一種不含鹵素的塑膠地磚制品及其配方組成的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種聚酯塑膠地磚，尤其涉及一種不含鹵素、不含重金屬、不含有機(jī)揮 發(fā)物的聚酯地磚，其具有耐磨損性、高抗張強(qiáng)度、耐煙蒂性、耐溶劑性等的優(yōu)良物理性能、化 學(xué)性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)久使用的PVC塑膠地磚，因?yàn)楹宣u素及重金屬對(duì)環(huán)境不友善，不利回收，且回 收焚化過程中會(huì)產(chǎn)生二噁英毒氣危害人體健康，故逐漸被禁止使用。
[0003] 另一種聚烯烴樹脂地磚，例如PE或PP塑膠地磚，在焚化過程中不產(chǎn)生二噁英，雖 解決了二噁英所帶來的威脅，卻有不易印刷、不易貼合、不易接著加工的缺點(diǎn)。而且，聚烯烴 樹脂具高流動(dòng)特性，容易造成聚烯烴樹脂迭層成品的厚度不均勻，且材質(zhì)受到紫外線照射 容易產(chǎn)生劣化。在聚烯烴樹脂地磚的制造過程中，容易造成聚烯烴樹脂的迭層成品厚度不 均勻的加熱貼合時(shí)變形，印刷圖案及問題，且聚烯烴樹脂地磚受到紫外線照射容易產(chǎn)生材 質(zhì)劣化。因此，在生產(chǎn)過程中，這種聚烯烴樹脂地磚須再經(jīng)過改性、電暈處理及表面處理等 工藝，制造流程長(zhǎng)，除成本增加之外，聚烯烴樹脂原料的能源耗用量較高、地磚成品亦因耐 候差而使用壽命較短造成資源耗用，對(duì)環(huán)境保護(hù)反而是負(fù)面問題增大。
[0004] 至于PET聚酯樹脂地磚方面，PET聚酯樹脂的結(jié)晶度雖高，但結(jié)晶速率卻小，導(dǎo)致 成型加工困難，模塑溫度高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，以及抗沖擊性能差，長(zhǎng)久以來被本領(lǐng)域的技術(shù)人 員認(rèn)為不適合以壓延成型方式抽制成薄膜或基材等片狀材料。
[0005] 例如，美國專利US5998005或US6068910公開的PET聚酯樹脂，在壓延機(jī)高速生 產(chǎn)下，會(huì)黏輪而不易成型，所述壓延機(jī)設(shè)備在承受黏輪的高負(fù)載下，甚至?xí)斐蓚鲃?dòng)軸的折 損。
[0006] 另一篇美國專利US7438841雖揭示用于壓延加工的聚酯組合物，但該聚酯組合物 耐熱性差，在高溫下，其結(jié)晶逐漸分解而黏輪，嚴(yán)重地影響加工性，所制成的聚酯成品，不但 機(jī)械強(qiáng)度降低，耐磨損性也不佳。
[0007] 但是，即使發(fā)展到使用壓延機(jī)生產(chǎn)薄膜或基材，由于在工藝中需要多段延伸，包括 壓紋段、冷卻段、卷取段，其收縮率大，尺寸穩(wěn)定性差，當(dāng)多層不同收縮率的薄膜或基材熱壓 貼合構(gòu)成迭層結(jié)構(gòu)地磚時(shí)，影響成品厚度以及外觀的一致性。
[0008] 更具體而目，PET聚酯樹脂因?yàn)榫呱薪Y(jié)晶特性，受熱恪融后流動(dòng)性尚，不適合使用 開放式的壓延機(jī)加工，因此，要使用PET聚酯樹脂制成片狀材料時(shí)，通常是使用擠出機(jī)加工 抽制成薄膜或基材，但是抽制而成的PET薄膜或基材，同樣具高結(jié)晶特性，熔融后，仍受限 于高溫、高流動(dòng)性的限制，并不適合使用現(xiàn)有技術(shù)常用的地磚壓板機(jī)做迭層貼合。
[0009] 此外，市售的PVC、聚烯烴樹脂或PET聚酯樹脂塑膠地磚，因?yàn)槭褂肞VC、聚烯烴樹 脂或PET聚酯樹脂制成，塑膠地磚的耐煙蒂性較差，香煙點(diǎn)燃平放在地磚表面，或香煙點(diǎn)燃 后對(duì)地磚表面垂直捻熄，會(huì)造成這些地磚的表面留下痕跡，從而破壞地磚整體外觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為解決傳統(tǒng)PVC塑膠地磚對(duì)環(huán)境不友善且影響人們健康的問題，本發(fā)明的主要目 的在于提供一種不含鹵素、不含重金屬、不含有機(jī)揮發(fā)物的聚酯塑膠地磚，不但對(duì)環(huán)境友 善，且不危害人體健康，可以取代傳統(tǒng)PVC塑膠地磚。
[0011] 本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種經(jīng)過改性的特殊聚酯樹脂組合物，基于聚酯 樹脂組合物總重量，成分中包括占3~25重量％的聚酯樹脂及占97~75重量％的改性聚 合物，還包括另添加于成分中的加工助劑、滑劑、增塑劑、填充劑及改性劑母粒，不但適合使 用現(xiàn)有制作PVC膠布的設(shè)備及制法來壓延成型聚酯膠布及進(jìn)行迭層貼合成聚酯塑膠地磚， 且所制成的聚酯塑膠地磚為不含鹵素、不含重金屬及不含有機(jī)揮發(fā)物的單層或多層聚酯塑 膠地磚，與PVC塑膠地磚相比，具備更優(yōu)異的高抗張強(qiáng)度、更優(yōu)良的耐磨損性、耐煙蒂性及 耐溶劑性，適合用于取代傳統(tǒng)PVC塑膠地磚。
【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的填充劑使用不同粒徑的球型碳酸鈣A及B按7 :1混合比例組成最 密堆積與理論最密堆積的曲線圖。
[0013] 圖2為本發(fā)明的聚酯塑膠地磚由二層迭層構(gòu)成的說明圖。
[0014] 圖3為本發(fā)明的聚酯塑膠地磚由三層迭層構(gòu)成的說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本發(fā)明的聚酯塑膠地磚制備方法，包括使用特殊配方的聚酯樹脂組合物，以及以 壓延或擠出成型制作塑膠地磚的各層迭層，尤其是可以沿用現(xiàn)有制作PVC膠布的設(shè)備，包 括使用原本用于制作PVC膠布的壓延機(jī)、擠出機(jī)，印刷機(jī)及地磚壓板機(jī)等設(shè)備，來進(jìn)行聚酯 塑膠地磚的迭層貼合，進(jìn)而制成各種不同規(guī)格的聚酯塑膠地磚。
[0016] 而且，根據(jù)本發(fā)明的聚酯塑膠地磚制備方法，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種聚酯塑膠地 磚，特性為不含鹵素、不含重金屬及不含有機(jī)揮發(fā)物，特別是一種具高抗張強(qiáng)度、又具優(yōu)良 耐磨損性、耐煙蒂性及耐溶劑性的聚酯塑膠地磚。
[0017] 為達(dá)成上述目的，在本發(fā)明的聚酯塑膠地磚的工藝中，對(duì)適用于制作所述聚酯塑 膠地磚的聚酯樹脂組合物，需要進(jìn)行以下各種方面的改進(jìn)，不但要改進(jìn)聚酯樹脂組合物的 加工性和物理性質(zhì)，更要改進(jìn)聚酯樹脂組合物的剛性、耐熱性、耐煙蒂污染性和耐候性。
[0018] 1、樹脂方而:
[0019] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物，于成分配方中，包括使用聚酯樹脂及改性聚合物，根據(jù) 樹脂總重量，也就是，本發(fā)明聚酯樹脂及改性聚合物總用量為100重量份（PHR，parts per hundreds of resin,每百份樹脂含量），其中改性聚合物占樹脂總重量的3~25重量％， 其他聚酯樹脂占樹脂總重量的97~75重量％。
[0020] 而且，所述聚酯樹脂選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯均聚聚酯（簡(jiǎn)稱PET)、對(duì)苯二甲 酸-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯均聚聚酯（簡(jiǎn)稱PCT)或1，4-環(huán)己烷二甲醇改性共聚酯（以下簡(jiǎn) 稱CHDM改性共聚酯）中的一種或二種以上的組合。
[0021 ] 其中，所述CHDM改性共聚酯包括二元酸改性PCT共聚酯（簡(jiǎn)稱PCTA)、二元醇改性 PCT共聚酯（簡(jiǎn)稱PCTG)或CHDM改性PET共聚酯（簡(jiǎn)稱PETG)。
[0022] 所述PCTA為對(duì)苯二甲酸（簡(jiǎn)稱TPA)、1，4-環(huán)己烷二甲醇（簡(jiǎn)稱CHDM)及間苯二 甲酸（簡(jiǎn)稱IPA)的共聚酯。所述PETG與所述PCTG均為對(duì)苯二甲酸（TPA)XHDM及乙二醇 (簡(jiǎn)稱EG)的共聚酯，主要區(qū)別在于二元醇的添加含量不同，PETG是EG的添加量超過50 %， 而PCTG是CHDM的添加量超過50%。
[0023] 上列各種醇化共聚酯，即PCTA、PCTG或PETG共聚酯，具有優(yōu)良物理特性、耐化學(xué) 性和透明度，其特性粘度（IV)為0. 76至0. 85分升/克（dL/g)，熔點(diǎn)Tm為135~145°C， 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為70~80°C，適合在溫度140~190°C范圍下使用壓延機(jī)、單雙軸擠出 機(jī)、捏合機(jī)、乳輪機(jī)等設(shè)備加工，在工藝中的原料加工、加熱過程、或在成品使用后的廢棄回 收、焚燒過程，都不產(chǎn)生二噁英氣體，也不會(huì)造釀成濃黑煙害、對(duì)地球環(huán)境、人體無傷害性。
[0024] 2、改善聚醅樹脂組合物的軔件及加工流動(dòng)件:
[0025] 為改進(jìn)聚酯樹脂組合物的各項(xiàng)物理性能，本發(fā)明的聚酯樹脂組合物中，需添加與 聚酯樹脂相容性極佳的改性聚合物。也就是，本發(fā)明的聚酯樹脂組合物，包括使用聚酯樹脂 及改性聚合物，
[0026] 添加所述改性聚合物的目的，一方面是得以調(diào)整聚酯塑膠粒的高溫加工熔融黏度 及改善流動(dòng)性，當(dāng)使用于壓延機(jī)或押出機(jī)進(jìn)行壓延或擠出加工時(shí)，熔融態(tài)聚酯塑膠可以避 免沾粘到輥輪的輪面上；另一方面則是促進(jìn)聚酯樹脂組合物得以提高物理韌性及改善撕裂 強(qiáng)度。
[0027] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物，除了配方中選用前面所述CHDM改性共聚酯之外，配方 中使用的改性聚合物，可再添加其它橡膠或彈性體，包括：添加及選用順丁橡膠（簡(jiǎn)稱BR)、 熱塑性聚氨酯彈性體橡膠（簡(jiǎn)稱TPU)、丁苯橡膠（由苯乙烯和丁二烯聚合而成，簡(jiǎn)稱SBR)、 乙烯/丙烯彈性體（又稱乙丙橡膠）、聚烯烴彈性體（簡(jiǎn)稱Ρ0Ε)、聚酯橡膠（又稱熱塑性聚 酯彈性體，簡(jiǎn)稱TPEE)、三元乙丙橡膠（又稱乙烯/丙烯/二烯三元共聚物，簡(jiǎn)稱EPDM)、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物彈性體（簡(jiǎn)稱MBS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯 嵌段共聚物（簡(jiǎn)稱SBS)、或苯乙烯乙烯/ 丁烯苯乙烯橡膠（簡(jiǎn)稱SEBS)等橡膠或彈性體。
[0028] 3、調(diào)整聚醅樹脂分子間高淵加工結(jié)合力:
[0029] 本發(fā)明的聚酯樹脂組合物中，借添加加工助劑來調(diào)整聚酯樹脂分子間高溫加工結(jié) 合力。加工助劑的使用量為0. 3~6重量份，包括芳香族羧酸鹽混合并用丙酸酯和/或亞 磷酸酯。
[0030] 在聚酯樹脂組合物中添加芳香族羧酸鹽的目的，在于促進(jìn)聚酯樹脂的分子間結(jié)合 力及形成緊密結(jié)合材質(zhì)，在高溫壓延加工下可以避免分子斷鏈，因?yàn)榫哂袃?yōu)良耐磨損性及 抗張強(qiáng)度，更適用于作為地磚的材質(zhì)使用。
[0031] 所述芳香族羧酸鹽可選自苯甲酸鉀、苯甲酸鈉或苯甲酸鎂中的一種以上，其用量 為0. 2~5重量份。加工助劑選擇并用丙酸酯及亞磷酸酯的目的，在于提升聚酯樹脂