耐磨轻质橡胶地板配方、橡胶地板及其制备方法和应用与流程

本发明涉及空心玻璃微珠应用领域，具体涉及一种耐磨轻质橡胶地板配方、橡胶地板及其制备方法和应用。

背景技术：

1、橡胶地板是以天然橡胶以及合成橡胶为原料生产的一种橡胶制品，其具有弹性、防滑性、吸音性和防水性等优异性能，常被用于各个半封闭公共场所，但常规的橡胶地板存在耐磨性、吸音性差、耐温性差和不易清洁等缺点，同时在一些承重的地面上橡胶地板支撑力不足，橡胶地板也容易变形，因此橡胶地板在使用过程中还存在各种问题。

2、例如，发明专利申请cn113717475a公开了一种橡胶地板原料组合物、橡胶地板及其制备方法与应用；其中，该橡胶地板原料组合物中通过调整三元乙丙橡胶和硅橡胶的比例，以及少量添加eva树脂可以使制备的橡胶地板材料具备自清洁或易清洁的功能；但硅橡胶的添加会导致橡胶撕裂性能降低。如此，上述橡胶地板不适用于需要较大承重负荷的领域，由于上述橡胶支撑性差（即橡胶偏软，回弹能力差），会因长时间使用出现变形损坏等状况。

3、空心玻璃微珠具有较好的支撑性，虽然通过向现有的橡胶地板材料中添加空心玻璃微珠以提高橡胶地板的支撑性，同时也可以满足橡胶地板材料的轻量化发展需求，但空心玻璃微珠的添加容易导致橡胶材料的耐磨性能降低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的主要目的是解决现有技术中橡胶地板材料难以兼顾质轻和耐磨性的问题，故提供一种耐磨轻质橡胶地板配方、橡胶地板及其制备方法和应用，并主要通过在橡胶地板材料中引入经聚四氟乙烯改性的耐磨玻璃微珠以解决上述问题。

2、具体地，本发明所保护的技术方案如下：

3、本发明提供一种耐磨轻质橡胶地板配方，按质量份计，包括：天然橡胶60～80份、丁苯橡胶5～10份、三元乙丙橡胶40～60份、高苯乙烯10～15份、氯化石蜡10～15份、耐磨玻璃微珠30～50份、白炭黑30～60份、阻燃剂5～10份、防老剂8～13份、硬脂酸2～4份、抗静电剂1～3份、促进剂1～3份、硫化剂2～4份，其中，所述耐磨玻璃微珠，包括空心玻璃微珠、聚氯乙烯过渡层和聚四氟乙烯包覆层，所述聚氯乙烯过渡层设置在所述空心玻璃微珠和聚四氟乙烯包覆层之间，且所述聚四氟乙烯包覆层的外表面上形成有极性基团。

4、所述聚四氟乙烯包覆层主要是为了增强使用空心玻璃微珠的耐磨轻质橡胶地板的耐磨性，同时还保证耐磨玻璃微珠能够实现上述耐磨轻质橡胶地板减重，所以，聚四氟乙烯包覆层的质量为空心玻璃微珠质量的1%～3%。另外，由于聚四氟乙烯还具有表面能低、耐高温等特点，使耐磨玻璃微珠具有一定的耐沾污性和耐高温老化性，从而提高橡胶地板的表面耐沾污性和耐高温老化等性能。

5、所述聚四氟乙烯包覆层的外表面上形成的极性基团优选为-oh、-nh2等极性基团，该极性基团主要是由聚四氟乙烯包覆层经过低温等离子处理形成的，如此，上述耐磨轻质橡胶地板中含有上述耐磨玻璃微珠，能够有效提高聚四氟乙烯包覆层和橡胶基体的界面结合力。

6、所述聚氯乙烯过渡层的主要作用是为了提高空心玻璃微珠和聚四氟乙烯包覆层之间的界面结合力，所以，综合考虑，聚氯乙烯过渡层的质量为空心玻璃微珠质量的1%～2%。

7、为了确保上述耐磨玻璃微珠能够有效降低耐磨轻质橡胶地板材料密度的同时，提高耐磨轻质橡胶地板材料的耐磨性、保温隔热性能、隔音降噪性能和支撑性，所述空心玻璃微珠的密度优选为0.4～0.70 g/cm3，如，圣莱特空心微珠新材料有限公司的型号hl40、hl60、hl70的空心玻璃微珠。

8、上述耐磨玻璃微珠主要由以下步骤制得：

9、步骤一、对空心玻璃微珠进行表面活化处理，得到多羟基空心玻璃微珠；

10、步骤二、先将聚氯乙烯乳液和所述多羟基空心玻璃微珠均匀混合，再依次进行干燥和聚氯乙烯塑化处理，将聚氯乙烯包覆到所述多羟基空心玻璃微珠表面，形成一次改性微珠；

11、步骤三、先将所述一次改性微珠和聚四氟乙烯乳液均匀混合，再进行干燥处理使所述一次改性微珠的表面形成聚四氟乙烯包覆层，然后进行加热搅拌处理，使其中的聚氯乙烯塑化，将所述聚四氟乙烯包覆层粘结在所述一次改性微珠的表面，形成二次改性微珠；

12、步骤四、对所述二次改性微珠进行低温等离子处理，制得所述耐磨玻璃微珠。

13、本发明还提供一种耐磨轻质橡胶地板，其根据上述耐磨轻质橡胶地板配方制备得到。

14、本发明还提供了一种上述耐磨轻质橡胶地板的制备方法，包括：根据上述耐磨轻质橡胶地板配方依次进行一次密炼、二次密炼、微珠密炼、薄通、硫化成型，得到所述耐磨轻质橡胶地板。

15、本发明还提供一种上述耐磨轻质橡胶地板在公共交通工具或建筑装饰中的应用。其中，所述公共交通工具包括但不限于轨道交通车辆、地面公交车辆、船舶等。所述轨道交通车辆可以包括但不限于铁路高速客车动车组、普通铁路客车、轻轨车辆、有轨电车、地铁车辆、城市轨道、磁悬浮车辆等。所述建筑包括但不限于图书馆、博物馆、医院、机场、幼儿园、微机房、健身房、老人院、体育活动场所、写字楼、工业厂房等。

16、与现有技术相比，本发明提供的上述耐磨轻质橡胶地板配方及橡胶地板具有以下优点：

17、（1）本发明中引入的耐磨玻璃微珠，主要是通过在空心玻璃微珠表面包覆聚四氟乙烯，可以实现耐磨轻质橡胶地板在减重的同时，还能大幅提高耐磨性能；

18、（2）由于聚四氟乙烯具有表面能低等特点，使耐磨玻璃微珠具有一定的耐沾污性，从而使得耐磨轻质橡胶地板表面更耐沾污，更易清洁。

19、（3）聚四氟乙烯的导热系数大约为0.256 w/m⋅k，显示出其具有较好的隔热性能；空心玻璃微珠也具有较好的保温隔热性能，所以，所述耐磨玻璃微珠具有较好的隔热性能，从而能够有效改善上述耐磨轻质橡胶地面的隔热性能；

20、（4）聚四氟乙烯和空心玻璃微珠都具有较好的隔音降噪性能，使得耐磨玻璃微珠也具有较好的隔音降噪性能，从而能够有效提高上述耐磨轻质橡胶地面的隔音降噪性能；

21、（5）由于空心玻璃微珠具有较高的抗压强度，可以有效提高橡胶地板材料的支撑性，减弱或避免因长时间承重引起的变形损坏。

22、因此，本发明提供的耐磨轻质橡胶地板配方及橡胶地板中采用的耐磨玻璃微珠不仅具有质轻、耐磨性好，还具有抗沾污性好、隔热性能好、隔音降噪性能好、抗压强度高、分散性好等特点，所以，所述耐磨轻质橡胶地板不仅具有质轻的特点，还能具有较好的耐磨性、抗沾污性、隔热性、隔音降噪性及耐高温性等性能；同时还能避免或降低耐磨轻质橡胶地板在炼胶过程中空心玻璃微珠的破碎。如此，使得所述耐磨轻质橡胶地板不仅可以用在公共交通工具中应用，还能应用在机场、体育活动场所等公共建筑场所。

技术特征：

1.一种耐磨轻质橡胶地板配方，其特征在于，按质量份计，包括：天然橡胶60～80份、丁苯橡胶5～10份、三元乙丙橡胶40～60份、高苯乙烯10～15份、氯化石蜡10～15份、耐磨玻璃微珠30～50份、白炭黑30～60份、阻燃剂5～10份、防老剂8～13份、硬脂酸2～4份、抗静电剂1～3份、促进剂1～3份、硫化剂2～4份，其中，所述耐磨玻璃微珠包括空心玻璃微珠、聚氯乙烯过渡层和聚四氟乙烯包覆层，且所述聚氯乙烯过渡层设置在所述空心玻璃微珠和聚四氟乙烯包覆层之间，其中，所述聚四氟乙烯包覆层的外表面上形成有极性基团；

2.根据权利要求1所述的配方，其特征在于，聚四氟乙烯包覆层的质量为空心玻璃微珠质量的1%～3%。

3.根据权利要求1或2所述的配方，其特征在于，所述聚氯乙烯过渡层的质量为所述空心玻璃微珠质量的1%～2%。

4.根据权利要求1或2所述的配方，其特征在于，所述耐磨玻璃微珠主要由以下步骤制得：

5.根据权利要求4所述的配方，其特征在于，所述步骤一包括：先将所述空心玻璃微珠和碱溶液均匀混合，使得空心玻璃微珠表面的羟基被活化，再用去离子水清洗至ph值7～8，然后干燥处理，即可制得所述多羟基空心玻璃微珠；

6. 根据权利要求4所述的配方，其特征在于，所述步骤二包括：先将所述多羟基空心玻璃微珠和聚氯乙烯乳液以30～50 r/min的速度搅拌混合10～30 min，再进行冷冻干燥处理8～10 h，然后再加热搅拌使其中的聚氯乙烯塑化，将聚氯乙烯包覆在所述多羟基空心玻璃微珠的表面，形成聚氯乙烯过渡层，冷却后即可得到所述一次改性微珠；

7. 根据权利要求4所述的配方，其特征在于，所述步骤三包括：先所述一次改性微珠和聚四氟乙烯乳液以30～50 r/min的转速混合搅拌4～8 h，再干燥5～10 h使所述依次改性微珠的表面形成所述聚四氟乙烯包覆层，然后再进行加热搅拌处理，使其中的聚氯乙烯塑化，将聚四氟乙烯包覆层粘结在所述一次改性微珠的表面，冷却后即可得到二次改性微珠；

8.根据权利要求4所述的配方，其特征在于，所述步骤四包括：在氧气和氮气的混合气氛中，对所述二次改性微珠在常温下进行等离子表面处理，使所述聚四氟乙烯包覆层的表面形成极性基团，制得所述耐磨玻璃微珠；

9.一种橡胶地板，其特征在于，根据权利要求1～8任一项所述的配方制得；

10.一种权利要求9所述的橡胶地板在公共交通工具或建筑装饰中的应用。

技术总结本发明提供了一种耐磨轻质橡胶地板配方、橡胶地板及其制备方法和应用。所述耐磨轻质橡胶地板配方中包括耐磨玻璃微珠，该耐磨玻璃微珠包括空心玻璃微珠、聚氯乙烯过渡层和聚四氟乙烯包覆层，且所述聚氯乙烯过渡层设置在所述空心玻璃微珠和聚四氟乙烯包覆层之间，其中，所述聚四氟乙烯包覆层的外表面上形成有极性基团。所以，所述耐磨轻质橡胶地板不仅具有质轻的特点，还能具有较好的耐磨性、耐沾污性、隔热性、隔音降噪性及耐高温性等性能。如此，使得所述耐磨轻质橡胶地板不仅可以用在公共交通工具中应用，还能应用在机场、体育活动场所等公共建筑场所。技术研发人员：马玉民,马宁,史乾坤,赵军帅,张庆波,王建斌,蔡耀武,张英才,蔡建武,陶新良受保护的技术使用者：郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/26