一种地板用环保型防滑减震发泡涂层及制备方法与流程

本发明涉及一种地板用发泡涂层及制备方法，属于高分子涂层。

背景技术：

1、随着社会经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对居住环境品质的要求日益提升。作为室内装饰的重要组成部分，地板材料的功能性已远远超越传统的装饰性与耐用性范畴，向着安全、舒适、静音、环保等多维度综合性能方向发展。其中，地板背面的功能性涂层作为决定地板铺设性能和使用体验的关键因素，越来越受到行业的重视。

2、目前，市售地板产品背面多采用以下几种处理方式：一是直接贴合无纺布或eva/pe薄膜作为防潮平衡层；二是涂布一层薄型实心高分子涂层。然而，这些传统的背面处理方案存在诸多不可忽视的技术缺陷：

3、第一，防滑性能不足。传统无纺布背层在干燥地面尚可提供一定摩擦力，但在潮湿环境或光滑基面（如抛光瓷砖、环氧地坪）上，其摩擦系数急剧下降，极易导致地板在施工和使用过程中发生位移、错缝甚至起拱，严重影响铺装精度和使用寿命。实心涂层虽有一定粘附性，但缺乏微观凹凸结构，无法与地面形成有效的机械互锁，防滑效果同样不理想。

4、第二，缺乏有效的减震降噪功能。现有背面涂层多为致密非发泡结构，弹性模量高，无法有效吸收和耗散由步行、物体坠落或拖动产生的撞击能量。这类振动能量直接通过地板传递至楼板结构，产生恼人的撞击声，严重影响家居环境的静谧性。据相关研究，楼层间的生活噪音已成为邻里纠纷的主要诱因之一，而优质的楼板撞击声隔声性能是解决该问题的关键。

5、第三，环保安全性能堪忧。部分地板产品使用较多的邻苯类增塑剂，对人们的健康构成潜在的威胁；此外部分地板发泡材料阻燃性能较差，对家居消防安全构成一定的隐患。

6、针对上述痛点，少数技术方案尝试在地板背面引入发泡涂层，以期利用泡沫结构的多孔特性实现降噪和防滑移等多重功能。

7、公开号为cn121022329a、申请日为2025年11月28日的发明专利公开了一种阻尼涂层胶水及制备方法、地板，采用双组分聚氨酯发泡工艺，将聚氨酯发泡材料涂覆于地板背层，以实现消音和减震的效果。但是该类型的涂层对地面的附着力较小，尤其对于光滑地面，施工过程仍需限位，防滑性能不足。

8、公开号为cn111572153b、申请日为2020年5月25日的发明专利公开了一种玻纤增强聚酯防滑地板及其制备方法，该发明采用聚酯树脂，玻璃纤维，金刚砂等补强填料通过拉挤成型工艺制备出中空玻纤增强聚酯防滑地板。该发明的地板具有轻质高强，耐腐蚀，超耐磨，持久防滑，弹性模量高，硬度高等优点。但其制备成型工艺较为复杂，且该方法制备出的地板隔音效果较差，不能满足静音家居的需求。

9、公开号为cn220790429u、申请日为2023年8月9日的发明专利公开了一种冲击吸收良好的木质复合地板，该发明采用地板背面粘贴高分子发泡材料epo的方式制备出具有良好静音减震效果的地板。地板表面受冲击时的噪声下降15db作用，居住环境更安静舒适，地板的尺寸稳定性较好。但该发明发泡材料对地面的防滑性不佳，且使用的发泡材料属于易燃材料，对家居防火安全有很大的挑战。

10、综合上述现有中国专利的技术方案分析可知，当前本领域主要存在以下共性技术瓶颈：（1）对于家居地板背层发泡材料，无法做到兼顾减震消音与防滑移两种重要功能；（2）地板生产工艺方面，不能做到简易高效，成本低廉；（3）发泡涂层成型方面，阻燃性能与发泡性能之间存在难以调和的矛盾—阻燃剂粉体的加入会破坏泡孔液膜，而现有技术均未提供有效的解决方案来协同实现高阻燃与均匀发泡的双重目标。

11、因此，亟需开发一种新的环保型发泡涂层制备方法及其应用，以解决现有工艺中泡孔结构不可控、防滑减震性能不佳、阻燃与发泡相互冲突等技术难题，实现地板背面涂层在防滑性、减震降噪性以及阻燃安全性上的综合性能突破。

技术实现思路

1、本发明为解决现有工艺中泡孔结构不可控、防滑减震性能不佳、阻燃与发泡相互冲突的问题，进而提出一种地板用环保型防滑减震发泡涂层及制备方法。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所述一种地板用环保型防滑减震发泡涂层包括主体结构乳液、增粘防滑助剂、发泡功能助剂、增稠剂和阻燃剂。

3、进一步的，主体结构乳液包括水性醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液、水性聚氨酯乳液中一种或多种；

4、增粘防滑助剂包括水性丙烯酸酯乳液、水性增粘剂树脂乳液、丙三醇中的一种或多种；

5、发泡功能助剂包括泡沫稳定剂、物理发泡微球、化学发泡剂中的一种或多种；

6、增稠剂包括水性聚丙烯酸类增稠剂、水性聚氨酯类缔合型增稠剂、有机胺类增稠剂中的一种或多种；

7、阻燃剂包括无机氢氧化物类阻燃剂、磷系粉体阻燃剂、锑系粉体阻燃剂中的一种或多种。

8、进一步的，水性醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液用量占发泡涂料总量的65-80%；

9、水性聚氨酯乳液用量占发泡涂料总量的0-15%；

10、水性丙烯酸酯乳液用量占发泡涂料总量的0-15%；

11、水性增粘树脂乳液为松香酯类增粘乳液，用量占发泡涂料总量的0-10%；

12、丙三醇用量占发泡涂料总量的0-1%；

13、泡沫稳定剂为硬质酸盐类，用量占发泡涂料总量的0.2-1%；

14、物理发泡微球为内部含有物理发泡剂的中低温膨胀型微球，用量占发泡涂料总量的0.1-0.3%；

15、化学发泡剂为碳酸氢钠，碳酸氢铵中的一种或多种，用量占发泡涂料总量的0.1-0.8%；

16、增稠剂用量占发泡涂料总量的0.2-1.5%，其中有机胺类增稠剂为氨水、三乙醇胺、amp-95、二甲基乙醇胺中的一种或多种；

17、阻燃剂用量占发泡涂料总量的5-20%，其中无机氢氧化物类阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或多种；

18、磷系粉体阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸三聚氰胺、季戊四醇磷酸酯中的一种或多种；

19、锑系粉体阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑中的一种或多种。

20、进一步的，水性醋酸乙烯酯-乙烯共聚乳液的固含量为50-60%，粘度为3000-8000cps，玻璃化转变温度为-5-30℃；

21、水性聚氨酯乳液为阴离子聚醚型聚氨酯，其粘度为200-4000 cps，玻璃化转变温度为-20-30℃；

22、水性丙烯酸酯乳液为阴离子型丙烯酸酯乳液，固含量为35-55%，粘度50-3000cps，玻璃化转变温度-60-10℃；

23、水性松香增粘树脂的固含量为49-62%，粘度100-1000cps，玻璃化转变温度为20-45℃；

24、硬质酸盐类泡沫稳定剂为硬脂酸铵；

25、中低温膨胀微球的粒径6-50µm，发泡温度为70-125℃。

26、本发明所述一种地板用环保型防滑减震发泡涂层制备方法的步骤包括：

27、步骤1、称量主体结构乳液和增粘防滑助剂，加入至物料釜中以低速混合均匀；

28、步骤2、称取全部阻燃剂，加入物料釜中高速混合均匀后，再称取部分发泡功能助剂，降低转速后加入物料釜中混合均匀；

29、步骤3、称取剩余发泡助剂、增稠剂依次加入物料釜中高速混合均匀后，降低转速，备用；

30、步骤4、将步骤1至步骤3中制备的涂料以不同厚度涂布在各式地板板材背面，通过烘箱高温干燥发泡后，覆盖离型材料，即得阻燃型防滑减震发泡涂层板材。

31、进一步的，步骤1至步骤3中高速混合工艺使用的是防爆高速分散机，其中锯齿状分散盘直径为10-30cm。

32、进一步的，步骤1中混合转速为10-500rpm，时间为5-15min。

33、进一步的，步骤2中阻燃剂的混合分散转速为800-1500rpm，时间5-20min；发泡功能材料混合分散转速为200-500rpm，时间为15-30min；高速分散过程控制物料温度不高于50℃。

34、进一步的，步骤3中剩余发泡剂的的混合转速为100-500rpm，时间为10-30min；增稠剂的混合转速为100-500rpm，时间为10-30min；混合完成后，将转速降低至20-100rpm，低速搅拌状态下，涂料备用。

35、进一步的，步骤4中涂布方式采用刮刀涂布，涂布厚度为0.1-1mm,高温干燥温度为70-130℃，时间为5-15min。

36、本发明的有益效果是：

37、1、本发明创新性地以eva聚合物为发泡涂层主体支撑结构，以pu聚合物为辅助耐磨结构，搭配具备一定压敏性的聚丙烯酸酯或松香酯，使得发泡涂层具备优异的防滑移性能和耐磨性，尤其对于光滑地面，定位效果更为明显。

38、2、本发明创新性地结合可膨胀微球和水溶性化学发泡剂，并采用分步分类调控发泡剂的添加工艺，有效解决了传统发泡成型过程中的阻燃粉体与发泡性能之间的适配性的问题，制备出的发泡涂层泡孔更加均匀，减震回弹效果更佳，并具有优良的阻燃性能。

39、3、本发明地板用发泡涂层的制备过程使用原料均为水性原料，不使用有机溶剂和邻苯类增塑剂，更加绿色环保，符合当下消费者对于健康家居的需求。

40、实施例

41、实施例1

42、步骤1、准确称取700g的vae乳液（固含55%，粘度5800cps，玻璃化转变温度22℃），50g的水性pu乳液（固含40%，粘度1700cps，玻璃化转变温度15℃），30g水性丙烯酸酯乳液（固含50%，粘度1500cps，玻璃化转变温度-35℃）置于2l不锈钢分散罐中，使用高速分散机（锯齿状分散盘直径8cm），以转速200rpm分散混合10min；

43、步骤2、准确称取15g的氢氧化铝，25g的聚磷酸铵，依次加入分散罐中，调整转速至1000rpm，混合分散15min；然后准确称取1.2g膨胀微球（粒径15µm，发泡温度115℃），缓慢加入分散罐中调整转速至400rpm，混合分散20min；

44、步骤3、准确称取1.8g的碳酸氢钠，5.8g的硬质酸铵分散体，依次加入分散罐中，以转速400rpm，混合分散10min；然后准确称取3.4g增稠剂amp-95，调整转速至1000rpm后，缓慢加入至分散罐中，持续分散20min后，调整转速至50rpm，备用；

45、步骤4、将上述制备的发泡涂料刮涂于地板上，刮涂厚度0.5mm，置于115℃烘箱，干燥发泡15min，即得具有防滑减震功能的环保型地板。

46、实施例2

47、步骤1、准确称取700g的vae乳液（固含55%，粘度5800cps，玻璃化转变温度22℃），50g的水性pu乳液（固含40%，粘度1700cps，玻璃化转变温度15℃），20g水性丙烯酸酯乳液（固含50%，粘度1400cps，玻璃化转变温度-25℃）置于2l不锈钢分散罐中，使用高速分散机（锯齿状分散盘直径8cm），以转速200rpm分散混合10min；

48、步骤2、准确称取30g的氢氧化铝，10g的聚磷酸铵，依次加入分散罐中，调整转速至1000rpm，混合分散15min；然后准确称取0.8g膨胀微球（粒径12µm，发泡温度110℃），缓慢加入分散罐中调整转速至400rpm，混合分散20min；

49、步骤3、准确称取1.8g的碳酸氢钠，5.8g的硬质酸铵分散体，依次加入分散罐中，以转速400rpm，混合分散10min；然后准确称取3.4g增稠剂amp-95，调整转速至1000rpm后，缓慢加入至分散罐中，持续分散20min后，调整转速至50rpm，备用；

50、步骤4、将上述制备的发泡涂料刮涂于地板上，刮涂厚度0.5mm，置于115℃烘箱，干燥发泡15min，即得具有防滑减震功能的环保型地板。

51、实施例3

52、步骤1、准确称取750g的vae乳液（固含55%，粘度6200cps，玻璃化转变温度30℃），100g的水性pu乳液（固含38%，粘度1300cps，玻璃化转变温度10℃），20g水性丙烯酸酯乳液（固含50%，粘度1400cps，玻璃化转变温度-25℃）置于2l不锈钢分散罐中，使用高速分散机（锯齿状分散盘直径8cm），以转速200rpm分散混合10min；

53、步骤2、准确称取15g的氢氧化铝，25g的聚磷酸铵，依次加入分散罐中，调整转速至1000rpm，混合分散15min；然后准确称取1.2g膨胀微球（粒径12µm，发泡温度110℃），缓慢加入分散罐中调整转速至400rpm，混合分散20min；

54、步骤3、准确称取1.8g的碳酸氢钠，5.8g的硬质酸铵分散体，依次加入分散罐中，以转速400rpm，混合分散10min；然后准确称取3.4g增稠剂amp-95，调整转速至1000rpm后，缓慢加入至分散罐中，持续分散20min后，调整转速至50rpm，备用；

55、步骤4、将上述制备的发泡涂料刮涂于地板上，刮涂厚度0.5mm，置于115℃烘箱，干燥发泡15min，即得具有防滑减震功能的环保型地板。

56、实施例4

57、步骤1、准确称取700g的vae乳液（固含55%，粘度5800cps，玻璃化转变温度22℃），50g的水性pu乳液（固含40%，粘度1700cps，玻璃化转变温度15℃），30g水性松香酯乳液（固含55%，粘度500cps，玻璃化转变温度为35℃）置于2l不锈钢分散罐中，使用高速分散机（锯齿状分散盘直径8cm），以转速200rpm分散混合10min；

58、步骤2、准确称取15g的氢氧化铝，25g的聚磷酸铵，依次加入分散罐中，调整转速至1000rpm，混合分散15min；然后准确称取1.6g膨胀微球（粒径12µm，发泡温度110℃），缓慢加入分散罐中调整转速至400rpm，混合分散20min；

59、步骤3、准确称取1.2g的碳酸氢钠，7.8g的硬质酸铵分散体，依次加入分散罐中，以转速400rpm，混合分散10min；然后准确称取3.4g增稠剂amp-95，调整转速至1000rpm后，缓慢加入至分散罐中，持续分散20min后，调整转速至50rpm，备用；

60、步骤4、将上述制备的发泡涂料刮涂于地板上，刮涂厚度0.5mm，置于115℃烘箱，干燥发泡15min，即得具有防滑减震功能的环保型地板。

61、对比例

62、本对比例不使用防滑增粘助剂和膨胀微球，并采用一步法混合的方式制备，步骤如下：

63、步骤1、准确称取700g的vae乳液（固含55%，粘度5800cps，玻璃化转变温度22℃），50g的水性pu乳液（固含40%，粘度1700cps，玻璃化转变温度15℃），置于2l不锈钢分散罐中，使用高速分散机（锯齿状分散盘直径8cm），以转速200rpm分散混合10min；

64、步骤2、准确称取15g的氢氧化铝，25g的聚磷酸铵，1.2g的碳酸氢钠，7.8g的硬质酸铵分散体， 3.4g增稠剂amp-95，依次加入分散罐中，以转速1000rpm，混合分散20min，备用；

65、步骤3、将上述制备的发泡涂料刮涂于地板上，刮涂厚度0.5mm，置于115℃烘箱，干燥发泡15min，即得具有防滑减震功能的环保型地板。

66、将上述所得防滑减震功能性地板进行相关性能测试：

67、（1）防滑性测试：模拟湿滑地面，将带涂层的板材背面朝下置于洒水的瓷砖上，使用推拉力计进行水平匀速推动，记录板材产生持续滑动时的最大静摩擦力(n)。

68、（2）撞击声改善量测试：参照gb/t 19889.8-2006标准，在标准测试楼板上铺设地板，测量撞击声压级改善量(δlw)，数值越高，减震隔音效果越好。

69、（3）泡孔结构形貌：使用显微镜观察涂层截面泡孔形态。

70、（4）阻燃性：按gb/t 8333-2008硬质泡沫塑料燃烧性能试验方法进行垂直燃烧测试，记录离火自熄时间(s)。

71、

72、由上述测试结果可以看出，本发明使用的防滑助剂明显提高了地板对地面的摩擦力，改善了地板对光滑地面的防滑移性和安装定位稳定性。此外，本发明采用的分步分类加料工艺(实施例1-4)，能确保阻燃剂的预先充分分散以及膨胀微球的均匀性和完整性，并形成稳定的乳液-粉体界面骨架；之后再加入剩余化学发泡剂和增稠剂，固定发泡涂料的微观形态，从而形成了孔径均一、闭孔率高、无塌陷的理想泡体结构。这种均匀的闭孔弹性层，既提供了优良的摩擦力 (高防滑性)，又高效地吸收和阻隔了撞击振动能量(高撞击声改善量)，同时兼具优异的阻燃效果。而对比例1未使用本发明的防滑移助剂，且采用的传统一步法混合物料，制备过程中因各组分间存在竞争吸附和不可控的发泡时序，导致泡孔结构严重缺陷，防滑和减震性能均大幅下降。

73、以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。