一種瓷石環保地板及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種瓷石環保地板，包括板體和表面涂層，所述的板體包括以下重量組分：大理石粉：75～85份，聚氯乙烯：15～25份，氯化聚乙烯：1.75～2.25份，聚丙烯酸酯：0.375～0.625份，穩定劑：1～1.5份，滑劑：0.75～1.25份，二氧化鈦：1～1.5份；其中，所述的大理石粉的粒徑為350～450目，另一方面，本發明還提供一種上述瓷石環保地板的制備方法。本發明旨在提供易于安裝、容易回收、經久耐用、導熱性能佳、具有保健功能的瓷石環保地板以及制備該瓷石環保地板的制備方法。
【專利說明】一種瓷石環保地板及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及建筑材料領域，特別是一種易于安裝、容易回收、經久耐用、導熱性能佳、具有保健功能的瓷石環保地板，以及該瓷石環保地板的制備方法。
【背景技術】
[0002]在建筑板材領域，常用的底板板材材料可以分為以下幾種:木質板材、天然石材、木塑材料、瓷磚等，但是在實際應用中發現上述幾種材料均存在各自的使用缺陷，如:木質板材抗蟲蛀能力差、不能防火防潮，導熱性能差；瓷磚易碎并且質地冰冷；天然石材加工難度大，并且為了與地基結合需要以水泥為粘結劑，同時由于導熱率大導致質地冰涼；木塑材料含有有機粘結劑和其他的化學物質，用于室內環境中時容易產生小分子有害氣體。
[0003]隨著人們對家裝的要求越來越高，大理石或者花崗巖石材大量用于高檔住宅和其他場所，成品的大理石或者花崗巖需要切割后方能使用，在切割的過程中產生大量的石粉，這部分石粉大都以垃圾的形式丟棄。
[0004]因此需要開發出一種能夠綜合利用這些廢棄石粉，并獲得使用性能優良的人工合成石材。
【發明內容】
[0005]本發明的一個目的是提供一種易于安裝、容易回收、經久耐用、導熱性能佳、具有保健功能的瓷石環保地板。
[0006]本申請的另一個目的是還提供了一種上述瓷石環保地板的制備方法。
[0007]本發明提供的技術方案為:一種瓷石環保地板，包括板體和表面涂層，所述的板體包括以下重量組分:大理石粉:75?85份，聚氯乙烯:15?25份，氯化聚乙烯:1.75?2.25份，聚丙烯酸酯:0.375?0.625份，穩定劑:I?1.5份，滑劑:0.75?1.25份，二氧化鈦:I?1.5份；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述的板體包括以下重量組分組成:大理石粉:80?84份，聚氯乙烯:18?23份，氯化聚乙烯:1.9?2.1份，聚丙烯酸酯:0.45?0.55份，穩定劑:1.2?1.3份，滑劑:1?1.1份，二氧化鈦:1.1?1.3份；其中，所述的大理石粉的粒徑為380?420目。
[0009]在上述的瓷石環保地板中，所述的板體兩側分別設有沿兩側邊延伸的公槽和母槽，所述的板體下表面設有至少一條凹槽。
[0010]在上述的瓷石環保地板中，所述的母槽的上側設有一個凸止口，所述的凸止口的上端面與所述的板體平齊，所述的公槽的上側設有一個與所述的凸止口配合的凹止口，所述的母槽的剖面為內凹的圓弧形，所述的公槽的剖面為外凸的圓弧形。
[0011]在上述的瓷石環保地板中，所述的表面涂層為水性涂料，所述的水性涂料中含有
0.5?1.5%重量份的三氧化二鋁。
[0012]在上述的瓷石環保地板中，所述的滑劑為硬脂酸酯或聚乙烯蠟，所述的聚氯乙烯的型號為SG-5型。
[0013]本發明還提供一種瓷石環保地板的制備方法，包括以下步驟:
[0014]步驟1:干燥，將75?85份大理石粉、15?25份聚氯乙烯、1.75?2.25份氯化聚乙烯、0.375?0.625份聚丙烯酸酯、I?1.5份穩定劑、0.75?1.25份滑劑、I?1.5份二氧化鈦進行混合并干燥；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目；
[0015]步驟2:預塑化，將干燥后的混合物進行加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時間為0.5?1.5小時；加熱攪拌結束后將混合物進行冷卻攪拌,直至混合物的溫度降至25 ?30? ；
[0016]步驟3:靜置，將步驟2得到的混合物置于通風處放置20?28小時；
[0017]步驟4:擠壓，將步驟3得到的混合物通過螺桿擠出機擠出，并在模具中成型，得到半成品；
[0018]步驟5:定型，將步驟4中得到的半成品導入定型模中，使其冷卻到35?45°C，然后再將其放置在水槽中進一步冷卻至25?30°C，得到定型的半成品；
[0019]步驟6:切割，通過切割機將所述的步驟5得到的定型的半成品切割成預設的長度；
[0020]步驟7:表面處理，將切割后的半成品進行打磨，并在打磨后的半成品的表面涂覆水性涂料。
[0021]在上述的瓷石環保地板的制備方法中，所述的步驟4中所述的螺桿擠出機的兩個螺桿上均設有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為185?195 °C,中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，所述的螺桿擠出機為SJSZ65/132型錐形雙螺桿擠出機，所述的混合物的擠出速度為150?170kg/min。
[0022]在上述的瓷石環保地板的制備方法中，所述的步驟7中的水性涂料為9?11層，所述的水性涂料中含有0.5?1.5%重量份的三氧化二鋁。
[0023]在上述的瓷石環保地板的制備方法中，所述的步驟5中的定型的半成品為長條狀的板體(I)，所述的板體⑴兩側分別設有沿兩側邊延伸的公槽⑶和母槽(4)，所述的板體下表面設有至少一條凹槽(5)，所述的母槽的上側設有一個凸止口，所述的凸止口的上端面與所述的板體(I)平齊，所述的公槽的上側設有一個與所述的凸止口配合的凹止口，所述的母槽的剖面為內凹的圓弧形，所述的公槽的剖面為外凸的圓弧形。
[0024]在上述的瓷石環保地板的制備方法中，所述的滑劑為硬脂酸酯和聚乙烯蠟中的一種或者兩種的組合，所述的聚氯乙烯的型號為SG-5型。
[0025]與傳統的板材相比，本發明所提供的述瓷石環保地板采用廢棄的石粉為主要原料制作，環保節能，當本瓷石環保地板破碎或者廢棄時，可以粉碎回收重新制作，降低固體廢棄物的排放量。
[0026]更為重要的是，本發明的瓷石環保地板的導熱系數能夠控制在0.9?1.1之間，同時保證地板具有足夠的韌性和強度，具體來說，通過合適的原材料配比、預塑化以及特制的螺桿擠出機提供足夠的剪切力來實現石粉顆粒與上述的聚氯乙烯分子之間的牢固結合，實現得到合適的導熱系數的目的。
[0027]更進一步地，本發明的水性涂料層中添加了三氧化二鋁納米粉末，當本瓷石環保地板上沾上水滴時，三氧化二鋁與水進行水和，使水性涂料層變粗糙，當本瓷石環保地板的底部鋪設有發熱體時，鋁原子外層的電子發生躍遷，產生遠紅外線，并且本水性涂料層是透明的并且非常薄，對遠紅外線吸收率非常低，相比于傳統的板材，人體可以吸收更多的遠紅外線。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明的具體實施例1的瓷石環保地板的剖視圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合【具體實施方式】，對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，但不構成對本發明的任何限制。
[0030]具體實施例1:
[0031]將80份大理石粉、20份SG-5型聚氯乙烯、2份氯化聚乙烯、0.5份聚丙烯酸酯、1.25份穩定劑、I份聚乙烯蠟、1.25份二氧化鈦進行混合并干燥，干燥溫度為135°C，干燥時間為0.5小時；所述的大理石粉的粒徑為380?420目；將干燥后的混合物加入到攪拌機中加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時間為0.5小時；加熱攪拌結束后將混合物加入到另一攪拌機中進行冷卻攪拌，攪拌0.4小時，使混合物的溫度降至25?30°C ;上述操作結束后將混合物置于通風處放置24小時；然后將混合物通過螺桿擠出機擠出，并在模具中成型，得到半成品；其中，所述的螺桿擠出機的兩個螺桿上均設有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為185?195°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，本實施例所述的前段為擠出機的入口至螺桿的400_位置處，中段為擠出機的400?900mm處，后端為擠出機螺桿的900?1430mm處；所述的所述的螺桿擠出機為SJS65/132型錐形雙螺桿擠出機，所述的混合物的擠出速度為160kg/min。
[0032]半成品導入定型模中，使其冷卻到40°C，然后再將其放置在水槽中進一步冷卻至常溫，得到定型的半成品；并通過切割機切割成80cm長度的石板，并在其上涂覆10層水性涂料。所述的水性涂料中含有1%重量份的三氧化二鋁。
[0033]制備得到的產品如圖1所示，包括板體I和表面涂層2，板體I兩側分別設有沿兩側邊延伸的公槽3和母槽4，板體底部設有四條凹槽5，所述的母槽4的上側設有一個凸止口 6，所述的凸止口 6的上端面與所述的板體I平齊，所述的公槽3的上側設有一個與所述的凸止口 6配合的凹止口 7，所述的母槽4的剖面為內凹的圓弧形，所述的公槽3的剖面為外凸的圓弧形，在本實施例中最終產品的最大厚度處為2cm,最小厚度處為0.8cm,本實施例并不限制最終產品的厚度，可以適當調整定型模的規格，以制備多種型號的瓷石環保地板。
[0034]具體實施例2:
[0035]與實施例1的具體配方數據和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為82份，SG-5型聚氯乙烯為18份。
[0036]具體實施例3:
[0037]與實施例1的具體配方數據和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為76份，SG-5型聚氯乙烯為24份。
[0038]具體實施例4:
[0039]與實施例1的具體配方數據和操作步驟相同，不同的地方在于，氯化聚乙烯為1.9份，聚丙烯酸酯為0.54份，穩定劑為1.3份，二氧化鈦為1.1份。
[0040]對比例1:
[0041]與實施例1的具體配方數據和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為65份，SG-5型聚氯乙烯為35份；擠出速度為80kg/min ;加熱攪拌的溫度為120°C ;所述的水性涂料中并不添加三氧化二鋁。
[0042]對比例2:
[0043]與實施例1的具體配方數據和操作步驟相同，不同的地方在于，大理石粉為92份，SG-5型聚氯乙烯為8份；擠出速度為240kg/min ;加熱攪拌的溫度為120°C ;所述的水性涂料中并不添加三氧化二鋁。
[0044]對比例3:
[0045]將80份大理石粉、20份SG-5型聚氯乙烯、2份氯化聚乙烯、0.5份聚丙烯酸酯、
1.25份穩定劑、I份聚乙烯蠟、1.25份二氧化鈦進行混合并干燥，干燥溫度為135°C，干燥時間為0.5小時；所述的大理石粉的粒徑為380?420目；將干燥后的混合物加入到攪拌機中加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時間為0.5小時；加熱攪拌結束后將混合物加入到另一攪拌機中進行冷卻攪拌，攪拌0.4小時，使混合物的溫度降至25?30°C ;上述操作結束后將混合物置于通風處放置24小時；然后將混合物通過螺桿擠出機擠出，并在模具中成型，得到半成品；其中，所述的螺桿擠出機的兩個螺桿上均設有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為285?295°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，本實施例所述的前段為擠出機的入口至螺桿的400_位置處，中段為擠出機的400?900mm處，后端為擠出機螺桿的900?1430mm處；所述的所述的螺桿擠出機為SJS65/132型錐形雙螺桿擠出機，所述的混合物的擠出速度為160kg/min。
[0046]半成品導入定型模中，使其冷卻到40°C，然后再將其放置在水槽中進一步冷卻至常溫，得到定型的半成品；并通過切割機切割成80cm長度的石板。
[0047]對比例4:
[0048]與對比例3的配方數據以及制備方法相同，不同的地方在于，其中并不添加二氧化鈦。
[0049]性能測試與結果分析
[0050]1、測試方法
[0051]1.1、導熱系數測試方法:
[0052]測試儀器:DRP導熱系數測試儀
[0053]樣品準備:將上述實施例1?4以及對比例I和2所得到的產品打磨并除去表面涂層，獲得厚度一致的直徑為130mm,厚度為5mm的圓盤形的板材。
[0054]測試方法:平板穩態法。
[0055]1.2、加熱后尺寸變化率測試方法:見68八88142004《門窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》第6.6節加熱后尺寸變化率。
[0056]1.3、主型材的落錘沖擊測試方法:見GB/T88142004《門窗用未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材》第6.7節主型材的落錘沖擊。
[0057]1.4、遠紅外線發射率測試方法:見GB/7287.9-87的方法測定，測試溫度為40°C，測量精度為±0.0l (比輻射率單位，e在0.3?0.95范圍內)。
[0058]2.1、測試結果
[0059]
樣品/測試方法實施例1實施例2實施例3 實施例4對比例I對比例2 導執系數(輸:
,.0.91 0.94 0.90 0.91 0.73 1.45
w/m.k)
主型材的落錘沖~"'1"""~
231225
Φ
力Π執后■尺寸'變化
二2% 1.9% 2.1% 2% 5.2% 3.2%
率
[0060]在開發過程中，研究人員發現當增大聚氯乙烯的含量時，導熱系數會降低，但是抗沖擊能力會增強，當降低聚氯乙烯的含量時，導熱系數會升高，但是抗沖擊能力會減弱。在實際使用過程中發現，當導熱系數控制在0.9?1.1之間時，人體感覺是最舒適的，特別是板材底部設有加熱裝置時，升溫速度適宜，不會出現天然石材或者瓷磚加熱前過于冰冷的情況，也不會出現類似于實木地板升溫過慢的情況。為了控制導熱系數在0.9?1.1之間并且其他性能優良，無法簡單的通過調節聚氯乙烯和石粉的比例以實現，需要采取適當的預塑化方法以及合適的擠出設備來實現該目的。
[0061]2.2、遠紅外線測試結果
[0062]實施例1和對比例I在遠紅外線發射率測試后,驚奇的發現,實施例1的8?14 μ m波段范圍的法向輻射為0.91，對比例I的8?14 μ m波段范圍的法向輻射為0.83，根據國家紅外及工業電熱產品質量監督中心提供的數據和測試標準，當4?16 μ m波段的法向輻射率大于0.8時，即認為被測產品具有遠紅外發射功能。二氧化鈦具有一定的遠紅外輻射能力，因此實施例1和對比例I均可以測試到具有遠紅外線的發射能力，但是在添加一定含量的三氧化二鋁于涂料中后，本瓷石環保地板的遠紅外輻射能力明顯增強。
[0063]3.3、瓷石環保地板的風化測試
[0064]將對比例3和對比例4置于相同的自然環境下6個月，實驗前對對比例3和對比例4的樣品進行拍照，6個月后拍照觀察表面，比較兩者的實驗前后的粗糙度變化。通過觀察可以發現在實驗前兩者的粗糙度相似，試驗后后者明顯較前者粗糙。研究人員認為納米級的二氧化鈦對碳酸鈣材料具有良好的親和力，能夠在碳酸鈣表面形成致密的保護膜。同時二氧化鈦與PVC的結合力遠小于與碳酸鈣的結合力，當PVC在空氣重老化剝落時無法帶走碳酸鈣表面的二氧化鈦，二氧化鈦繼續粘附在碳酸鈣表面，使之與空氣隔絕，防止碳酸鈣與空氣接觸風化膨脹。
[0065]以上所述的僅為本發明的較佳實施例，凡在本發明的精神和原則范圍內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種瓷石環保地板，包括板體(I)和表面涂層(2)，其特征在于，所述的板體(I)包括以下重量組分:大理石粉:75?85份，聚氯乙烯:15?25份，氯化聚乙烯:1.75?2.25份，聚丙烯酸酯:0.375?0.625份，穩定劑:1?1.5份，滑劑:0.75?1.25份，二氧化鈦:I?1.5份；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目。
2.根據權利要求1所述的瓷石環保地板，其特征在于，所述的板體(I)兩側分別設有沿兩側邊延伸的公槽(3)和母槽(4)，所述的板體下表面設有至少一條凹槽(5)。
3.根據權利要求2所述的瓷石環保地板，其特征在于，所述的母槽(4)的上側設有一個凸止口(6)，所述的凸止口(6)的上端面與所述的板體(I)平齊，所述的公槽(3)的上側設有一個與所述的凸止口(6)配合的凹止口(7)，所述的母槽(4)的剖面為內凹的圓弧形，所述的公槽(3)的剖面為外凸的圓弧形。
4.根據權利要求1所述的瓷石環保地板，其特征在于，所述的表面涂層(2)為水性涂料，所述的水性涂料中含有0.5?1.5%重量百分比的三氧化二鋁。
5.根據權利要求1所述的瓷石環保地板，其特征在于，所述的滑劑為硬脂酸酯或聚乙烯蠟，所述的聚氯乙烯的型號為SG-5型。
6.一種瓷石環保地板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:干燥，將75?85份大理石粉、15?25份聚氯乙烯、1.75?2.25份氯化聚乙烯、0.375?0.625份聚丙烯酸酯、I?1.5份穩定劑、0.75?1.25份滑劑、I?1.5份二氧化鈦進行混合并干燥；其中，所述的大理石粉的粒徑為350?450目； 步驟2:預塑化，將干燥后的混合物進行加熱攪拌，攪拌溫度為128?132°C，攪拌時間為0.5?1.5小時；加熱攪拌結束后將混合物進行冷卻攪拌,直至混合物的溫度降至25?30 0C ； 步驟3:靜置，將步驟2得到的混合物置于通風處放置20?28小時； 步驟4:擠壓，將步驟3得到的混合物通過螺桿擠出機擠出，并在模具中成型，得到半成品; 步驟5:定型，將步驟4中得到的半成品導入定型模中，使其冷卻到35?45°C，然后再將其放置在水槽中進一步冷卻至25?30°C，得到定型的半成品； 步驟6:切割，通過切割機將所述的步驟5得到的定型的半成品切割成預設的長度； 步驟7:表面處理，將切割后的半成品進行打磨，并在打磨后的半成品的表面涂覆水性涂料。
7.根據權利要求6所述的瓷石環保地板的制備方法，其特征在于，所述的步驟4中所述的螺桿擠出機的兩個螺桿上均設有加熱裝置，所述的加熱裝置用于控制所述的螺桿的前段的溫度為185?195°C，中段的溫度為155?165°C，后段的溫度為205?215°C，所述的螺桿擠出機為SJSZ65/132型錐形雙螺桿擠出機，所述的混合物的擠出速度為150?170kg/mir1
8.根據權利要求6所述的瓷石環保地板的制備方法，其特征在于，所述的步驟7中的水性涂料為9?11層，所述的水性涂料中含有0.5?1.5%重量份的三氧化二鋁。
9.根據權利要求6所述的瓷石環保地板的制備方法，其特征在于，所述的步驟5中的定型的半成品為長條狀的板體(I)，所述的板體(I)兩側分別設有沿兩側邊延伸的公槽(3)和母槽(4)，所述的板體(I)下表面設有至少一條凹槽(5)，所述的母槽(4)的上側設有一個凸止口(6)，所述的凸止口(6)的上端面與所述的板體⑴平齊，所述的公槽(3)的上側設有一個與所述的凸止口(6)配合的凹止口(7)，所述的母槽(4)的剖面為內凹的圓弧形，所述的公槽(3)的剖面為外凸的圓弧形。
10.根據權利要求6所述的瓷石環保地板的制備方法，其特征在于，所述的滑劑為硬脂酸酯和聚乙烯蠟中的一種或者兩種的組合，所述的聚氯乙烯的型號為SG-5型。
【文檔編號】E04F15/08GK104141376SQ201410348026
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日
【發明者】龍飛波 申請人:高要市薩提亞新型建材科技有限公司