CN108911575A - 一种节能环保新型地板材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能环保新型地板材料，涉及地板材料领域，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料8‑15份、废弃酚醛树脂12‑18份、废弃聚氨酯泡沫塑料22‑28份、改性竹炭粉8‑15份、改性木薯渣30‑42份、负离子粉4‑9份、硅灰粉8‑15份、膨胀珍珠岩12‑18份、石英砂15‑22份、轻质碳酸钙5‑10份、纳米氧化铝12‑18份、增塑剂4‑8份、抗氧化剂1.2‑1.8份和抗紫外剂1.4‑2.2份；本发明地板材料以废弃塑料和木薯渣为原料，通过其他原料的配合增强作用，具有良好的抗折抗压性、导热系数低，保温性能好，原料来源广泛，生产成本低，同时循环利用生活中废弃物，绿色环保。

Description

一种节能环保新型地板材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及地板材料领域，具体涉及一种节能环保新型地板材料及其制备方法。
背景技术
木地板从1995年到现在历经二十多年的发展，其地面装饰效果温馨自然，结实耐用，在人们的传统认识当中，木地板就是一种地面装饰材料，除了材质花色之外，好像没有什么考量参考，随着人们生活品质的提高，人们在选购地板等地面装饰材料时，除了讲求外观，木地板缺乏防水性、抗裂性和耐久性也日益成为关注的焦点。
纯木质的地板在潮湿度及阳光的耐久性上很差，潮湿令地板膨胀，干透后又会收缩导致地板间的缝隙扩大，耐磨性较弱，使地板发脆，柔韧性减弱影响使用寿命和光泽度，而保温一直是这些材料的普遍缺点，同时木质地板造成大量树木砍伐破坏生态环境。因此现在越来越多的合成地板来取代木塑地板。
中国专利CN1285449A公开了一种超高耐磨性和耐水泡性强力地板及其制造方法，其耐磨层是以三聚氰胺甲醛树脂浸渍含有5～30％刚玉的纯木浆纸而制成的胶纸层，其饰面层是以三聚氰胺甲醛树脂浸渍含有30～35％的二氧化钛针叶和阔叶木浆组成的纸而制成的胶纸层，其芯层是以酚醛树脂浸渍枝芽木浆纸而制成的胶纸层。上述技术使层积板在耐磨性或耐腐蚀性、抗裂性等方面得到了改善，但由于制备方法复杂，因此在实际生产中还未得到广泛应用。
中国专利CN103275416A公开了一种木塑地板，包括基体层，所述基体层的材料包括PVC粉、增塑剂、植物粉及稳定剂，经压制法制成，制备方法简单，但是材料的阻燃性能不够优异，存在一定的安全隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种节能环保新型地板材料及其制备方法，本发明地板材料以废弃塑料和木薯渣为原料，通过其他原料的配合增强作用，具有良好的抗折抗压性、导热系数低，保温性能好，原料来源广泛，生产成本低，同时循环利用生活中废弃物，绿色环保。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料8-15份、废弃酚醛树脂12-18份、废弃聚氨酯泡沫塑料22-28份、改性竹炭粉8-15份、改性木薯渣30-42份、负离子粉4-9份、硅灰粉8-15份、膨胀珍珠岩12-18份、石英砂15-22份、轻质碳酸钙5-10份、纳米氧化铝12-18份、增塑剂4-8份、抗氧化剂1.2-1.8份和抗紫外剂1.4-2.2份。
优选地，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料10-13份、废弃酚醛树脂14-16份、废弃聚氨酯泡沫塑料24-26份、改性竹炭粉10-13份、改性木薯渣34-38份、负离子粉5-8份、硅灰粉10-13份、膨胀珍珠岩14-16份、石英砂17-20份、轻质碳酸钙6-9份、纳米氧化铝14-16份、增塑剂5-7份、抗氧化剂1.4-1.6份和抗紫外剂1.6-1.9份。
优选地，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料12份、废弃酚醛树脂15份、废弃聚氨酯泡沫塑料25份、改性竹炭粉12份、改性木薯渣36份、负离子粉7份、硅灰粉12份、膨胀珍珠岩15份、石英砂19份、轻质碳酸钙8份、纳米氧化铝15份、增塑剂6份、抗氧化剂1.5份和抗紫外剂1.8份。
优选地，所述改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于400-450摄氏度下煅烧4-6小时，放置球磨机中研磨，过400-500目筛。
优选地，所述木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4-5；
(b)将木薯渣置于100-110摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入100-110摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过150-300目筛。
优选地，所述木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:3-5。
优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或几种混合组成。
优选地，所述抗氧化剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。
优选地，所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***和2-(2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并***中的一种或几种结合。
本发明中还公开了一种节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至60-70摄氏度，以800-1000转/分钟的速度混合30-40分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度145-152摄氏度，热压时间6-12分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明地板材料以废弃塑料和木薯渣为原料，通过其他原料的配合增强作用，具有良好的抗折抗压性、导热系数低，保温性能好，原料来源广泛，生产成本低，同时循环利用生活中废弃物，绿色环保。
(2)木薯渣使酒精发酵中产生的废弃物，通过改性处理后，作为地板材料原料，具有良好的耐腐蚀性和耐候性，同时可以提高废弃塑料的抗拉伸性和机械韧性。
(3)本发明中添加负离子粉和改性竹炭粉，具有良好的抗菌性，可以吸附空气中的有害物质，净化空气，绿色环保，通过酸处理和高温处理后的竹炭粉，增强的比表面积，提高竹炭粉的吸附能力和净化能力。
(4)本发明中添加纳米氧化铝作为阻燃剂具有良好的阻燃效果，同时可以填充到材料的空隙中增强材料的致密性，提高材料的结构稳定性和力学性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料8份、废弃酚醛树脂12份、废弃聚氨酯泡沫塑料22份、改性竹炭粉8份、改性木薯渣30份、负离子粉4份、硅灰粉8份、膨胀珍珠岩12份、石英砂15份、轻质碳酸钙5份、纳米氧化铝12份、增塑剂4份、抗氧化剂1.2份和抗紫外剂1.4份。
改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于400摄氏度下煅烧4-6小时，放置球磨机中研磨，过400目筛。
木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4；
(b)将木薯渣置于100摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入100摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过150目筛。
木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:3。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
抗氧化剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本实施例中的节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至60摄氏度，以800转/分钟的速度混合30分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度145摄氏度，热压时间6分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
实施例2
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料15份、废弃酚醛树脂18份、废弃聚氨酯泡沫塑料28份、改性竹炭粉15份、改性木薯渣42份、负离子粉9份、硅灰粉15份、膨胀珍珠岩18份、石英砂22份、轻质碳酸钙10份、纳米氧化铝18份、增塑剂8份、抗氧化剂1.8份和抗紫外剂2.2份。
改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于450摄氏度下煅烧6小时，放置球磨机中研磨，过500目筛。
优选地，所述木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4-5；
(b)将木薯渣置于110摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入110摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过300目筛。
木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:5。
增塑剂为环氧大豆油。
抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
抗紫外剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。
本实施例中的节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至70摄氏度，以1000转/分钟的速度混合40分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度152摄氏度，热压时间12分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
实施例3
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料10份、废弃酚醛树脂14份、废弃聚氨酯泡沫塑料24份、改性竹炭粉10份、改性木薯渣34份、负离子粉5份、硅灰粉10份、膨胀珍珠岩14份、石英砂17份、轻质碳酸钙6份、纳米氧化铝14份、增塑剂5份、抗氧化剂1.4份和抗紫外剂1.6份。
改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于420摄氏度下煅烧5小时，放置球磨机中研磨，过450目筛。
木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至5；
(b)将木薯渣置于105摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入105摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过200目筛。
木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:4。
增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
抗氧化剂为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂。
抗紫外剂为2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***。
本实施例中的节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至65摄氏度，以900转/分钟的速度混合38分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度148摄氏度，热压时间10分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
实施例4
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料13份、废弃酚醛树脂16份、废弃聚氨酯泡沫塑料26份、改性竹炭粉13份、改性木薯渣38份、负离子粉8份、硅灰粉13份、膨胀珍珠岩16份、石英砂20份、轻质碳酸钙9份、纳米氧化铝16份、增塑剂7份、抗氧化剂1.6份和抗紫外剂1.9份。
改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于440摄氏度下煅烧4.8小时，放置球磨机中研磨，过420目筛。
木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4.5；
(b)将木薯渣置于109摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入106摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过250目筛。
优选地，所述木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:3.5。
增塑剂为柠檬酸三丁酯。
抗氧化剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
抗紫外剂为2-(2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并***。
本实施例中的节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至68摄氏度，以950转/分钟的速度混合38分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度151摄氏度，热压时间10分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
实施例5
一种节能环保新型地板材料，包括以下重量份计的原料：
废弃聚乙烯塑料12份、废弃酚醛树脂15份、废弃聚氨酯泡沫塑料25份、改性竹炭粉12份、改性木薯渣36份、负离子粉7份、硅灰粉12份、膨胀珍珠岩15份、石英砂19份、轻质碳酸钙8份、纳米氧化铝15份、增塑剂6份、抗氧化剂1.5份和抗紫外剂1.8份。
改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于440摄氏度下煅烧5.5小时，放置球磨机中研磨，过470目筛。
木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4.8；
(b)将木薯渣置于100-110摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入105摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过280目筛。
木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:4.6。
增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
抗氧化剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯。
抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本实施例中的节能环保新型地板材料的制备方法，具体地，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至68摄氏度，以900转/分钟的速度混合38分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度147摄氏度，热压时间10分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
对比例1：用普通木薯渣替代改性木薯渣，其余原料与制备方法和实施例1相同；
将实施例1-5制得的节能环保新型地板材料和对比例1制得的地板材料进行性能测试，结果如下表1：
综上所述，本发明具有以下优点：
(1)本发明地板材料以废弃塑料和木薯渣为原料，通过其他原料的配合增强作用，具有良好的抗折抗压性、导热系数低，保温性能好，原料来源广泛，生产成本低，同时循环利用生活中废弃物，绿色环保。
(2)木薯渣使酒精发酵中产生的废弃物，通过改性处理后，作为地板材料原料，具有良好的耐腐蚀性和耐候性，同时可以提高废弃塑料的抗拉伸性和机械韧性。
(3)本发明中添加负离子粉和改性竹炭粉，具有良好的抗菌性，可以吸附空气中的有害物质，净化空气，绿色环保，通过酸处理和高温处理后的竹炭粉，增强的比表面积，提高竹炭粉的吸附能力和净化能力。
(4)本发明中添加纳米氧化铝作为阻燃剂具有良好的阻燃效果，同时可以填充到材料的空隙中增强材料的致密性，提高材料的结构稳定性和力学性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节能环保新型地板材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料8-15份、废弃酚醛树脂12-18份、废弃聚氨酯泡沫塑料22-28份、改性竹炭粉8-15份、改性木薯渣30-42份、负离子粉4-9份、硅灰粉8-15份、膨胀珍珠岩12-18份、石英砂15-22份、轻质碳酸钙5-10份、纳米氧化铝12-18份、增塑剂4-8份、抗氧化剂1.2-1.8份和抗紫外剂1.4-2.2份。
2.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料10-13份、废弃酚醛树脂14-16份、废弃聚氨酯泡沫塑料24-26份、改性竹炭粉10-13份、改性木薯渣34-38份、负离子粉5-8份、硅灰粉10-13份、膨胀珍珠岩14-16份、石英砂17-20份、轻质碳酸钙6-9份、纳米氧化铝14-16份、增塑剂5-7份、抗氧化剂1.4-1.6份和抗紫外剂1.6-1.9份。
3.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，包括以下重量份计的原料：废弃聚乙烯塑料12份、废弃酚醛树脂15份、废弃聚氨酯泡沫塑料25份、改性竹炭粉12份、改性木薯渣36份、负离子粉7份、硅灰粉12份、膨胀珍珠岩15份、石英砂19份、轻质碳酸钙8份、纳米氧化铝15份、增塑剂6份、抗氧化剂1.5份和抗紫外剂1.8份。
4.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述改性竹炭粉制备方法为将竹炭放入冰醋酸溶液中浸泡5小时后，取出水洗滤液至中性，再于400-450摄氏度下煅烧4-6小时，放置球磨机中研磨，过400-500目筛。
5.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述木薯渣制备方法如下：
(a)将硅烷偶联剂和乙醇按照1:10的质量比混合，搅拌均匀配制成硅烷偶联剂-醇溶液，加适量的冰醋酸调节溶液PH值至4-5；
(b)将木薯渣置于100-110摄氏度烘干机中干燥至含水量低于2％，加入步骤(a)制得的硅烷偶联剂-醇溶液中，搅拌混合均匀，升温至78摄氏度，超声活化2小时，放入100-110摄氏度的烘干机中干燥至恒重，放入粉碎机中粉碎，过150-300目筛。
6.根据权利要求5所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述木薯渣和硅烷偶联剂的质量比为100:3-5。
7.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、环氧大豆油、邻苯二甲酸二丁酯和柠檬酸三丁酯中的一种或几种混合组成。
8.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述抗氧化剂为β-((3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯和三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸脂中的一种或几种结合。
9.根据权利要求1所述的节能环保新型地板材料，其特征在于，所述抗紫外剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***和2-(2-羟基-5-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基)苯并***中的一种或几种结合。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的节能环保新型地板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废弃聚乙烯塑料、废弃酚醛树脂、废弃聚氨酯泡沫塑料、增塑剂、抗氧剂和抗紫外剂混合加入混合机中搅拌混合，得物料1；
(2)将物料1和其它剩余原料混合，升温至60-70摄氏度，以800-1000转/分钟的速度混合30-40分钟，得混合物料；
(3)将混合物料加入模具中进行热压成型，热压温度145-152摄氏度，热压时间6-12分钟，冷却置室温，养护，即得节能环保新型地板材料。
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