CN114953665B - 一种pvc地板的制备工艺及得到的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及IPC C08J技术领域，尤其涉及一种PVC地板的制备工艺及得到的制品。具体制备步骤包括：将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜依次层叠，进行一次性贴合处理，即得PVC地板成品。本申请简化了现有PVC地板的生产工艺流程，节省了人工成本、设备成本、场地成本等，优化了PVC地板的批量化生产操作。通过高分子量组合式聚氨酯丙烯酸酯与高Tg反应性溶剂、补强剂协同作用，使PVC预涂装膜兼具耐高温、高弹性、高强度特性，进一步使得PVC预涂装膜材料满足在线贴合工艺，克服了现有预涂装膜无法有效与在线贴合工艺相结合的技术阻力。贴合后的PVC地板成品耐磨损，光泽均匀，视觉体验感佳。

Description

一种PVC地板的制备工艺及得到的制品
技术领域
本发明涉及IPC C08J技术领域，尤其涉及一种PVC地板的制备工艺及得到的制品。
背景技术
目前市面上的PVC地板中，多层复合型产品占据了较大的比重。多层复合型PVC地板至少包括基板层，印刷层，耐磨层和UV涂层，其制备工艺是将基板层、印刷层和耐磨层贴合后再涂装一到两道UV涂料。现有的贴合工艺分为传统热压成型和在线贴合工艺，传统的热压成型工艺时间久，占用场地面积大，生产效率低。在线贴合工艺是指在挤出或压延的基板上利用基板加工时残留的热量直接将PVC印刷层和PVC耐磨层一次性加热贴合、压纹成型的工艺，可连线生产，提升生产效率。现有卷材复合地板和片材地板中的SPC和部分LVT均是采用在线贴合工艺，尤其是SPC地板，因为采用在线贴合工艺使其生产效率高、价格便宜，已逐渐成为片材地板的主流。
随着人们生活水平的提升，对生活质量的要求也越来越高，对于多层复合型PVC地板也提出了更高的耐磨、耐刮擦需求。目前绝大部分多层复合型地板通过涂装UV涂料提升其性能，但是在贴合成型的PVC地板上涂装UV涂层，易出现光泽度不均匀、附着力差、不耐刮擦等缺陷；现有的辐射固化涂料通常选用500-2000分子量的树脂，并配合小分子丙烯酸酯单体调控粘度，但仍然存在着性能较差的局限性。
中国专利CN202110529938.2、中国专利CN201911078335.4设计的PVC预涂装膜有效解决了传统涂装方式的缺陷，在传统热压成型工艺中的应用效果好，已经实现了批量稳定化生产。但是上述技术在应用于在线贴合工艺时，受限于在线贴合工艺的特殊条件，仍然会出现贴合后的地板表面有裂纹、起皱等现象，产品的机械强度和视觉效果无法同时兼顾。
发明内容
本发明通过提供一种PVC地板的制备工艺，解决了现有技术中PVC地板易磨损，光泽不均不美观的问题，实现了一种耐刮耐磨、纹路清晰、美观可靠的PVC地板。
本发明第一方面提供了一种PVC地板的制备工艺，具体制备步骤包括：
将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜依次层叠，进行一次性贴合处理，即得PVC地板成品。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理选自热压贴合工艺、在线贴合工艺中的一种。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理为热压贴合工艺时，操作温度为110-160℃，操作时间为10-60min。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理为热压贴合工艺时，通过模板得到压纹。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理为在线贴合工艺时，操作温度为120-185℃。
所述的PVC预涂装膜在120-185℃在线贴合时断裂伸长率≥5％，涂层无开裂、起皱现象。
在一些优选的实施方式中，所述在线贴合工艺是指在挤出或压延的基板上利用基板加工时残留的热量直接将PVC印刷层和PVC耐磨层一次性加热贴合、压纹成型的工艺。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理的同时，通过压纹辊进行压纹成型操作。
在一些优选的实施方式中，所述的压纹深度为0-2mm。
进一步优选，所述压纹深度为0-1mm。
在一些优选的实施方式中，所述一次性贴合处理时，将PVC预涂装膜与模板或压纹辊相接触；所述模板或压纹辊的压贴花纹为木纹、石纹、瓷砖纹、大理石纹、皮纹、地毯纹、布纹、月牙纹、编织纹、条纹、彩岩纹、梨纹中的至少一种。
更进一步优选，所述模板或压纹辊的压贴花纹为木纹、石纹、瓷砖纹、大理石纹、皮纹、地毯纹、布纹中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述PVC预涂装膜的结构包括：塑胶层，头道底漆层，二道底漆层，辐射固化面漆层依次层叠；其中，塑胶层与PVC印刷层相接触，辐射固化面漆层与模板或者压纹辊相接触。
在一些优选的实施方式中，按照重量份计，所述二道底漆层的原料包括：预聚物28-100份，反应性溶剂0-25份，促进剂0-7份，补强剂0-40份。
在一些优选的实施方式中，所述预聚物包括聚氨酯丙烯酸酯，环氧丙烯酸树脂，聚醚丙烯酸酯，聚酯丙烯酸酯中的一种或多种的组合。
进一步优选，所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯；具体为双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯。
在一些优选的实施方式中，所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(2-8)：(0.5-6)。
在一些优选的实施方式中，所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的分子量均为1000-8000；进一步优选为2000-6000。
目前的复合型PVC地板工艺复杂，机械性能差，对地板的保护作用十分有限。本申请对PVC地板的制备工艺进行优化，发现将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜一次性贴合、压纹成型，能够提升PVC地板的生产效率，降低成本；但是一次性贴合过程中PVC预涂装膜在高温下强度明显下降，涂层容易出现开裂、皱缩现象，使得PVC地板的生产效率和使用性能无法兼顾。本申请通过大量尝试后发现，采用重量比为(2-8)：(0.5-6)的大分子量双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯作为预聚物，能够配合反应性溶剂交联反应生成均匀致密的三维网络结构，赋予二道底漆层更优异的机械性能，进一步提升PVC预涂装膜的耐磨损性能，使其保护作用得以充分发挥。
在一些优选的实施方式中，所述反应性溶剂为单官能度丙烯酸酯单体。
进一步优选，所述单官能度丙烯酸酯单体包括2-羟甲基丙烯酸乙酯，6-羟基己基丙烯酸酯，甲基丙烯酸-2-羟乙酯，丙烯酸异冰片酯，丙烯酰吗啉中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述促进剂包括2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦，2-异丙基硫杂蒽酮，1-羟基-环已基-苯基甲酮，2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，安息香双甲醚，邻苯甲酰苯甲酸甲酯，4-苯基二苯甲酮，苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦中的至少一种。
在一些优选的实施方式中，所述促进剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮；2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮的重量比为(1-4)：(0.5-2)。
在一些优选的实施方式中，所述补强剂包括硅微粉，霞石粉，玻璃粉，碳化硅，金刚石微粉，氧化铝，重钙，轻钙，重晶石粉，白炭黑中的一种或多种的组合。
进一步优选，所述补强剂的粒径为100-2000目。
在一些优选的实施方式中，所述二道底漆层的涂布厚度为10-360g/m2；进一步优选为20-300g/m2。
在一些优选的实施方式中，所述二道底漆层为邦弗特新材料股份有限公司的MEC-03或MEC-04。
本申请采用厚涂工艺配合特定的二道底漆层原料，使预涂装膜的机械性能提升，能够满足在线贴合工艺操作贴合后的成品不仅无开裂、皱缩，还具有光泽均匀，纹路清晰，无亮点、亮线缺陷的优点，能够与多种效果的板纹相契合，使PVC地板在发挥屏障保护作用的同时，提供优异的视觉体验。
本发明第二方面提供了一种如上所述PVC地板的制备工艺得到的制品。
在一些优选的实施方式中，上述工艺制备得到的制品既可以直接应用于PVC地板，也可以再与下层材料贴合形成复合式地板。
进一步优选，所述下层材料包括但不限于静音垫、软木、WPC(木塑复合材料Wood-Plastic Composites)、无机板、实木板。
有益效果：
本申请提供的PVC地板的制备工艺及制品具有以下优点：
(1)采用一次性贴合工艺制备特定结构的PVC地板，简化了现有PVC地板的生产工艺流程，节省了人工成本、设备成本、场地成本等，优化了PVC地板的批量化生产操作。
(2)通过高分子量组合式聚氨酯丙烯酸酯与高Tg反应性溶剂、补强剂协同作用，使PVC预涂装膜兼具耐高温、高弹性、高强度特性，进一步使得PVC预涂装膜材料满足在线贴合工艺，克服了现有预涂装膜无法有效与在线贴合工艺相结合的技术阻力。
(3)使用厚涂层涂装的PVC预涂装膜，对膜材料和压贴后的成品形成优异的保护支撑作用，相对于传统薄涂工艺，显著提高了材料的耐磨耐刮擦性，解决了现有PVC地板行业耐磨损性差、易划伤破坏的弊病。
(4)采用先涂装再压纹的工艺，使得厚涂层最大程度保留板纹的立体感，该工艺适用于木纹、石纹、地毯纹、皮纹等各种效果和深度的板纹，解决了现有工艺深压纹材料涂装后光泽不均，有亮点、亮线的弊病，贴合后的PVC地板成品光泽均匀，视觉体验感佳。
具体实施方式
实施例1.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体制备步骤包括：
将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜依次层叠，进行一次性贴合处理，压纹成型，即得PVC地板成品。
所述一次性贴合处理具体为在线贴合工艺，为在挤出的基板上利用基板加工时残留的热量直接将PVC印刷层和PVC耐磨层一次性加热贴合的工艺，操作温度为160℃。
所述一次性贴合处理的同时，通过压纹辊进行压纹成型操作，压纹深度为0.5mm。
所述一次性贴合处理时，将PVC预涂装膜与压纹辊相接触；所述压纹辊的压贴花纹为皮纹。
所述PVC预涂装膜的结构包括：塑胶层，头道底漆层，二道底漆层，辐射固化面漆层依次层叠；其中，塑胶层与PVC印刷层相接触，辐射固化面漆层与压纹辊相接触。
按照重量份计，所述二道底漆层的原料包括：预聚物68份，反应性溶剂10份，促进剂2份，补强剂20份。
所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯；具体为双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯。
所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为6：3。
所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯型号为ST-UN201，平均分子量为5000，多官能度聚氨酯丙烯酸酯型号为ST-UN202，平均分子量为4000；均来源于邦弗特新材料股份有限公司。
所述反应性溶剂为单官能度丙烯酸酯单体，具体为丙烯酸异冰片酯。
所述促进剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮。
所述2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮的重量比为2：1。
所述补强剂为氧化铝，粒径为200目；来源于郑州西德利化工新材料有限公司。
所述塑胶层(材质为PVC)，头道底漆层，辐射固化面漆层，PVC基板层，PVC印刷层均来源于邦弗特新材料股份有限公司。
所述PVC预涂装膜的制备步骤包括：
将头道底漆层涂布于塑胶层表面，以LED灯为光源进行辐射固化(波长400nm，能量强度8W/cm2)，得第一膜层；将二道底漆层在80℃涂布于第一膜层表面，以镓灯光源进行辐射固化(固化光强800mW/cm2)，得第二膜层；将辐射固化面漆层涂布于第二膜层表面，以含准分子灯的MEC组合光源进行辐射固化(波长172nm，固化光强80mW/cm2)得到PVC预涂装膜。
所述二道底漆层的涂布厚度为160g/m2；所述头道底漆层，辐射固化面漆层的涂布厚度均为10g/m2。
本发明第二方面提供了一种如上所述PVC地板的制备工艺得到的制品。
实施例2.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体制备步骤包括：
将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜依次层叠，进行一次性贴合处理，压纹成型，即得PVC地板成品。
所述一次性贴合处理为热压贴合工艺，操作温度为135℃，操作时间为30min。
所述一次性贴合处理时，将PVC预涂装膜与模板相接触；所述模板的压贴花纹为皮纹。
所述PVC预涂装膜的结构包括：塑胶层，头道底漆层，二道底漆层，辐射固化面漆层依次层叠；其中，塑胶层与PVC印刷层相接触，辐射固化面漆层与模板相接触。
按照重量份计，所述二道底漆层的原料包括：预聚物63份，反应性溶剂15份，促进剂2份，补强剂20份。
所述预聚物为聚氨酯丙烯酸酯；具体为双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯。
所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为6：3。
所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯型号为ST-UN201，平均分子量为5000，多官能度聚氨酯丙烯酸酯型号为ST-UN202，平均分子量为4000；均来源于邦弗特新材料股份有限公司。
所述反应性溶剂为单官能度丙烯酸酯单体，具体为丙烯酸异冰片酯。
所述促进剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮。
所述2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦和1-羟基-环已基-苯基甲酮的重量比为2：1。
所述补强剂为氧化铝，粒径为200目；来源于郑州西德利化工新材料有限公司。
所述塑胶层(材质为PVC)，头道底漆层，辐射固化面漆层，PVC基板层，PVC印刷层均来源于邦弗特新材料股份有限公司。
所述PVC预涂装膜的制备步骤包括：
将头道底漆层涂布于塑胶层表面，以LED灯为光源进行辐射固化(波长400nm，能量强度8W/cm2)，得第一膜层；将二道底漆层在80℃涂布于第一膜层表面，以镓灯光源进行辐射固化(固化光强800mW/cm2)，得第二膜层；将辐射固化面漆层涂布于第二膜层表面，以含准分子灯的MEC组合光源进行辐射固化(波长172nm，固化光强80mW/cm2)辐射固化得到PVC预涂装膜。
所述头道底漆层的涂布厚度为160g/m2；所述头道底漆层，辐射固化面漆层的涂布厚度均为10g/m2。
本发明第二方面提供了一种如上所述PVC地板的制备工艺得到的制品。
实施例3.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为4：5。
实施例4.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为1：2。
实施例5.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，所述在线贴合工艺中操作温度为195℃。
实施例6.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，所述PVC地板制备步骤为：将PVC基板层、PVC印刷层、塑胶层依次层叠，进行一次性贴合处理，压纹成型，然后依次涂装头道底漆层，二道底漆层，辐射固化面漆层，得到PVC地板成品。
实施例7.
本实施例提供了一种PVC地板的制备工艺，具体实施方式同实施例1；不同点在于，所述PVC地板制备步骤为：将PVC基板层、PVC印刷层、塑胶层依次层叠，进行一次性贴合处理，压纹成型，然后依次涂装头道底漆层，辐射固化面漆层，得到PVC地板成品。
性能测试方法
1.耐刮伤能力
根据ISO 1518，测试实施例1-7制得的PVC地板的耐刮性，定义耐刮性＞3kg为耐刮伤能力优；耐刮性≤3kg为耐刮伤能力差。
2.视觉效果
对实施例1-7制得的PVC地板的压纹效果进行目测，每组实施例平行设置20份平行样品，观察最终制得的PVC地板是否出现光泽不均、有亮点亮线、裂纹起皱等缺陷，记录出现缺陷的样品个数N，并计算合格率m(m＝N/20*100％)。
性能测试数据
表1.性能测试结果

Claims (5)

1.一种PVC地板的制备工艺，其特征在于，具体制备步骤包括：
将PVC基板层，PVC印刷层，PVC预涂装膜依次层叠，进行一次性贴合处理，即得PVC地板成品；
所述一次性贴合处理为在线贴合工艺，操作温度为120-185℃；所述在线贴合工艺是指在挤出或压延的基板上利用基板加工时残留的热量直接将PVC印刷层和PVC耐磨层一次性加热贴合、压纹成型的工艺；
所述PVC预涂装膜的结构包括：塑胶层，头道底漆层，二道底漆层，辐射固化面漆层依次层叠；其中，塑胶层与PVC印刷层相接触，辐射固化面漆层与压纹辊相接触；
所述二道底漆层的原料包括：预聚物28-100份，反应性溶剂10-25份，促进剂2-7份，补强剂20-40份；
所述预聚物为双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯；
所述双官能度聚氨酯丙烯酸酯和多官能度聚氨酯丙烯酸酯的重量比为（6-8）：（3-6）。
2.根据权利要求1所述的一种PVC地板的制备工艺，其特征在于，所述一次性贴合处理的同时，通过压纹辊进行压纹成型操作，压纹深度为0-2mm。
3.根据权利要求1所述的一种PVC地板的制备工艺，其特征在于，所述一次性贴合处理时，将预涂装膜与压纹辊相接触；所述压纹辊的压贴花纹为木纹、石纹、瓷砖纹、大理石纹、皮纹、地毯纹、布纹、月牙纹、编织纹、条纹、彩岩纹、梨纹中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种PVC地板的制备工艺，其特征在于，所述二道底漆层的涂布厚度为10-300g/m2。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的PVC地板的制备工艺得到的制品。
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