[发明专利]硬质聚氯乙烯复合材料及其加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及板材领域，尤其涉及一种不含增塑剂的硬质聚氯乙烯复合材料及其制得的板材及其加工方法。

背景技术

板材，例如地板、墙板、天花板等，被大量地使用在建筑装修中。随着人们生活水平、健康和环保意识的提高，人们既希望所用的板材具有优良的实用性能，又希望其健康无毒，长期使用过程中没有有害物质逸出。

实木板材，例如实木地板，由实木直接加工制成。虽然其具有美观的自然木纹、舒适的脚感和良好的隔热性，但是其成本高，容易伸缩变形甚至开裂，且耐磨耐热性能较差，也不利于森林资源的可持续发展。

为降低成本并提高板材性能，本领域技术人员采用PVC(聚氯乙烯)、LVT(石塑地板)等作为基材。作为层压板材的基材使用最多的当属PVC，因为PVC具有低廉的价格和优良的物理、化学性能。

中国专利CN103724863A公开了一种硬质PVC板，其中各组分的重量含量为：PVC100份、稳定剂8份、石英粉5份、竹纤维12份、玻纤维12份、纳米碳酸钙10份、轻质活性碳酸钙6份、氯化钙5份、钛白粉2份、糖蛋白2份、加工助剂2份。

中国专利CN103772852 A也公开了一种硬质PVC扣板，由下述重量份的原料组成的：PVC树脂80-90、环烷酸锌0.2-1、硼砂2-3、聚苯并咪唑纤维3-5、重质碳酸钙10-17、硅酸钠1-2、壳聚糖1-2、膨胀珍珠岩2-3、芬苯达唑0.2-0.5、辛基硫醇锡0TM-17N0.4-1、尾砂1-2、双十四碳醇酯2-4、醋酸丁酸纤维素1-2、改性助剂10-17。

现有技术中的PVC板材配方用到的利于硬度的原料含量较少，导致最终的产品硬度不够，不适合某些场合的装饰使用，例如：厨房等温度较高的地方。

为了增加PVC板材柔韧性并延长使用寿命，往往会使用增塑剂，例如对苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。地板的增塑剂含量虽不大，但随着长期使用，增塑剂往往会逐渐迁移至材料表面而逸出，对人们的健康造成一定的危害。

另外，目前市场上的PVC板材经常会出现“翘曲”现象(板材面积越大，此缺点越明显)，特别是多层板材，其通过粘结的方式结合，会导致稳定性不好，且通过粘结的方式会使用胶水，可能存在甲醛，不符合环保的要求，时间久了，胶水粘结处容易开裂。

鉴于以上情况，本领域技术人员致力于开发一种具有高性能，特别是具有理想硬度且不含增塑剂的PVC板材。另外，在保证板材具有理想硬度的前提下，同时要求板材尽可能轻质化。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种硬度良好、不含增塑剂且轻质化的PVC基材，以及由其制得的具有功能层的板材。

本申请的发明人，在研究PVC复合材料的过程中，进行大量的实验，最终发现硬脂酸和ACR改性剂的共同使用能够替代现有配方中的增塑剂。硬脂酸的加入可以减少聚合物分子间的内聚力，降低其熔体粘度，从而削弱聚合物间的内摩擦；ACR为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等单体的共聚物，它可使材料的抗冲击强度增大几十倍。

硬脂酸和ACR改性剂的共同使用不仅替代了现有的增塑剂，并且结合PVC复合材料中其他组分的使用，还大大改善了PVC复合材料的性能，特别是硬度。

另外，为了使板材轻质化，本申请的发明人使用了珍珠岩和轻质碳酸钙，替代了现有的重质碳酸钙。

具体而言，本发明提供了一种硬质聚氯乙烯复合材料，该硬质聚氯乙烯复合材料的配方，按重量计含有以下组分：聚氯乙烯75-125份、氯化聚乙烯1-5份、珍珠岩50-80份、轻质碳酸钙160-190份、稳定剂2-6份、硬脂酸0.2-1份和ACR改性剂0.5-3.5份。

优选的，聚氯乙烯为PVC-SG5型。

优选的，所述稳定剂为铅盐复合稳定剂、有机锡类稳定剂、钙锌复合稳定剂或钾锌复合稳定剂。

优选的，所述硬质聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：PE蜡0.2-1.1份。

优选的，所述硬质聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：钛白粉1-5份。

优选的，所述硬质聚氯乙烯复合材料的配方中，按重量计还含有：OB-1增白剂0.01-0.05份。

本发明还提供了一种聚氯乙烯基材，所述基材为单层基材，所述基材的的配方为前述硬质聚氯乙烯复合材料的配方。

本发明还提供了一种聚氯乙烯基材，所述基材为多层基材，所述多层基材中的一层或多层的配方为前述硬质聚氯乙烯复合材料的配方。

本发明还提供了一种前述单层聚氯乙烯基材的方法，包括以下步骤：