本發(fā)明涉及一種板材及其制備方法，尤其涉及一種PVC基材及其制備方法與PVC復(fù)合板材。

背景技術(shù)：

板材以其來(lái)源廣泛、種類繁多、容易加工等優(yōu)良特性而廣泛應(yīng)用于家居制造、建筑業(yè)以及加工業(yè)等領(lǐng)域。按照成型結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，板材可大致分為實(shí)木板、夾板、木塑板、膠合板和裝飾面板等。其中，現(xiàn)有的PVC板材大多添加鄰苯或者對(duì)苯類的增塑劑，質(zhì)地較軟，加熱尺寸變化率較高(達(dá)到0.167％)，產(chǎn)品抗沖性能和韌性較差，不利于后續(xù)加工。

因此，亟待解決上述技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的是提供一種具備較好力學(xué)性能和較長(zhǎng)使用壽命的PVC硬質(zhì)基材；本發(fā)明的第二目的是提供該P(yáng)VC硬質(zhì)基材的制備方法；本發(fā)明的第三目的是提供一種利用PVC硬質(zhì)基材制成的PVC復(fù)合板。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的PVC硬質(zhì)基材，按重量份數(shù)包括下述原料：PVC 40-50份、碳酸鈣75-150份、平衡潤(rùn)滑劑0.6-1.0份、穩(wěn)定劑3.0-5.0份及CPVC 10-20份。其中，CPVC為氯化聚氯乙烯樹(shù)脂，其維卡溫度(熱變形溫度)為100-125℃，較高的維卡溫度可提高產(chǎn)品的硬度、強(qiáng)度及收縮變化率等性能指標(biāo)。CPVC的加入加大了分子間的作用力，提高分子鏈之間的摩擦力，溶體平衡扭矩加大，溶體溫度上升，分子間作用力變大，產(chǎn)品的硬度和強(qiáng)度就變大；也是由于溶體平衡扭矩加大，溶體溫度上升，產(chǎn)品維卡就提高，產(chǎn)品的收縮率會(huì)變小。

本發(fā)明所述的另一種PVC硬質(zhì)基材，按重量份數(shù)包括下述原料：PVC 40-50份、碳酸鈣75-150份、平衡潤(rùn)滑劑0.6-1.0份、穩(wěn)定劑4.0-6.0份、CPVC 10-20份及ABS 5-10份。其中，ABS為丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，含有雙鍵化學(xué)結(jié)構(gòu)，與CPVC聯(lián)用時(shí)可進(jìn)一步提高產(chǎn)品的抗沖擊性能、耐熱性及耐低溫性，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明的PVC硬質(zhì)基材還可以包括OPE 0.2-0.6份。其中，OPE為氧化聚乙烯蠟(又稱OA3)，研究發(fā)現(xiàn)，OPE與PVC和CPVC有很好的相容性，能夠減小分子間摩擦力，降低溶體溫度，加快產(chǎn)品的塑化，同時(shí)OPE較PE蠟熔點(diǎn)高，耐溫性很好，不易揮發(fā)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)歷程的熱高溫后在PVC擠出機(jī)的模頭還能保持優(yōu)良的脫模效能，因此，OPE與CPVC和ABS聯(lián)用后能進(jìn)一步促進(jìn)塑化，提高產(chǎn)品性能。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的PVC硬質(zhì)基材還可以包括MBS 2-5份。其中，MBS是甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯共聚的化合物，研究發(fā)現(xiàn)，MBS中的甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯鏈段均為剛性鏈段，在CPVC塑化初期有利于CPVC粒子的破碎和熔融，從而提高了CPVC的加工性能；MBS共聚物具有典型的核-殼結(jié)構(gòu)，其內(nèi)核就丁苯橡膠，外殼是聚甲基丙烯酸甲酯(MMA)，核和殼各自保持特有的性質(zhì)，同時(shí)殼具有和PVC與CPVC有相近的溶解度參數(shù)，因此，MBS的加入可與CPVC和ABS共同提高產(chǎn)品的韌性和抗沖擊性能。

最后，本發(fā)明的PVC硬質(zhì)基材還可以同時(shí)包括OPE 0.2-0.6份和MBS 2-5份，此時(shí)的產(chǎn)品性能得到最大程度的提升。

本發(fā)明中，所述平衡潤(rùn)滑劑包括內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑，其中，內(nèi)潤(rùn)滑劑與外潤(rùn)滑劑的重量比可以為3:1。內(nèi)潤(rùn)滑劑主要用于調(diào)節(jié)物料的流動(dòng)性，利于加工，其可以為G60、3316A等，效果類似；外潤(rùn)滑劑主要便于物料的擠出，提高加工效率，可以為PE蠟，又稱聚乙烯蠟，還可以為1801，其效果類似，兩者可單獨(dú)使用，單獨(dú)或混合使用效果類似。

本發(fā)明所述PVC硬質(zhì)基材的制備方法，包括以下步驟：原料高混至120-125℃，然后冷混至40-45℃時(shí)放料至料倉(cāng)；料倉(cāng)中的物料進(jìn)入擠出機(jī)擠出塑化，通過(guò)模具成型；再經(jīng)過(guò)三輥后自然冷卻，裁切得PVC硬質(zhì)基材。

其中，所述三輥包括依次連接的底紋輥、壓花輥和鏡面輥。

本發(fā)明所述的PVC硬質(zhì)復(fù)合板材，包括PVC硬質(zhì)基材和分別位于該基材上下表面的半硬質(zhì)PVC層，得到板材的厚度為3.0-10.0mm；或者包括PVC硬質(zhì)基材和位于該基材表面依次設(shè)置的彩膜和耐磨層，得到板材的厚度為3.0-10.0mm；其中，第一種復(fù)合板材的性能效果更優(yōu)，半硬質(zhì)PVC層的材料組分參見(jiàn)申請(qǐng)人的另一件專利申請(qǐng)，名稱為“PVC基材及其制備方法與PVC復(fù)合板材”、申請(qǐng)?zhí)枮?01510479359.6。

其中，可以對(duì)制得的PVC硬質(zhì)板材的表面依次進(jìn)行UV處理、熱水熱處理及冷水冷卻，再經(jīng)沖切、開(kāi)槽得到成品地板。

有益效果：本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為：首先，本發(fā)明的PVC基材硬度較高，加熱尺寸變化率非常小，可以小于等于0.05％，產(chǎn)品的抗沖和韌性等得到增很大地提升，便于后續(xù)的加工處理；其次，本發(fā)明的PVC硬質(zhì)復(fù)合板材較具有更高的力學(xué)強(qiáng)度和較長(zhǎng)的使用壽命；同時(shí)，本發(fā)明的PVC硬質(zhì)基材采用擠塑方法制備而成，簡(jiǎn)單易行，容易實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1：PVC基材的制備

原料(按重量份計(jì)，下同)：PVC 40份、碳酸鈣75份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(G60)0.5份、外潤(rùn)滑劑(PE蠟)0.1份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(LY21)3.0份及CPVC 10份。

其中，PVC購(gòu)自安徽華塑，碳酸鈣購(gòu)自鎮(zhèn)江星辰，G60購(gòu)自山東頂好，PE蠟購(gòu)自德國(guó)巴斯夫，LY21購(gòu)自美國(guó)霍尼韋爾，CPVC購(gòu)自山東高信塑膠。

制備方法：按上述配方將原料高混至120℃，然后冷混至40℃時(shí)放料至料倉(cāng)；料倉(cāng)中的物料進(jìn)入擠出機(jī)擠出塑化，通過(guò)模具成型；經(jīng)過(guò)三輥后自然冷卻，裁切得基材；在基材表面依次附耐磨層和彩膜，并用熱壓機(jī)熱壓，即得硬質(zhì)PVC基材；可以對(duì)硬質(zhì)PVC基材的表面依次進(jìn)行UV處理和熱水熱處理，再經(jīng)沖切、開(kāi)槽后即得。

實(shí)施例2：PVC基材的制備

原料：PVC 50份、碳酸鈣150份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(3316A)0.7份、外潤(rùn)滑劑(1801)0.3份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(YQ102)5.0份、CPVC 20份及ABS 10份。

其中，YQ102購(gòu)自美國(guó)霍尼韋爾，ABS購(gòu)自臺(tái)灣奇美，其它原料來(lái)源與實(shí)施例1相同。

制備方法：按上述配方將原料高混至125℃，然后冷混至45℃時(shí)放料至料倉(cāng)；料倉(cāng)中的物料進(jìn)入擠出機(jī)擠出塑化，通過(guò)模具成型；經(jīng)過(guò)三輥后自然冷卻，裁切得基材；在基材表面依次附耐磨層和彩膜，并用熱壓機(jī)熱壓，即得硬質(zhì)PVC基材；可以對(duì)硬質(zhì)PVC基材的表面依次進(jìn)行UV處理和熱水熱處理，再經(jīng)沖切、開(kāi)槽后即得。

實(shí)施例3：PVC基材的制備

原料：PVC 45份、碳酸鈣90份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(G60)0.6份、外潤(rùn)滑劑(PE蠟)0.2份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(CZ96)4.0份、CPVC 15份、ABS 5份及OPE 0.2份。

其中，CZ96購(gòu)自美國(guó)霍尼韋爾，OPE購(gòu)自巴斯夫，其它原料來(lái)源與實(shí)施例1相同。

制備方法：按上述配方將原料高混至122℃，然后冷混至42℃時(shí)放料至料倉(cāng)；料倉(cāng)中的物料進(jìn)入擠出機(jī)擠出塑化，通過(guò)模具成型；經(jīng)過(guò)三輥后自然冷卻，裁切得基材；在基材表面依次附耐磨層和彩膜，并用熱壓機(jī)熱壓，即得硬質(zhì)PVC基材；可以對(duì)硬質(zhì)PVC基材的表面依次進(jìn)行UV處理和熱水熱處理，再經(jīng)沖切、開(kāi)槽后即得。

表1實(shí)施例1-3制備的PVC基材性能對(duì)比表

實(shí)施例4：

原料：PVC 40份、碳酸鈣75份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(G60)0.5份、外潤(rùn)滑劑(PE蠟)0.1份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(LY21)3.0份及CPVC。

設(shè)計(jì)8組平行試驗(yàn)，CPVC含量分別為5份、10份、12份、14份、16份、18份、20份及25份。

制備方法與實(shí)施例1相同。

表2不同含量的CPVC樹(shù)脂制備的基材性能對(duì)比表

如表2可知，隨著CPVC樹(shù)脂含量的提升，基材的性能曲線表現(xiàn)為先上升后微降的趨勢(shì)，這是由于CPVC的加入量越高，分子間的作用力最大，分子鏈之間的摩擦力越強(qiáng)，溶體平衡扭矩越大，產(chǎn)品的硬度和強(qiáng)度就變大，產(chǎn)品的收縮率會(huì)變小。

實(shí)施例5：

原料：PVC 50份、碳酸鈣150份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(3316A)0.7份、外潤(rùn)滑劑(1801)0.3份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(YQ102)5.0份、CPVC 20份及ABS。

設(shè)計(jì)8組平行試驗(yàn)，ABS的含量分別為2份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、14份。

制備方法與實(shí)施例1相同。

表3不同含量的ABS制備的基材性能對(duì)比表

實(shí)施例6：

原料：PVC 45份、碳酸鈣90份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(G60)0.6份、外潤(rùn)滑劑(PE蠟)0.2份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(CZ96)4.0份、CPVC 15份、ABS 5份及OPE。

設(shè)計(jì)8組平行試驗(yàn)，OPE的含量分別為0.1份、0.2份、0.3份、0.35份、0.4份、0.5份、0.6份、0.8份。

制備方法與實(shí)施例1相同。

表4不同含量的OPE作原料制備的基材性能對(duì)比表

實(shí)施例7：

原料：PVC 45份、碳酸鈣90份、內(nèi)潤(rùn)滑劑(G60)0.6份、外潤(rùn)滑劑(PE蠟)0.2份、鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑(CZ96)4.0份、CPVC 15份、ABS 5份及OPE0.2份及MBS。

設(shè)計(jì)8組平行試驗(yàn)，MBS的含量分別為1份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、5份、7份。

制備方法與實(shí)施例1相同。

表5不同含量的MBS作原料制備的基材性能對(duì)比表