本發(fā)明涉及阻燃新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革及其制備工藝。
背景技術(shù)：
在交通工具及密閉公共場(chǎng)所中，火災(zāi)是危及人們生命財(cái)產(chǎn)安全的一項(xiàng)重要隱患。塑料材料是非常容易燃燒的，但在塑料中添加阻燃劑可以實(shí)現(xiàn)阻燃。多年來(lái)，受到阻燃技術(shù)的限制，含溴(br)、氯(cl)等鹵素的阻燃劑防火效果良好，被廣泛應(yīng)用于地板革等裝飾材料中，例如我國(guó)目前市場(chǎng)上應(yīng)用的地板革材料主要為聚氯乙烯(pvc)材質(zhì)，潛在的危害還是比較大的。
“含溴、氯阻燃劑受熱分解會(huì)放出溴化氫、氯化氫，立即捕獲聚合物燃燒生產(chǎn)物中的自由基而阻止火焰?zhèn)鞑?，達(dá)到阻燃?！币环矫妫u素阻燃材料在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧毒性，增加人員的逃生風(fēng)險(xiǎn)及逃生時(shí)間。同時(shí)氯化氫對(duì)眼和呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用，溴化氫則可引起皮膚、粘膜的刺激或灼傷。鹵素阻燃材料使用后如果未能進(jìn)行有效的分類(lèi)而混入生活垃圾進(jìn)行焚燒處理，也將會(huì)成為pm2.5和地下水環(huán)境污染的來(lái)源之一。
除鹵素阻燃劑外，液體磷酸酯類(lèi)阻燃劑也被廣泛應(yīng)用于車(chē)用革材料中，由于其閃點(diǎn)低，與pvc的增塑劑一樣，已成為車(chē)內(nèi)空氣污染、異味、和voc的主要來(lái)源之一。
隨著人們的環(huán)保意識(shí)和舒適性要求不斷提高，交通工具輕量化、防火安全與低voc、低氣味和可回收利用的矛盾日益突出，為推動(dòng)交通工具用材料的綠色發(fā)展，gb/t27630-2011《乘用車(chē)內(nèi)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)指南》、工業(yè)和信息化部發(fā)布2015年第38號(hào)公告—《汽車(chē)有害物質(zhì)和可回收利用率管理要求》、gb/t30512-2014《汽車(chē)禁用物質(zhì)要求》等國(guó)內(nèi)安全環(huán)保法規(guī)相繼出臺(tái)。汽車(chē)材料的環(huán)保阻燃技術(shù)升級(jí)迫在眉睫。
非pvc地板革材料，聚氨酯彈性體、橡膠、聚烯烴材質(zhì)、熱塑性彈性體sebs、tpo、tpu的鋪地材料研究日益流行。為滿(mǎn)足軌道交通、汽車(chē)、公共場(chǎng)合高阻燃和環(huán)保要求，現(xiàn)有技術(shù)一般會(huì)加入無(wú)機(jī)阻燃劑來(lái)提高阻燃性能，但是無(wú)機(jī)阻燃劑阻燃效率低，添加量大，一方面對(duì)高分子材料的物理機(jī)械性能劣化產(chǎn)生影響，另一方面也使產(chǎn)品面密度大，難滿(mǎn)足軌道交通輕量化的要求。
例如，申請(qǐng)公布號(hào)cn103113681a，申請(qǐng)公布日2013.05.22的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種艦船用阻燃橡膠地板，其配方主要由以下成分組成：主膠合成橡膠三元乙丙，并用膠，橡膠專(zhuān)用阻燃劑，橡膠專(zhuān)用復(fù)合阻燃劑，補(bǔ)強(qiáng)劑改性納米氯化硅，阻燃消煙劑，納米阻燃消煙劑，增塑劑，不噴霜促進(jìn)劑，活性劑，潤(rùn)滑劑，補(bǔ)強(qiáng)劑，硅烷偶聯(lián)劑，綜合防老劑，填充劑，分散劑，均勻劑，增粘劑，抗氧劑，靜電劑，光穩(wěn)劑，硫化劑，硫磺，促進(jìn)劑和耐黃變促進(jìn)劑等。該阻燃橡膠地板以三元乙丙橡膠為基材復(fù)配橡膠專(zhuān)用阻燃劑，但采用了溴系阻燃劑。
專(zhuān)利“制造鋪地材料所用的乙烯共聚物組合物cn95106103.8”以氫氧化鎂和氫氧化鋁無(wú)機(jī)阻燃劑復(fù)配高嶺土、碳酸鈣、沉淀碳酸鹽等無(wú)機(jī)填料阻燃乙烯共聚物，雖然氧指數(shù)大于30，但產(chǎn)品密度偏高，耐磨性差低于300mm3，耐劃痕性高于150g，不能滿(mǎn)足動(dòng)車(chē)en649規(guī)定的t類(lèi)要求。
專(zhuān)利“一種sebs熱塑性彈性體地板及其制造方法cn200710074527.9”礦物填料200-400份，單位面積磨耗量≤0.032g/cm2，而且不阻燃。
專(zhuān)利“由熱塑性彈性體制成的非pvc地板及其制造方法cn200580001215.4”則以滑石粉為填充，磷酸三苯酯、三氧化二銻、氫氧化鋁為阻燃劑，氫化sbr為主基材做成tpe，難滿(mǎn)足低voc環(huán)保要求。
另外還有較多報(bào)道采用橡膠材質(zhì)，但橡膠需要硫化交聯(lián)，回收困難，經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)效率低。
熱塑性彈性體的無(wú)鹵阻燃是一個(gè)困擾業(yè)界的難題，無(wú)鹵阻燃作用主要是通過(guò)成碳覆蓋和產(chǎn)生不燃性氣體稀釋降溫實(shí)現(xiàn)阻燃，但彈性體容易“轟燃”，傳統(tǒng)的氫氧化鎂和氫氧化鋁添加量非常大，影響彈性體性能，另外為實(shí)現(xiàn)低voc、低氣味一般不能采用磷酸酯類(lèi)和低熔點(diǎn)的阻燃劑，必須采用粉末固體阻燃劑，其加入還對(duì)耐磨有負(fù)面影響。從實(shí)際情況看，其結(jié)構(gòu)中耐磨層、增強(qiáng)層和背氈層對(duì)無(wú)鹵阻燃體系的阻燃性能有負(fù)作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的地板革所存在的上述問(wèn)題，提供了一種低voc、質(zhì)輕、無(wú)鹵阻燃、耐磨、可回收的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革。
本發(fā)明還提供了一種低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革制備工藝，步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可操作性強(qiáng)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，所述低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革為從上往下依次由耐磨層、增強(qiáng)層、阻燃層和背氈層構(gòu)成的復(fù)合層狀結(jié)構(gòu)，所述耐磨層由基材層和撒于基材層表面的耐磨顆粒制成，所述基材層由以下重量份的原料制成：100份熱塑性彈性體a，30～50份無(wú)鹵阻燃劑a，1～2份助劑a；所述阻燃層由以下重量份的原料制成：100份熱塑性彈性體b，40～70份無(wú)鹵阻燃劑b，1～2份助劑b。本發(fā)明提供了一種新型的環(huán)保阻燃材料，本發(fā)明對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和配方進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，尤其是解決了熱塑性彈性體的無(wú)鹵阻燃的問(wèn)題，使得本發(fā)明的產(chǎn)品同時(shí)兼具低voc、質(zhì)輕、無(wú)鹵阻燃、耐磨、可回收等優(yōu)點(diǎn)，從而能完全滿(mǎn)足軌道交通、汽車(chē)、公共場(chǎng)合中對(duì)地板革高阻燃和環(huán)保等性能要求。
作為優(yōu)選，所述耐磨顆粒的灑布量為50～120g/m2。
作為優(yōu)選，所述耐磨顆粒為粒徑30～60目的金剛砂、剛玉、石英砂、毛玻璃粒中的一種或多種。
作為優(yōu)選，所述熱塑性彈性體a、熱塑性彈性體b均為苯乙烯熱塑性彈性體tpe-s、聚氨酯熱塑性彈性體tpu、聚烯烴熱塑性彈性體tpo、乙烯-醋酸乙酯彈性體eva或乙烯-醋酸乙烯酯彈性體evm。
作為優(yōu)選，所述無(wú)鹵阻燃劑a為聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽、烷基次膦酸鋁中的一種或多種，所述無(wú)鹵阻燃劑b為聚磷酸三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽或jls-pna220中的一種或多種。
作為優(yōu)選，所述助劑a為潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、有機(jī)染料、無(wú)機(jī)顏料中的一種或多種，所述助劑b為潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、有機(jī)染料、無(wú)機(jī)顏料中的一種或多種。
作為優(yōu)選，所述增強(qiáng)層為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯pet纖維、聚酰胺pa纖維、超高分子量pe纖維、丙綸纖維或玻璃纖維制成的網(wǎng)格布。
作為優(yōu)選，所述背氈層為克重50～320g/m2的pet無(wú)紡布或丙綸無(wú)紡布。
一種低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革制備工藝，包括以下步驟：
(a)將基材層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層，接著將基材層與增強(qiáng)層通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃。
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈層通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃。
因此，本發(fā)明具有如下有益效果：
(1)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和配方進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，尤其是解決了熱塑性彈性體的無(wú)鹵阻燃的問(wèn)題，使得本發(fā)明的產(chǎn)品同時(shí)兼具低voc、質(zhì)輕、無(wú)鹵阻燃、耐磨、可回收等優(yōu)點(diǎn)，從而能完全滿(mǎn)足軌道交通、汽車(chē)、公共場(chǎng)合中對(duì)地板革高阻燃和環(huán)保等性能要求；
(2)提供了一種低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革制備工藝，采用造粒、擠出、熱壓復(fù)合等工藝即可得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可操作性強(qiáng)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明中的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：基材層1，耐磨顆粒2，增強(qiáng)層3，阻燃層4，背氈層5。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例1
(a)按照表1計(jì)量各原料后，將基材層原料混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層1(如圖1所示)，接著將基材層與增強(qiáng)層3通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒2并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃；
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層4，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈層5通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃，得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能如表2所示。
實(shí)施例2
(a)按照表1計(jì)量各原料后，將基材層原料混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層1(如圖1所示)，接著將基材層與增強(qiáng)層3通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒2并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃；
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層4，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈層5通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃，得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能如表2所示。
實(shí)施例3
(a)按照表1計(jì)量各原料后，將基材層原料混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層1(如圖1所示)，接著將基材層與增強(qiáng)層3通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒2并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃；
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層4，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈層5通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃，得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能如表2所示。
實(shí)施例4
(a)按照表1計(jì)量各原料后，將基材層原料混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層1(如圖1所示)，接著將基材層與增強(qiáng)層3通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒2并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃；
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層4，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈5層通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃，得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能如表2所示。
實(shí)施例5
(a)按照表1計(jì)量各原料后，將基材層原料混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到基材層1(如圖1所示)，接著將基材層與增強(qiáng)層3通過(guò)輥壓復(fù)合成型后，在基材層表面撒布耐磨顆粒2并進(jìn)行uv處理，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃；
(b)將阻燃層原料按配比混合在雙螺桿擠出機(jī)塑化造粒后，將顆粒在片材擠出機(jī)上擠出得到阻燃層4，再將阻燃層與步驟(a)中復(fù)合成型的基材層、增強(qiáng)層以及背氈層5通過(guò)輥壓復(fù)合成型，即得到低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革，其中擠出造粒溫度區(qū)間為160～230℃，片材擠出溫度區(qū)間為190～210℃，得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能如表2所示。
表1各實(shí)施例中低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革的原料配比
表2各實(shí)施例得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革性能
從表2可以看出，各實(shí)施例得到的低voc無(wú)鹵阻燃耐磨地板革兼具低voc、質(zhì)輕、無(wú)鹵阻燃、耐磨、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，能完全滿(mǎn)足軌道交通、汽車(chē)、公共場(chǎng)合中對(duì)地板革高阻燃和環(huán)保等性能要求。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。