CN101096440A - 一种sebs热塑性弹性体地板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种SEBS热塑性弹性体地板，其包括如下重量份含量的各组分：SEBS树脂及其改性物100份；橡胶填充油75～125份；聚丙烯20～60份；矿物填料200～400份；润滑剂0.8～1.2份；防老化剂0.45～0.70份。本发明还提供一种热塑性弹性体地板的制造方法，包括以下步骤：称取原料；混合及造粒；挤出成型板材。本发明SEBS热塑性弹性体地板，具有优异的防滑、耐磨、降噪、耐候等性能，适合在水泥、大理石、瓷砖、强化板、木板、石英、石塑板等基层地面进行铺设；可代替塑料或橡胶地板材料。本发明制造方法技术先进、不需高温硫化、工艺简单、投资小、能耗低、效率高且安全环保。

Description

一种SEBS热塑性弹性体地板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种热塑性弹性体地板材料及其制造方法，特别是涉及一种SEBS热塑性弹性体地板及其制造方法。
背景技术
常用的地面铺设材料主要有木地板、大理石、瓷砖、地毯以及高分子塑胶地板；其中，高分子塑胶地板以优异的足感、耐磨、吸音、防滑、防潮、保暖等性能，以及花色品种多、使用寿命长、造价适中、安装维修简单，可按需要增加阻燃、抗静电、抗菌等功能的优点，越来越多地受到人们的重视。高分子塑胶地板在以下几方面应用广泛：
1、特定安全场所：学校、幼儿园、托儿所、老年活动中心、敬老院、医院等；
2、需消音、隔音的场所：会议室、办公室、实验室、博物馆、图书馆、播音室、写字楼、走廊以及大型展览中心、产品展示中心等；
3、运动健身场所：体育场、训练场、健身房、球馆、球场、操场、游泳馆等；
4、交通工具及交通***：地铁/轻铁车辆、火车、汽车、船舶以及飞机场、地铁站、海关出入境厅、车站、码头等；
5、生产场所：制药、生物、化学、电子等生产车间及测试室、控制室、机房等；
6、商业以及家居场所：购物中心、专卖店、精品店、演艺中心、茶楼、咖啡馆、会客厅、起居室、楼梯、厨房、卫生间等。
目前，高分子塑胶地板主要有PVC塑料地板、橡胶地板以及聚氨酯弹性体地板三类。
其中，PVC塑料地板存在夏天发软、冬天发硬等不良现象，在高温情况下还会产生释放严重影响人们身心健康的增塑剂、氯乙烯单体以及有机锡(包括二丁基锡、三丁基锡等)等，将逐渐被淘汰。
橡胶地板由天然橡胶或合成橡胶制成。其主要问题在于其生产过程(需高温硫化)的多工序、高投资、高能耗和低效率，同时，废弃橡胶地板(包括生产过程中产生的边角料)的回收和处理也是一个严重的环境问题。
目前，应用范围越来越广泛的聚氨酯弹性体地板，需要在现场浇注并固化成型，对于绝大部分人群密集需要经常更换地板的场合很不适应，同时也存在反应不完全、所遗留的异氰酸酯和固化剂(如3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷)易挥发等问题。
热塑性弹性体(Thermoplastic elastomer，简称TPE)是指在常温下显示橡胶弹性，高温下又能塑化成型，兼具塑料和橡胶特点的新型材料。具有加工方便、可重复使用、易回收等优点，性能接近或超过某些橡胶，近几十年来发展迅速。它部分取代软质PVC和传统橡胶，在日用品、文体用品、汽车、家电、医疗、玩具等领域，得到了广泛应用；但到目前为止，在地板方面的应用还不多见，SEBS热塑性弹性体在地板方面的应用未见报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种SEBS热塑性弹性体地板，其具有足感优异、耐磨、吸音、防滑、防潮、保暖、安装灵活等特点。
本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，其生产过程技术先进、方法简单、投资小、能耗低、效率高以及安全环保。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于，其包括如下重量份含量的各组分：
SEBS树脂及其改性物      100份；
橡胶填充油              75～125份；
聚丙烯                  20～60份；
矿物填料                200～400份；
润滑剂                  0.8～1.2份；
防老化剂                0.45～0.70份。
优选地，该SEBS树脂及其改性物为如下物质中的一种或者至少两种的混合物：高分子量SEBS、低分子量SEBS、马来酸酐接枝SEBS、丙烯酸酯接枝SEBS。
优选地，该橡胶填充油为以下物质中的一种或者两种的混合物：环烷基橡胶油、石蜡基橡胶油。
优选地，该聚丙烯为以下物质中的一种或两种的混合物：均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯。
优选地，该矿物填料为以下物质中的一种或至少两种的混合物：碳酸钙、滑石粉、硅灰石。
优选地，该润滑剂为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：乙撑双硬酯酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、硅树脂。
优选地，该防老化剂为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：β(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)、硫代二丙酸二月桂酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***。
另一方面，本发明还提出如下技术方案：一种SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，其包括以下步骤：
称取原料步骤，按照即定的用量称取各原料：SEBS树脂及其改性物100重量份，橡胶填充油75～125重量份，聚丙烯20～60重量份，矿物填料200～400份，润滑剂0.8～1.2重量份，防老化剂0.45～0.70重量份；
混合及造粒步骤，使SEBS树脂及其改性物完全吸收橡胶填充油后，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，然后用双螺杆挤出机挤出、造粒；
挤出成型板材步骤，将造粒后的SEBS共混物在板材挤出机中，挤出成型地板，在挤出成型板材的同时，选择性地进行轧光及压花处理，最后收卷。
优选地，该双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
优选地，板材挤出机为单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度为190～210℃，机头部分温度为195～215℃；而所述板材挤出机为双层复合挤出机时，其成型的地板的上层为全新材料，下层为同材质低成本材料或回收料，且双层复合挤出成型的地板的下层的厚度为地板总厚度的30～70％。
本发明具有如下有益效果：本发明SEBS热塑性弹性体地板，充分利用热塑性弹性体的优点，具有优异的防滑、耐磨、降噪、耐候等性能，适合在水泥、大理石、瓷砖、强化板、木板、石英、石塑板等基层地面上进行铺设，其敷设过程简单方便，敷设后无残余有害物质释放；在使用过程中不会产生夏天***、冬天***的现象；其使用后的废弃物，可以回收利用，是一种环保型新兴地板。
它可代替塑料或橡胶地板，率先用于交通工具(机车车辆、地铁车辆、轻轨车辆、汽车、轮船等)及公共场所(供电局、医院、体育场馆、宾馆、饭店、车站、码头等)的地面铺装，经粗略统计，二者年需求地板总量8000万平米，合SEBS热塑性弹性体地板材料近50万吨；
SEBS热塑性弹性体地板在保证其作为铺地材料的基本特性(防滑、耐磨、耐候等)之外，还可利用其特性赋予某些特殊功能，以实现产品的多功能和多品种，增强市场适应性。比如：利用其优异的电绝缘性，可作为机房、电站的绝缘地板使用；利用其无毒、无味、无污染特性，再辅以纳米抗菌材料，则可作为医院、保健院、疗养院的高级卫生铺敷材料；利用其弹性好、高耐磨等特点，可作为运动竞技场地的材料。此外，还可制成防火或者防静电等功能性地板材料。
本发明的制造方法，生产技术先进、工艺简化，不需要高温硫化过程，节约能源，投资小，工序少，安全隐患少，生产效率高，生产过程中的边角料可以完全回收利用，安全环保。
附图说明
图1为本发明制备方法的工艺流程图。
下面结合附图对本发明做进一步描述。
具体实施方式
本发明提供一种SEBS热塑性弹性体地板，其包括如下重量份含量的各组分：
SEBS树脂及其改性物    100份；
橡胶填充油            75～125份；
聚丙烯                20～60份；
矿物填料              200～400份；
润滑剂                0.8～1.2份；
防老化剂              0.45～0.70份。
其中，所述SEBS树脂及其改性物为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：高分子量SEBS、低分子量SEBS、马来酸酐接枝SEBS、丙烯酸酯接枝SEBS。
所述橡胶填充油为以下物质中的一种或者两种的混合物：环烷基橡胶油、石蜡基橡胶油。
所述聚丙烯为以下物质中的一种或者两种的混合物：均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯。
所述矿物填料为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：碳酸钙、滑石粉、硅灰石。
所述润滑剂为以下物质的一种或者至少两种的混合物：乙撑双硬酯酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、硅树脂。
所述防老化剂为以下各物质的一种或者至少两种的混合物：β(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)、硫代二丙酸二月桂酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***。
另一方面，如图1所示，本发明还提供一种SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，包括以下步骤：
称取原料步骤，按照即定的用量称取各原料：SEBS树脂及其改性物100重量份，橡胶填充油75～125重量份，聚丙烯20～60重量份，矿物填料200～400份，润滑剂0.8～1.2重量份，防老化剂0.45～0.70重量份；
混合及造粒步骤，使SEBS树脂及其改性物完全吸收橡胶填充油，再与其他原料一起加入搅拌机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒，该双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃；
挤出成型板材步骤，用板材挤出机挤出成厚度为3～12mm、宽度为610～1800mm的板材，所述板材挤出机可采用单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度为190～210℃，机头部分温度为195～215℃，当采用双层复合挤出机时，其成型的板材的上层为全新材料，下层为同材质低成本材料或回收料，下层的厚度优选为板材总厚度的30～70％。
此外，在挤出成型板材时，可根据需要，增加轧光、压花等工序，最后再成卷包装。
下面结合4个实例来详细叙述本发明SEBS热塑性弹性体地板及其制造方法。
实例1
称取原料步骤，按照如下成分及重量份称取原料：高分子量SEBS树脂100重量份，石蜡基橡胶填充油100重量份，均聚型聚丙烯50重量份，碳酸钙250份，乙撑双硬酯酰胺0.50重量份、硬脂酸锌0.30重量份、聚乙烯蜡0.20重量份，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.3重量份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)0.15重量份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.10重量份、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***0.05重量份；
其工艺过程，使SEBS树脂完全吸收橡胶填充油，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒；再用板材挤出机挤出成板材。
其中，在使用双螺杆挤出机造粒时，双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
所述板材挤出机可采用单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度控制在190～210℃，机头部分温度则控制在195～215℃。
实例2
称取原料步骤，按照如下成分及重量份称取原料：高分子量SEBS树脂100重量份，环烷基橡胶填充油75重量份，共聚型聚丙烯20重量份，硅灰石200份，乙撑双油酸酰胺0.40重量份、硬脂酸钙0.20重量份、聚乙烯蜡0.20重量份，β(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯0.20重量份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)0.10重量份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.10重量份、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***0.05重量份；
其工艺过程，使SEBS树脂完全吸收橡胶填充油，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒；再用板材挤出机挤出成板材。
其中，双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
所述板材挤出机可采用单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度控制在190～210℃，机头部分温度控制在195～215℃。
实例3
称取原料步骤，按照如下成分及重量份称取原料：低分子量SEBS树脂80重量份、马来酸酐接枝SEBS20重量份，石蜡基橡胶填充油125重量份，均聚型聚丙烯20重量份、共聚型聚丙烯40重量份，硅灰石200重量份、滑石粉200重量份，乙撑双油酸酰胺0.50重量份、硬脂酸钙0.40重量份、聚乙烯蜡0.30重量份，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.30重量份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)0.15重量份、硫代二丙酸二月桂酯0.10重量份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.10重量份、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***0.05重量份；
其工艺过程，使SEBS树脂及接枝SEBS完全吸收橡胶填充油，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒；再用板材挤出机挤出成板材。
其中，双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
所述板材挤出机可为单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度控制在190～210℃，机头部分温度控制在195～215℃。
实例4
称取原料步骤，按照如下成分及重量份称取原料：低分子量SEBS树脂85重量份、丙烯酸酯接枝SEBS 15重量份，石蜡基橡胶填充油60重量份、环烷基橡胶填充油60重量份，共聚型聚丙烯40重量份，滑石粉300重量份，乙撑双硬脂酸酰胺0.50重量份、硬脂酸钙0.25重量份、聚乙烯蜡0.25重量份，四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇0.20重量份、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)0.10重量份和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)0.10重量份、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.10重量份、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***0.05重量份；
其工艺过程，使SEBS树脂及接枝SEBS完全吸收橡胶填充油，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，用双螺杆挤出机造粒；再用板材挤出机挤出成板材。
其中，双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
所述板材挤出机可为单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度控制在190～210℃，机头部分温度控制在195～215℃。
经试验，上述各实例制造的SEBS热塑性弹性体地板以及现有橡胶地板的主要性能指标列举于表1。
表1本发明各实例制造的SEBS热塑性弹性体地板
以及现有橡胶地板的主要性能指标比较
  试验项目   单位   实例1   实例2  实例3   实例4 橡胶地板
  表面硬度   A    81    82  84   80   ≥80
  拉伸强度   MPa    7.3    7.5  8.0   7.8   ≥7.0
  断裂伸长率   ％    350    300  250   300   ≥150
  撕裂强度   kN/m    22    24  25   21   ≥20
  回弹性   ％    22    21  20   21   ≥20
  单位面积磨耗量   g/cm2    ≤0.032    ≤0.030  ≤0.031   ≤0.032   ≤0.035
  20℃，压缩永久变形   ％    5    5  5   5   ≤5
  20℃，体积电阻率   Ω·m    ≥1.0×1010    ≥1.0×1010  ≥1.0×1010   ≥1.0×1010   ≥5.0×109
  加工工艺   直接挤出   挤出硫化
由表1可以看出，与常用橡胶地板比较，本发明SEBS热塑性弹性体地板，具有较高的力学性能，回弹性好，耐磨损性强，电性能优异，且加工时无需硫化。

Claims (10)

1、一种SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于，其包括如下重量份含量的各组分：
SEBS树脂及其改性物    100份；
橡胶填充油            75～125份；
聚丙烯                20～60份；
矿物填料              200～400份；
润滑剂                0.8～1.2份；
防老化剂              0.45～0.70份。
2、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该SEBS树脂及其改性物为如下物质中的一种或者至少两种的混合物：高分子量SEBS、低分子量SEBS、马来酸酐接枝SEBS、丙烯酸酯接枝SEBS。
3、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该橡胶填充油为以下物质中的一种或者两种的混合物：环烷基橡胶油、石蜡基橡胶油。
4、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该聚丙烯为以下物质中的一种或两种的混合物：均聚型聚丙烯、共聚型聚丙烯。
5、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该矿物填料为以下物质中的一种或至少两种的混合物：碳酸钙、滑石粉、硅灰石。
6、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该润滑剂为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：乙撑双硬酯酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、硅树脂。
7、根据权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板，其特征在于：该防老化剂为以下物质中的一种或者至少两种的混合物：β(3’，5’-二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸十八酯、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯酯基)、硫代二丙酸二月桂酯、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并***。
8、一种如权利要求1所述的SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
称取原料步骤，按照即定的用量称取各原料：SEBS树脂及其改性物100重量份，橡胶填充油75～125重量份，聚丙烯20～60重量份，矿物填料200～400份，润滑剂0.8～1.2重量份，防老化剂0.45～0.70重量份；
混合及造粒步骤，使SEBS树脂及其改性物完全吸收橡胶填充油后，再与其他材料一起加入搅拌机中混合均匀后，然后用双螺杆挤出机挤出、造粒；
挤出成型板材步骤，将造粒后的SEBS共混物在板材挤出机中，挤出成型地板，在挤出成型板材的同时，选择性地进行轧光及压花处理，最后收卷。
9、根据权利要求8所述的SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，其特征在于：该双螺杆挤出机各段温度自加料口开始，依次为190～210℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃、195～215℃，机头温度195～210℃。
10、根据权利要求8或10所述的SEBS热塑性弹性体地板的制造方法，其特征在于：板材挤出机为单层挤出机或双层复合挤出机，挤出机主机部分温度为190～210℃，机头部分温度为195～215℃；而所述板材挤出机为双层复合挤出机时，其成型的地板的上层为全新材料，下层为同材质低成本材料或回收料，且双层复合挤出成型的地板的下层的厚度为地板总厚度的30～70％。
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