影响聚氯乙烯塑料地板耐磨性的主要因素
　　岳军锋
　　张家港市易华塑料有限公司，苏州215600
　　摘要：研究了影响聚氯乙烯塑料地板耐磨性的主要因素。试验表明，聚氯乙烯塑料地板表层耐磨层所用聚氯乙烯树脂聚合度、耐磨层厚度、耐磨层涂布之紫外线固化涂料的耐磨性能、紫外线固化能量对塑料地板耐磨性能影响较大，并且从理论上给出了相关解释。
　　关键词：聚氯乙烯；塑料地板；耐磨；表层耐磨层；紫外线固化
　　中图分类号：TQ325.1文献标识码：B文章编号：1004-1672(2009)06-0003-02
　　聚氯乙烯(PVC)塑料地板又称石塑地板，具有环保、易铺装、装饰性强、易清洁保养、防火等特点。在欧美国家，PVC塑料地板在公共场所和家用地面装修中应用已经非常普遍。PVC塑料地板在国内多应用于图书馆、医院、商场等公共场所地面装修，而在家用地面装修的应用并不多见，其原因主要是因为PVC塑料地板的耐磨性能较差。
　　磨耗是致使材料破坏、使用寿命缩短的形式之一。PVC塑料地板的耐磨性是指其抵抗机械作用的能力，对塑料地板使用寿命影响极大。
　　本文就影响复合型商用PVC塑料地板耐磨性的主要因素进行了研究，为提高PVC塑料地板耐磨性提供了依据。
　　1·试验部分
　　1.1主要原材料
　　不同型号PVC树脂：WS-700S、WS-1000S、WS-1300S，上海氯碱化工股份有限公司；
　　PVC透明耐磨层：厚度0.1 mm、03 mm、0.5mm、0.7 mm，自制；
　　UV涂料：LJ-222-8NG，上海长悦涂料有限公司。
　　1.2主要试验设备
　　磨耗仪：JM-IV型，上海现代环境工程技术有限公司；UV能量测试仪：UV-int150型，德国优图。
　　1.3 PVC透明耐磨层配方(见表1)

　　注：每一百份树脂中所需添加助剂的质量份。
　　1.4测试方法

　　复合型PVC塑料地板的耐磨性能测定原理见图1。将直径100 mm的标准试件装饰面向上安装在磨耗试验机上，并将砂轮安装在支架上，在施加4.9 N±0.2 N外力条件下进行磨耗，砂轮每磨耗100转更换一次。记录其磨损至装饰层花纹出现破损点时的转数，表示其耐磨性。
　　2·结果与讨论
　　2.1不同聚合度PVC树脂对PVC塑料地板耐磨性的影响(见表2)

　　资料表明[1]，高分子材料的减磨机理可采用冲击回弹性理论解释。随着PVC树脂聚合度的增大，分子链的缠结程度增加，即使在增塑体系中，分子链也能形成交联网状结构，从而使大分子运动困难，不易产生不可逆滑移，使PVC冲击回弹性随聚合度增加而提高。同时，PVC具有一定的结晶能力，随着聚合度的增加，PVC分子链排列趋于规整，结晶度提高。结晶作为增塑PVC的物理交联点，使PVC分子间的范德华力和分子内的氢键合力提高。在外力作用下，氢键可分离吸收外来能量，提高塑料地板抵抗机械作用的能力。
　　表2给出了用不同聚合度PVC树脂所做耐磨层的PVC塑料地板的耐磨性变化。试验在4.9 N、200r/h条件下进行。为保证试验结果的可比性，不同型号PVC树脂所制PVC透明耐磨层厚度均为0.7mm。
　　2.2 PVC透明耐磨层厚度对PVC塑料地板耐磨性的影响(见表3)

　　注：各厚度PVC透明耐磨层配方表见1，由型号WS-1300S PVC树脂所制。
　　实验表明，PVC塑料地板耐磨性随着PVC透明耐磨层厚度的增加而呈线性提高。从表3可以看出，PVC透明耐磨层越厚，磨耗仪砂轮距装饰层距离越大，在同样磨耗条件下，磨耗需时越长，磨耗转数就越高，直观表现为PVC塑料地板耐磨性越好。当然，生产成本随之提高。
　　2.3耐磨层涂布之UV涂料的耐磨性对PVC塑料地板耐磨性的影响
　　为了提高商用PVC塑料地板的耐污、耐刮擦等性能，采用了UV涂料涂布工艺。同时，因UV固化涂膜具有弹性，经过涂布UV涂料的PVC塑料地板的耐磨性也得到了提高。资料表明[2,3]，PVC塑料地板表层耐磨层所涂布的UV涂料的耐磨性能受主体树脂、填料、光引发剂、活性单体等因素影响，由UV涂料生产厂家控制，在此不进行研究。
　　2.4 UV固化能量对PVC塑料地板耐磨性的影响(见表4)

　　注：此试验样品采用厚度0.5 mm、由型号WS-1300S的PVC树脂依据表1所制的耐磨层。
　　实验表明，固化能量对塑料地板耐磨性能影响很大。从表4可知，在耐磨性随固化能量变化过程中出现一个折点(固化能量为400~600 mJ/cm2)。因所使用UV涂料的固化能量下限为380 mJ/cm2，当UV固化能量低于380 mJ/cm2，涂料不能够完全固化，造成涂膜与塑料地板表层耐磨层附着性不良，在砂轮机械外力作用下涂膜脱落；当固化能量过高时，UV涂膜过度固化，使涂膜内应力变大，涂膜硬度高，性能变脆，附着性变差，耐磨性反而大幅度下降。
　　3·结论
　　实验表明，PVC塑料地板表层耐磨层所用PVC树脂聚合度、耐磨层厚度、耐磨层涂布之UV涂料的耐磨性能、UV固化能量对塑料地板耐磨性能影响较大。
　　参考文献：
　　[1]孙立梅,陈占勋.高聚合度树脂及其加工改性的研究进展[J].聚氯乙烯,2003,(1).
　　[2]李宏涛,付争兵.紫外光固化涂料耐磨性的研究[J].河北化工,2005,(4).
　　[3]蔡森,王贵森,金日光,张松.影响涂料耐磨性能的主要因素[J].材料保护,2003,(1).