本发明涉及PVC材料，特别涉及一种无味的透明PVC防滑椅子垫及其制备工艺。
背景技术：
在人们的日常生活中，会使用到各式各样的家具，随着人们对家具的功能需求度越来越多，家具的功能也变得越来越多样化，为了方便人们的办公时间，有些椅子下安装了滚轮，可以使人们坐在椅子上也能快速地进行移动，提高了办公效率，但是椅子在移动过程中，滚轮会与地板发生摩擦，同时放出噪声，久而久之，地板逐渐磨损，为此，市场上出现了一种由聚氯乙烯为主材所制成的PVC椅子垫，PVC材料是世界上产量最大的通用塑料产品之一，将其垫在椅子的滚轮与地板之间，具备较好的防滑、减噪、防潮作用，能有效地保护地板、地毯免受磨损，同时也具有较好的阻燃性、绝缘性、耐候性等优点。
但是，PVC树脂无法直接制成制品，在材料成型的实际过程中，经常添加稳定剂、润滑剂、辅助加工剂、色料、抗冲击剂及其它添加剂，然而这些助剂本身具有一定的挥发性，在原料储存及成型过程中，还可能发生一定的反应，形成挥发性有机物，导致制成的PVC产品会带有让人感到不舒适的味道。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种无味的透明PVC防滑椅子垫，经过配方的改良，降低了该制品中PVC的气味，使人不容易闻到该制品上所带的味道。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种无味的透明PVC防滑椅子垫，该透明PVC防滑椅子垫包括如下重量份的原料：PVC树脂75～85份、增塑剂25～30份、稳定剂0.5～0.7份、聚甲基丙烯酸甲酯0.5～0.7份、润滑剂0.25～0.28份、去味剂0.2～0.3份；所述去味剂包括如下重量份原料：4-二甲氨基吡啶10～15份、十二烷基苯磺酸钠5～10份、火山灰5～10份、电气石5～10份、分子筛5～10份。
通过采用上述技术方案，PVC树脂是一个极性非结晶性高聚物，是用来加工各种PVC制品的主要原料；增塑剂是一种增加材料的柔软性的添加剂，在PVC树脂中添加增塑剂，能够改进PVC材料的加工性，可以增强PVC材料的可塑性、柔韧性、拉伸性，该配方中增塑剂的含量约为25％，使该PVC材料处于偏软的半硬质状态；PVC只有在160℃以上才能加工成型，然而它在120～130℃就开始热分解，释放出HCl气体，如果不抑制HCl气体的产生，分解又会进一步加剧，在PVC材料中添加稳定剂，可以有效的减少甚至基本停止PVC材料的降解；聚甲基丙烯酸甲酯可以提高PVC材料的流动性、表面光泽度性能、耐热性以及力学性能；熔融状态下的PVC就有较高的黏度，在通过窄缝、浇口等流道时，PVC熔体必定要与机械表面发生摩擦，这些摩擦会降低熔体的流动性，还会使制得的成品表面变得粗糙，缺乏光泽，这对聚合物的加工是十分不利的，润滑剂的添加可以提高润滑性、减少摩擦、降低界面黏附性能，从而降低摩擦表面的摩擦损伤；除味剂对气味和有机物有着极高的吸附力，可以降低、降解甚至完全清除PVC在成型过程散发的挥发性有机物；4-二甲氨基吡啶中含有氨基氮，可直接螯合PVC成型过程中散发的低分子挥发性混合物，使其不再挥发至周围环境中；火山灰具有独特的层状介孔结构，巨大的比表面积，还存在一定数量的活性二氧化硅、活性氧化铝等活性组分，能够持戒的释放负离子，因此在PVC成型过程中，可以主动吸附挥发性有机物；电气石为属三方晶系一组环状结构硅酸盐的总称，进一步吸附挥发性有机物；分子筛内含有大量的微孔结构同样可以吸附大量的挥发性有机物；十二烷基苯磺酸钠作为一种表面活性剂，与火山灰、电气石、分子筛复配，可以提升火山灰、电气石、分子筛的分散性，使其在PVC成型过程中的内润滑性更好，减小摩擦系数，使山灰、电气石、分子筛在具有较好的吸附效果的同时，对流动性及强度的影响较小。
作为优选，所述PVC树脂的数均分子量为65000～75000。
通过采用上述技术方案，透明PVC要求PVC树脂的白度高，热稳定性好，然而从增塑剂等辅料的角度出发，在PVC树脂熔融状态下，为减少分子量偏低的辅料挥发，则应选择内部多孔、吸油性好且分子量稍低的树脂，以此来降低PVC材料的加工温度，数均分子量在65000～75000区间内的PVC树脂在具有较低加工温度的同时，还具有良好的机械性能。
作为优选，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油以重量比为对苯二甲酸二辛酯∶环氧大豆油＝37～39∶3.6～3.8组成的混合物、ACR或者水性环氧树脂分散体的其中一种。
通过采用上述技术方案，对苯二甲酸二辛酯是一种性能优良的PVC增塑剂，与DOP相比，具有挥发性低，绝缘性好、耐温性优良、柔软性好、以及电绝缘性好等特点，环氧大豆油由于环氧基团能捕集PVC降解分离出的自由基Cl-，终止PVC降解的自由基反应，减缓降解速度，显著改善PVC制品耐光、耐热性和耐油性，可赋予制品良好的机械强度、耐候性及电性能，通过对苯二甲酸二辛酯与环氧大豆油复配，相较于单组份增塑剂，具有良好的协同作用，使两者的效果更大化；ACR作为加工助剂，可明显缩短塑化时间，加快熔融，促进塑化，对挤出制品可使其平衡扭矩提高，使其塑化均匀；对压延制品，加入ACR能克服表面皱纹，有利于物料包辊，减少气泡，对于真空成型制品，加入ACR可提高熔体延伸性，克服熔体破裂现象，容易深拉成型，并使制品厚薄均匀，从制品的外观来看，ACR可明显提高制品的表面光泽度，使制品看起来光滑细腻；水性环氧树脂分散体具有极强的刚性，呈现层状排布，可以渗透进PVC粒子中，对PVC粒子产生破碎作用，转化成结构粒子，从而促进塑化，可明显促进塑化并改善物料流动性，使制品表面更加光滑，还可降低加工成型温度。
作为优选，所述ACR为甲基丙烯酸甲脂、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯共聚物。
通过采用上述技术方案，甲基丙烯酸甲脂在自我聚合形成长链以后，作为基本长链骨架，能够提供基本的加工性能，它的聚合长链在PVC加工过程中促进PVC的凝胶化，促进树脂的熔融，提高熔体黏度，增加熔体流动性，改善制品外观并提高表面光洁度和亮度；采用丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯聚合可以改善熔体的延展性，提高抗冲击性，提高加工助剂分子与PVC分子之间的相容性，调整塑化扭矩；采用丙烯酸乙酯可优化PVC的加工性能，调节平衡扭矩，防治沾壁而形成表面的流纹，控制合理的出口膨胀率和防治熔体破裂；苯乙烯作为交联剂使用，同时还起到稀释的作用，有助于得到高质量的产品。
作为优选，所述稳定剂为氰尿酸锌和尿囊素以重量比氰尿酸锌∶尿囊素＝1∶1组成的混合物或者异辛酸镁和异辛酸锌以重量比为异辛酸镁∶异辛酸锌＝1∶1组成的混合物或者硫醇甲基锡热稳定剂的其中一种。
通过采用上述技术方案，硫醇甲基锡热稳定剂与PVC的相容性较好，能够改善PVC熔融作用，使PVC在加工时具有较好的流动性，添加了硫醇甲基锡热稳定剂的PVC制品，表面不容易出现白化现象；氰尿酸锌兼具有吸收HCl增强PVC长期稳定性的能力，以及取代不稳定氯原子抑制PVC初期着色的能力，且锌烧现象较硬脂酸锌弱的多，与尿囊素复配，尿囊素可络合ZnCl2从而进一步缓解锌烧，提高了氰尿酸锌的稳定性；异辛酸镁和异辛酸锌复配后加入到PVC配方中，可以提升PVC的起始降解温度和最大分解温度，且降低热降解过程中的失重率，使PVC的热稳定性明显提高。
作为优选，所以聚甲基丙烯酸甲酯的数均分子量为大于100万。
通过采用上述技术方案，聚甲基丙烯酸甲酯的分子量越大，其耐热性、耐磨性和耐有机溶剂性就越好，抗冲击性能与室温抗蠕变性也有所提高，还具有很强的韧性和抗冲击性在加工中促进塑化，缩短熔融时间，具备优越的热融张力，使制品表面光滑，有光泽且不含针孔及气孔。
作为优选，所述润滑剂由低分子聚乙烯及其共聚物和脂肪酸季戊四醇酯以重量比0.13～0.18∶0.16～0.25组成的混合物。
通过采用上述技术方案，低分子聚乙烯及其共聚物作为外润滑剂，具有辅助分散均匀，易加工的等特点，能有效降低PVC熔体与模具、机筒的摩擦；采用脂肪酸季戊四醇酯作为内润滑剂，与PVC树脂有良好的相容性，透明性好，能改善PVC加工过程中的不粘连性和自由流动性能，降低PVC熔体的分子间摩擦，上述两种润滑剂以重量比0.13～0.18∶0.16～0.25复配使用可以使材料在加工过程中改善材料的流动性。
作为优选，所述低分子聚乙烯及其共聚物的中聚乙烯的数均分子量为1000～5000。
通过采用上述技术方案，数均分子量处于1000～5000之间的低分子聚乙烯其软化点较高，熔融粘度和硬度则接近于石蜡，其化学性质稳定，电性能优良。
作为优选，所述低分子聚乙烯及其共聚物为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物、茂金属聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸盐共聚物、乙烯马来酸酐共聚物的其中一种。
通过采用上述技术方案，上述低聚乙烯及其共聚物在具有较好的内润滑作用以外，对PVC熔体的外润滑作用同样十分优秀，同时具有较好的透明度，可以制得透明度较高的PVC材料。
本发明的第二个目的是提供一种无味的透明PVC防滑椅子垫的制备工艺，通过控制加工工艺中的温度，进一步减少挥发性有机物的生成，达到减少PVC材料气味的目的。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种无味的透明PVC防滑椅子垫的制备工艺，包括如下步骤：
(1)按重量份数称取PVC树脂、增塑剂、稳定剂、聚甲基丙烯酸甲酯、润滑剂、去味剂混合，放入拌料缸内，变频参数调节到34～35之间，搅拌15～20min直到物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度175～180℃、机筒二温度172～180℃、机筒三温度170～175℃、机筒四温度167～172℃、连接体温度175～180℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
通过采用上述技术方案，将搅拌温度始终控制在110℃以下，并使用水冷降温，在搅拌过程中，减少PVC材料的热分解，从而减少由于PVC热分解产生的HCl，以减少刺激性气体的挥发，机筒的最高温度低于180℃，在此温度以下，辅料助剂在热稳定剂等助剂的作用下，大部分未达到裂解温度，可以减少挥发性有机物的产生。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
该PVC通过增塑剂的使用，大大提高了该PVC材料的韧性以及柔软度，加快了其塑化的速度，缩短PVC在塑化过程中会产生挥发性有机物以及HCl的时间，初步减少了PVC味道的产生；通过稳定剂的使用，使材料以及助剂的热稳定性有所提高，提高了PVC材料、助剂裂解形成挥发性有机物及HCl所需的温度，进一步减少了气味的产生，通过润滑剂减少摩擦阻力，进而降低了螺杆的剪切温度，从而达到减少螺杆剪切面材料以及助剂裂解的比例；最后，通过除味剂吸附去除已经产生的挥发性有机物以及HCl，使制得的PVC防滑椅子垫具有“无味”的特点。
具体实施方式
PVC树脂选为由电石法制得的PVC-SG6，购于余姚市可顺塑化商行，数均分子量为70000。
将对苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油以重量比为对苯二甲酸二辛酯∶环氧大豆油＝10∶1组成的混合物作为增塑剂A；将对苯二甲酸二辛酯和环氧大豆油以重量比为对苯二甲酸二辛酯∶环氧大豆油＝39∶3.6组成的混合物作为增塑剂B；将甲基丙烯酸甲脂、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯共聚物作为增塑剂C；将水性环氧树脂分散体作为增塑剂D。
将硫醇甲基锡热稳定剂作为稳定剂A；将氰尿酸锌和尿囊素以重量比氰尿酸锌∶尿囊素＝1∶1组成的混合物作为稳定剂B；将异辛酸镁和异辛酸锌以重量比为异辛酸镁∶异辛酸锌＝1∶1组成的混合物作为稳定剂C。
聚甲基丙烯酸甲酯购于余姚市亚泰进出口有限公司，经凝胶渗透色谱法测得数均分子量为105万。
将聚乙烯蜡与脂肪季戊四醇酯以重量比13∶16作为润滑剂A；将氧化聚乙烯蜡与脂肪季戊四醇酯以重量比14∶18作为润滑剂B；将乙烯-醋酸乙烯共聚物与脂肪季戊四醇酯以重量比15∶20作为润滑剂C；将茂金属聚乙烯蜡与脂肪季戊四醇酯以重量比16∶22作为润滑剂D；将乙烯-丙烯酸乙酯共聚物与脂肪季戊四醇酯以重量比17∶23作为润滑剂E；将乙烯-丙烯酸盐共聚物与脂肪季戊四醇酯以重量比18∶25作为润滑剂F；将乙烯马来酸酐共聚物与脂肪季戊四醇酯以重量比1∶1作为润滑剂G。
将以下组分按质量份数混合：4-二甲氨基吡啶10份、十二烷基苯磺酸钠5份、火山灰5份、电气石5份、分子筛5份，制得去味剂A；将以下组分按质量份数混合：4-二甲氨基吡啶15份、十二烷基苯磺酸钠10份、火山灰5份、电气石5份、分子筛5份，制得去味剂B；将以下组分按质量份数混合：4-二甲氨基吡啶12份、十二烷基苯磺酸钠8份、火山灰8份、电气石8份、分子筛8份，制得去味剂C；将以下组分按质量份数混合：4-二甲氨基吡啶13份、十二烷基苯磺酸钠7份、火山灰6份、电气石5份、分子筛9份，制得去味剂D。
实施例一
(1)按重量份数称取PVC树脂75份、增塑剂A 25份、稳定剂A 0.5份、聚甲基丙烯酸甲酯0.5份、润滑剂A 0.25份、去味剂A 0.2份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到34，搅拌15min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度175℃、机筒二温度172℃、机筒三温度170℃、机筒四温度167℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例二
(1)按重量份数称取PVC树脂80份、增塑剂B 27份、稳定剂B 0.6份、聚甲基丙烯酸甲酯0.5份、润滑剂B 0.25份、去味剂B 0.22份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到34，搅拌15min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度175℃、机筒二温度175℃、机筒三温度175℃、机筒四温度165℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例三
(1)按重量份数称取PVC树脂85份、增塑剂C 28份、稳定剂C 0.7份、聚甲基丙烯酸甲酯0.6份、润滑剂C 0.27份、去味剂C 0.25份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到35，搅拌20min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度175℃、机筒二温度175℃、机筒三温度170℃、机筒四温度170℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例四
(1)按重量份数称取PVC树脂77份、增塑剂C 30份、稳定剂B 0.6份、聚甲基丙烯酸甲酯0.6份、润滑剂D 0.27份、去味剂D 0.28份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到35，搅拌20min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度178℃、机筒二温度180℃、机筒三温度175℃、机筒四温度170℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例五
(1)按重量份数称取PVC树脂81份、增塑剂D 28份、稳定剂C 0.7份、聚甲基丙烯酸甲酯0.7份、润滑剂E 0.27份、去味剂B 0.24份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到35，搅拌18min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度178℃、机筒二温度175℃、机筒三温度170℃、机筒四温度170℃、连接体温度180℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例六
(1)按重量份数称取PVC树脂83份、增塑剂D 28份、稳定剂B 0.5份、聚甲基丙烯酸甲酯0.7份、润滑剂F 0.28份、去味剂A 0.3份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到35，搅拌18min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度178℃、机筒二温度175℃、机筒三温度173℃、机筒四温度170℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
实施例七
(1)按重量份数称取PVC树脂79份、增塑剂D 25份、稳定剂C 0.6份、聚甲基丙烯酸甲酯0.7份、润滑剂G 0.27份、去味剂A 0.25份混合，放入拌料缸内，变频参数调节到34，搅拌17min后，物料温度达到110℃，放入冷却缸内，继续采用水冷装置使搅拌后的混合物料温度降到60℃以下；
(2)冷却后的混合物料通过机筒温度设定为机筒一温度180℃、机筒二温度172℃、机筒三温度170℃、机筒四温度167℃、连接体温度175℃的双螺杆挤出机挤出后，经压辊、冷却、裁切、冲压成型，即可制得一种无味的透明PVC防滑椅子垫。
按照上述七组实施例，制得七组透明PVC防滑椅子垫，进行以下试验：
密度(g/m3)：按照GB1033-86进行测试；
拉伸强度(Mpa)：按照GB13022-91进行测试；
维卡软化点(℃)：按照GB1633-89继续测试；
阻燃性：制作3mm厚的PVC样品条，按照UL94进行测试；
透光率(％)：按照GB2410-89进行测试；
雾度(％)：按照GB2410-89进行测试；
VCM含量(PPM)：按照GB/T5009-1996进行测试；
第一次出现裂纹时间(h)：在45℃，臭氧浓度为100PPHM条件下，按照GB/T7762-2003进行臭氧老化测试。
挥发物(％)：按照GB/T2918-1998进行测试；
综上，选择实施例四作为最优实施例。
对比例一
对比例一为实施例四不添加去味剂制得的PVC防滑椅子垫。
对比例二
对比例二为实施例四不添加聚甲基丙烯酸甲酯制得的PVC防滑椅子垫。
对比例三
对比例三为实施例四不添加稳定剂B制得的PVC防滑椅子垫。
对比例四
对比例四为实施例四以相同质量份的氰尿酸锌代替尿囊素制得的PVC防滑椅子垫。
对比例五
对比例五为实施例四以相同质量份尿囊素的代替氰尿酸锌制得的PVC防滑椅子垫。
对比例六
对比例六为实施例四不添加茂金属聚乙烯蜡制得的PVC防滑椅子垫。
对比例七
对比例七为实施例四在原料混匀过程中直接混匀不控制物料温度制得的PVC防滑椅子垫。
将上述七组对比例，制得七组透明PVC防滑椅子垫，并在23℃下进行上述相同的试验：
通过上述实施例与对比例进行比较，该PVC的气味低，挥发性有机物少，具有接近无味的特点，通过稳定剂、润滑剂的使用，大大降低PVC成型过程中，挥发性有机物以及HCl的散发，配合除味剂吸附出去剩余的挥发性有机物，大大降低了PVC制品的味道，由于其热稳定性好，还具有耐老化的特点，润滑性好，使其表面光滑，颜色透明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。