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一种可折角PVC刚柔复合板及其制备方法


技术摘要:
本发明公开了一种可折角PVC刚柔复合板及其制备方法,包括刚性层、柔性层和饰面层,刚性层上开设有阳角槽和阴角槽,刚性层原料包括:PVC树脂,钙锌复合稳定剂,硬脂酸,聚乙烯蜡,聚丙烯酸酯,氯化聚乙烯,竹木粉,碳酸钙石粉,偶氮二甲酰胺,抗菌填料和碘化钠;柔性层  全部
背景技术:
PVC是一种热塑性高分子材料,在板材中经常与木材(木纤维素、植物纤维素)、石 粉等混合加工成木塑板、石塑板等新型复合装饰材料,因其兼有木材和塑料或石粉和塑料 的性能与特征,在室内装饰等领域得到了广泛应用。 传统的木塑板或石塑板抗折性差,易折断,用于墙面或地面装饰时,遇到拐角处, 必须将板材锯开后再通过阴角线或阳角线进行拼接,例如,在中国专利文献上公开的“一种 阳角结构”,其公告号CN207110308U,包括相互垂直设置的木塑板及设置在木塑板上的瓷 砖,所述木塑板端部分别设有阳角子件、阳角母件,所述阳角子件包括第二卡接壁、与第二 卡接壁固定连接的第二型材安装槽及与第二型材安装槽固定连接第二固定壁,所述第二卡 接壁上设有卡接凹点,阳角母件包括第一卡接壁,与第一卡接壁固定连接的第一型材安装 槽及与第一型材安装槽固定连接的第一固定壁,所述第一卡接壁上与卡接凹点对应的位置 处设有卡接凸点。 因此传统的板材在转角处的施工过程繁琐,板材连接稳固性差,并且影响装饰效 果。
技术实现要素:
本发明是为了克服现有技术中的复合板材抗折性差,易折断,用于墙面或地面装 饰时,遇到拐角处,必须将板材锯开后再通过阴角线或阳角线进行拼接,施工过程繁琐,板 材连接稳固性差,并且影响装饰效果的问题,提供一种可折角PVC刚柔复合板及其制备方 法,将力学性能好、不易形变的刚性层和抗弯折性好的柔性层复合,使得制得的PVC刚柔复 合板具有良好的力学性能、不易断裂和形变的同时,在转角处可以进行弯折,不需要裁断再 用阳角线和阴角线连接,简化施工过程,保证装饰效果。 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案: 一种可折角PVC刚柔复合板,包括依次贴合设置的刚性层、柔性层和饰面层,所述刚性 层上开设有阳角槽和阴角槽,以质量分数计,所述刚性层原料包括:13~15%PVC树脂,1.5 ~1.8%钙锌复合稳定剂,0.5~0.7%硬脂酸,0.4~0.6%聚乙烯蜡,2~3%聚丙烯酸酯,2 ~3%氯化聚乙烯,15~20%竹木粉,40~60%碳酸钙石粉,0.8~1.2%偶氮二甲酰胺,5~ 10%的抗菌填料和1~2%的碘化钠;所述柔性层原料包括:42~50%PVC树脂,1.2~1.5% PVC柔软剂,3~4%钙锌复合稳定剂,0.5~0.7%硬脂酸,0.4~0.6%聚乙烯蜡,30~50%碳 酸钙石粉,1.2~1.5%偶氮二甲酰胺,5~10%的抗菌填料和1~2%的碘化钠。 本发明的PVC刚柔复合板包括刚性层、柔性层和饰面层,采用刚柔复合结构,使得 复合板柔性带刚,所以弹性很好,在重物的冲击下有着良好的弹性恢复,同时钢柔复合结构 3 CN 111572161 A 说 明 书 2/7 页 使得复合板具有很强的抗冲击性,对于重物冲击破坏有很强的弹性恢复,不易造成损坏。 刚性层主要由PVC、竹木粉和碳酸钙石粉合成,因此其具有同木材相类似的加工性 能,可锯、可钉、可刨,且握钉力强,固定墙上十分牢固,不会出现脱落问题;同时又因为添加 了PVC粉,与木材相比,其具有较强的耐酸碱腐蚀性、防水防潮性和防火阻燃性。柔性层主要 由填充了碳酸钙石粉的PVC合成,并且添加PVC柔软剂,使得柔性层的硬度和脆性降低,与刚 性层相比具有了良好的可弯折性,在刚性层上开设阳角槽和阴角槽后,将复合板沿阳角槽 和阴角槽弯折90°柔性层可保证不断裂,使得复合板的裁剪、拼接简单便捷,阴、阳转角可实 现无缝拼接,实现现场无损耗施工,且装饰效果美观。饰面层可根据装饰需求个性化定制图 案、纹理、材质等,配以丰富多彩的附料和装饰条,能组合出美观的装饰效果。 刚性层中的聚丙烯酸酯和氯化聚乙烯可以提高板材的抗冲击性;刚性层和柔性层 原料中的改新复合稳定剂可以防止PVC高温老化;硬脂酸和聚乙烯蜡为润滑剂,使得原料更 易成型,避免原料浪费;偶氮二甲酰胺为发泡剂,使得制备出的刚性层和柔性层为发泡材 料,降低板材密度,使板材轻质化。而将刚性层和柔性层制备成发泡材料后,会影响其抗冲 击性能等力学性能,因此本发明还在刚性层和柔性层材料中添加抗菌填料,不但可以增强 板材的力学性能,提高板材的抗冲击性和耐磨性,还可以使板材具有防水防霉的效果,改善 了板材的使用性能。 因此本发明中的PVC刚柔复合板采用刚柔复合结构,具有良好的抗冲击性,在重物 冲击下具有很强的弹性恢复,不易损坏;复合板可沿刚性层上的阴、阳角槽任意弯折,柔性 层不会发生断裂,阴、阳转角可实现无缝拼接,使得复合板的裁剪、拼接简单便捷且装饰效 果美观。 作为优选,刚性层和柔性层原料中的抗菌填料为端羟基聚硅氧烷钠接枝的纳米二 氧化钛,其制备方法为:先将纳米二氧化钛加入无水乙醇中,搅拌混合均匀后加入硅烷偶联 剂,70~90℃下搅拌5~8h后过滤干燥得改性纳米二氧化钛,纳米二氧化钛与无水乙醇和硅 烷偶联剂的质量体积比为:(80~90g):(80~120mL):(1~2mL);然后将制得的改性纳米二 氧化钛分散在四氢呋喃中,加入二环己基碳二亚胺和端羟基聚硅氧烷钠,75-85℃下反应20 ~30h,所得产物用甲醇、四氢呋喃反复洗涤后干燥得所述端羟基聚硅氧烷钠接枝的纳米二 氧化钛,改性纳米二氧化钛、二环己基碳二亚胺和端羟基聚硅氧烷钠的质量比为100:(15- 20):(80-90)。 本发明使用纳米二氧化钛作为抗菌填料,可以有效提高板材的抗菌性、耐磨性、耐 候性及抗冲击性能,使板材不易损坏且具有防水防霉的效果。但如果直接将纳米二氧化钛 与PVC有机材料混合,二者相容性差,纳米二氧化钛在PVC基体中的分散性也不好,易团聚, 导致制备出的板材力学性能下降,易开裂。 因此本发明在纳米二氧化钛表面接枝大分子有机疏水基团端羟基聚硅氧烷钠,对 纳米二氧化钛进行表面改性,提高纳米二氧化钛的分散性和与有机基体PVC的相容性。先用 硅烷偶联剂对纳米二氧化钛进行表面处理,得到表面带氨基的改性纳米二氧化钛;然后使 表面含有氨基的纳米二氧化钛与端羟基聚硅氧烷钠发生缩合反应,使端羟基聚硅氧烷钠接 枝在纳米二氧化钛表面。 刚性层和柔性层材料中的碘化钠可以与PVC材料在高温下生成碘化PVC,碘化PVC 中的碘离子不仅是一个好的亲核试剂,也是一个好的离去基团,易于亲核试剂发生取代反 4 CN 111572161 A 说 明 书 3/7 页 应,而接枝在纳米二氧化钛表面的端羟基聚硅氧烷钠可以作为亲核试剂,与碘化PVC发生亲 核取代反应,取代碘化PVC中的碘,从而将端羟基聚硅氧烷钠的一端接在PVC分子骨架上,使 得纳米二氧化钛和PVC基体之间通过聚二甲硅氧烷连接,有效提高了纳米二氧化钛与PVC的 相容性,并使纳米二氧化钛可以均匀分散在PVC基体中,防止纳米二氧化钛团聚导致板材力 学性能下降;并且接枝在PVC与纳米二氧化钛之间的聚二甲硅氧烷具有良好的疏水性,可以 有效提高板材的疏水性能,提高复合板材的防水防潮性能;同时PVC与纳米二氧化钛之间隔 着一层大分子聚二甲硅氧烷层,在板材受到外力冲击时,聚二甲硅氧烷层对PVC和纳米二氧 化钛之间形成应力传递,通过吸收外力进一步提高了板材的抗冲击性能。 作为优选,饰面层选自UV光固化印花膜层、墙纸、墙布、科技木皮、铝皮、耐磨PVC和 PE膜中的一种。 作为优选,刚性层的厚度为7~8mm,柔性层的厚度为1~2mm。刚性层和柔性层在此 厚度范围内,可保证复合板既具有良好的力学性能,又可以成功弯折,实现阴阳角无缝拼 接。 作为优选,刚性层上的阳角槽横截面呈V型,阴角槽横截面呈U型。弯折成阳角时, 将复合板沿阳角槽向内弯折,使V型的阳角槽的两个侧壁内表面贴合,从而得到阳角;弯折 成阴角时,将复合板沿阴角槽向外弯折,使U型的阴角槽的两个侧壁呈90°夹角,从而得到阴 角。 本发明还公开了一种上述可折角PVC刚柔复合板的制备方法,包括如下步骤:包括 如下步骤: (1)按比例将PVC树脂、钙锌复合稳定剂,硬脂酸,聚乙烯蜡,聚丙烯酸酯和氯化聚乙烯 混合均匀,挤压造粒,冷却至室温后碾粉得刚性层PVC粉;将刚性层PVC粉与竹木粉、碳酸钙 石粉、偶氮二甲酰胺、抗菌填料和碘化钠按比例混合,通过挤出机挤出成型得到刚性层坯 料; (2)按比例将PVC树脂、PVC柔软剂、钙锌复合稳定剂、硬脂酸和聚乙烯蜡混合均匀,挤压 造粒,冷却至室温后碾粉得柔性层PVC粉;将柔性层PVC粉与碳酸钙石粉、偶氮二甲酰胺、抗 菌填料和碘化钠按比例混合,通过挤出机将柔性层坯料挤出成型在刚性层坯料上; (3)将饰面层放置在柔性层坯料表面,与柔性层坯料和刚性层坯料一起热压复合,冷却 后得到配料,根据设计使用要求切割得到所述可折角PVC刚柔复合板。 作为优选,步骤(1)和(2)中挤压造粒和挤出成型时的温度为175~185℃。 作为优选,步骤(3)中的热压复合时热压机的参数为:温度170~190℃,压力2~ 4MPa,压制时间10~15min。 本发明先将刚性层和柔性层挤出成型,然后和饰面层一起热压复合成型,工艺简 单,容易操作,避免了胶水的使用,更加节能环保。制得的板材膨胀率和收缩率都比较小,性 能更加稳定,耐高温,使用寿命长。 因此,本发明具有如下有益效果: (1)采用刚柔复合结构,具有良好的抗冲击性,在重物冲击下具有很强的弹性恢复,不 易损坏; (2)复合板可沿刚性层上的阴、阳角槽任意弯折,柔性层不会发生断裂,阴、阳转角可实 现无缝拼接,使得复合板的裁剪、拼接简单便捷且装饰效果美观; 5 CN 111572161 A 说 明 书 4/7 页 (3)添加抗菌填料,提高板材力学性能,并使板材可以防水防霉,抗菌填料采用经端羟 基聚硅氧烷钠接枝改性的纳米二氧化钛,可以与碘化钠和PVC反应,使得纳米二氧化钛和 PVC基体之间通过聚二甲硅氧烷连接,有效提高了纳米二氧化钛与PVC的相容性,并使纳米 二氧化钛可以均匀分散在PVC基体中,防止纳米二氧化钛团聚导致板材力学性能下降;并且 接枝在PVC与纳米二氧化钛之间的聚二甲硅氧烷具有良好的疏水性,可以有效提高板材的 疏水性能,提高复合板材的防水防潮性能;同时PVC与纳米二氧化钛之间隔着一层大分子聚 二甲硅氧烷层,在板材受到外力冲击时,聚二甲硅氧烷层对PVC和纳米二氧化钛之间形成应 力传递,通过吸收外力进一步提高了板材的抗冲击性能; (4)先将刚性层和柔性层挤出成型,然后和饰面层一起热压复合成型,工艺简单,容易 操作,避免了胶水的使用,更加节能环保;制得的板材膨胀率和收缩率都比较小,性能更加 稳定,耐高温,使用寿命长。 附图说明 图1是本发明中PVC刚柔复合板的一种结构示意图。 图2是本发明中PVC刚柔复合板的弯折结构示意图。 图中:1刚性层、2柔性层、3饰面层、4阳角槽、401凸起部、402凹陷部、403矩形容纳 腔、5阴角槽、6阳角加固件、601阳角定位部、602阳角卡位部、7阴角加固件、701阴角定位部、 702阴角卡位部、703弧形连接段、704加强筋。
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