)使用于壓延機或押出機進行壓延或擠出加工時,熔融態(tài)聚酯塑膠可以避 免沾粘到輥輪的輪面上;另一方面則是促進聚酯樹脂組合物得以提高物理韌性及改善撕裂 強度。
[0027] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物,除了配方中選用前面所述CHDM改性共聚酯之外,配方 中使用的改性聚合物,可再添加其它橡膠或彈性體,包括:添加及選用順丁橡膠(簡稱BR)、 熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(簡稱TPU)、丁苯橡膠(由苯乙烯和丁二烯聚合而成,簡稱SBR)、 乙烯/丙烯彈性體(又稱乙丙橡膠)、聚烯烴彈性體(簡稱Ρ0Ε)、聚酯橡膠(又稱熱塑性聚 酯彈性體,簡稱TPEE)、三元乙丙橡膠(又稱乙烯/丙烯/二烯三元共聚物,簡稱EPDM)、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物彈性體(簡稱MBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 嵌段共聚物(簡稱SBS)、或苯乙烯乙烯/ 丁烯苯乙烯橡膠(簡稱SEBS)等橡膠或彈性體。
[0028] 3、調(diào)整聚醅樹脂分子間高淵加工結(jié)合力:
[0029] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物中,借添加加工助劑來調(diào)整聚酯樹脂分子間高溫加工結(jié) 合力。加工助劑的使用量為0. 3~6重量份,包括芳香族羧酸鹽混合并用丙酸酯和/或亞 磷酸酯。
[0030] 在聚酯樹脂組合物中添加芳香族羧酸鹽的目的,在于促進聚酯樹脂的分子間結(jié)合 力及形成緊密結(jié)合材質(zhì),在高溫壓延加工下可以避免分子斷鏈,因為具有優(yōu)良耐磨損性及 抗張強度,更適用于作為地磚的材質(zhì)使用。
[0031] 所述芳香族羧酸鹽可選自苯甲酸鉀、苯甲酸鈉或苯甲酸鎂中的一種以上,其用量 為0. 2~5重量份。加工助劑選擇并用丙酸酯及亞磷酸酯的目的,在于提升聚酯樹脂