ПЛИТА ДЛЯ НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к конструкционным строительным плитам с нанесенным на лицевую сторону декоративным покрытием.
Существует необходимость в получении композитных плит, имеющих ряд возможных характеристик таких как: высокая ударная прочность, теплостойкость, огнестойкость, стабильности размеров, прочность замковой системы. Все эти характеристики значительно влияют на срок эксплуатации напольного покрытия.
Из уровня техники известно напольное покрытие (CN 113150466, опубл. 23.07.2021), которое содержит слой основного материала, поверх которого расположен слой цветной пленки, а на нем расположен износостойкий слой, и потом расположен УФ-слой. Слой основного материала выполнен из поливинилхлорида, карбоната кальция, молотого порошка карбоната кальция, нанокарбоната кальция, смазки, кальциево-цинкового стабилизатора, микрокристаллической целлюлозы, гипердисперсанта, порошка турмалина, углеродных нанотрубок и антибактериального средства. За счет добавления от 1 до 10 вес.ч. углеродных нанотрубок значительно улучшаются антистатические характеристики напольного покрытия. Однако, такое достаточно большое количество углеродных нанотрубок в композиционном материале может привести к снижению однородности композиции при изготовлении основного слоя напольного покрытия, а также к сужению диапазона возможной цветовой гаммы напольного покрытия. Кроме того, большое количество дисперсного наполнителя приводит к увеличению вязкости композиции, а, следовательно, и к возможному образованию пор в композиции, что в свою очередь, приводит к снижению прочности, в том числе и замковой системы и, как следствие, к сокращению времени эксплуатации напольного покрытия.
Техническая проблема, на решение которой направлено техническое решение, заключается в увеличении срока эксплуатации напольного покрытия.
Технический результат, достигаемый при использовании заявленной полезной модели, заключается в увеличении срока эксплуатации плит для напольных покрытий за счет повышения их прочности, антистатических свойств и стабильности размеров.
Проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что плита для напольного покрытия содержит последовательно расположенные и соединенные между собой: основной слой, декоративный слой, первый защитный слой, второй защитный слой. Основной слой представляет собой каменно-полимерную плиту, снабженную на боковой поверхности элементами соединения и выполненную из материала, включающего поливинилхлорид в количестве 23 мас.%, карбонат кальция в количестве 71 мас.%, углеродные нанотрубки в количестве 0,002-0,08 мас.%, технологические добавки - остальное. Элементы соединения и плита выполнены как одно целое из одного материала. Декоративный слой представляет собой цветную пленку из поливинилхлорида. Первый защитный слой также выполнен из поливинилхлорида. Второй защитный слой, выполнен из полиуретана, в который добавлены углеродные нанотрубки в количестве 0,002-0,08 мас.%.
Для изготовления каменно-полимерной плиты используется первичный поливинилхлорид и порошок карбоната кальция. Сочетание полимерного и неорганического компонентов в предложенной пропорции позволяет получить прочную, жесткую плиту. Для увеличения прочности плиты и, в частности, элементов соединения в исходную полимерную композицию добавляют углеродные нанотрубки в количестве 0,002-0,08  мас.% Именно такое количество углеродных нанотрубок позволяет увеличить прочность, улучшить антистатические свойства и стабильность размеров при изменении температурного режима, то есть термостабильность без снижения однородности полимерной композиции и увеличения вязкости. Кроме того, введенные в таком количестве углеродные нанотрубки позволяют значительно повысить атмосферостойкость, так как замедляют старение поливинилхлорида. Все эти показатели позволяют увеличить срок эксплуатации напольного покрытия. Количество углеродных нанотрубок меньше 0,002 мас.% не приведет к изменению каких-либо свойств каменно-полимерной плиты. В случае, если количество введенных углеродных нанотрубок превысит 0,08 мас.%, увеличится хрупкость получаемых каменно-полимерных плит, что негативно скажется не только на прочности плиты, но и на прочности соединительных элементов, а, следовательно, уменьшится срок эксплуатации напольных покрытий. Для улучшения перерабатываемости исходной композиции могут быть добавлены следующие компоненты: лубриканты, стабилизаторы, диспергирующие агенты и т.д. в требуемых по технологии количествах.
Для улучшения внешнего вида и увеличения выбора цветов и фактуры напольного покрытия, каменно-полимерную плиту покрывают декоративным слоем, выполненным из поливинилхлорида. Изменения цвета с помощью цветной печати и обработка поверхности слоя позволяет получить различные структуры напольного покрытия.
Для защиты от истирания напольного покрытия применяют первый защитный слой, выполненный из поливинилхлорида. Этот материал обладает отличной стойкостью к истиранию, высоким сопротивлением к повреждениям, не растрескивается, поскольку одновременно сочетает в себе жесткость и эластичность, что позволяет существенно увеличить срок эксплуатации напольного покрытия. Кроме того, изготовление защитного слоя из поливинилхлорида позволяет выполнить слой рельефным и повысить антискользящие свойства защитного слоя.
В ходе эксплуатации верхний слой напольного покрытия принимает на себя основные механические и химические повреждения. Поэтому в качестве второго защитного слоя применяется слой, выполненный из полиуретана с добавление углеродных нанотрубок в количестве 0,002-0,08 мас.% Наличие данного слоя позволяет эффективно и равномерно рассеивать силу механического удара по всей поверхности слоя, в результате чего нагрузка непосредственно в точке соприкосновения объекта с напольным покрытием существенно снижается. Такой слой также защищает напольное покрытие от негативного ультрафиолетового воздействия, так как полиуретановый слой с углеродными нанотрубками не выгорает, не желтеет, не мутнеет, то есть надежно защищает напольное покрытие от светового старения и таким образом увеличивает срок эксплуатации напольного покрытия.
Именно такая последовательность расположения слоев в плите для напольного покрытия позволяет получить прочное к истиранию, ударам, влаге и температуре напольное покрытие, которое имеет увеличенный срок эксплуатации.
Применение углеродных нанотрубок позволяет предотвратить накопление статического электричества на поверхности напольного покрытия. При этом введение именно такого количества нанотрубок позволяет не изменять цвет напольного покрытия, не ухудшать физико-механические свойства напольного покрытия и перерабатываемость исходной композиции. Так, если ввести в защитную пленку из полиуретана менее 0,002 мас.% углеродных нанотрубок, эффект снижения накопления статического электричества не будет достигнут, поскольку нанотрубки не смогут образовать единую структуру. Введение количества большего чем 0,08 мас.% приведет к увеличению вязкости полимерной композиции, что в свою очередь, затруднит перерабатываемость ее в пленку, а, следовательно, снизится качество защитного слоя, что приведет к снижению срока эксплуатации напольного покрытия. Также, общеизвестно, что избыток наполнителя может привести к снижению физико-механических свойств продукта, что также снизит срок эксплуатации напольного покрытия. Кроме того, ухудшатся эстетические свойства, ввиду невозможности получить желаемый цвет покрытия.
В качестве углеродных нанотрубок могут использоваться различные типы углеродных нанотрубок. Например, углеродные нанотрубки могут включать одностенные углеродные нанотрубки, двустенные углеродные нанотрубки, многостенные углеродные нанотрубки и т.п. Можно использовать все виды углеродных нанотрубок независимо от их формы, диаметра и длины.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, на котором схематично послойно изображено напольное покрытие в разрезе.
В соответствии с настоящей полезной моделью плита для напольного покрытия (1) содержит последовательно расположенные и соединенные между собой: основной слой, представляющий собой каменно-полимерную плиту (2), декоративный слой (3), первый защитный слой (4) и второй защитный слой (5). Каменно-полимерная плита (2) имеет на боковой поверхности элементы соединения (6). При этом элементы соединения (6) и плита (2) выполнены как одно целое из одного материала. Каменно-полимерная плита (2) выполнена из материала, включающего поливинилхлорид в количестве 23 мас.%, карбонат кальция в количестве 71 мас.%, углеродные нанотрубки в количестве 0,002-0,08 мас.%, технологические добавки - остальное. Именно такой состав позволяет получить, прочные, обладающие стабильными размерами каменно-полимерные плиты и что особенно важно, обладающие стабильными размерами элементов соединения (6), так при соединении плит друг с другом, важно, чтобы элементы соединения (6) имели повышенную прочность, так как именно они испытывают повышенное напряжение при эксплуатации. На каменно-полимерной плите (2) расположен декоративный слой (3), представляющий собой цветную пленку из поливинилхлорида, на которую с помощью цветной печати может быть нанесен любой рисунок, что позволяет расширить ассортимент продукции. На декоративную пленку нанесен защитный слой (4), выполненный из поливинилхлорида, который сочетает в себя одновременно прочность и эластичность и за счет этого увеличивает срок эксплуатации напольного покрытия. Также для увеличения срока эксплуатации (службы) на защитный слой (4) нанесен защитный слой (5), выполненный из полиуретана с добавлением углеродных нанотрубок в количестве 0,002-0,08 мас.%. Этот слой позволяет защитить напольное покрытие от негативного ультрафиолетового воздействия, предотвратить накопление статического электричества на поверхности напольного покрытия и защитить его от механических повреждений.
Изготовление плиты напольного покрытия осуществляется следующим образом.
Отмеряют сырье в установленных пропорциях и проводят горячее смешивание при помощи высокоскоростного смесителя при температуре 125°С. Такие условия перемешивания позволяют равномерно смешать все компоненты, удалить лишнюю влагу и получить гомогенную композицию. Далее композиция подвергается холодному смешиванию при температуре 55°С. Холодное перемешивание позволяет предотвратить агломерацию и обесцвечивание. Затем композицию охлаждают и далее перемешивают до гомогенного состояния.
Исходная полимерная композиция поступает в двухшнековый экструдер, где материал прогревается до требуемой температуры и формируется лист, который затем пропускается через каландр для фиксирования по толщине изготовленного листа.
Далее на полученный полимерно-каменный лист наносится декоративный слой, на который в свою очередь наносится первый защитный слой, обладающий требуемым рельефом. Затем полученные заготовки охлаждают, разрезают на листы, которые покрывают вторым защитным слоем, выполненным из полиуретана с введенными в него углеродными нанотрубками. Далее изготовленные листы подвергают закалке: помещая в горячую воду с температурой 80-120°С, а затем охлаждая в воде при температуре 10°С. Полученные листы разрезают на плиты требуемого размера, нарезают на них элементы соединения. Полученные плиты проходят контроль качества, где проверяют содержание тяжелых металлов, формальдегидов и фталатов, горючесть, дымообразование, термостойкость, гибкость, скручивание, сопротивление отслаиванию, остаточную деформацию, устойчивость к химическим веществам, устойчивость к свету и УФ-лучам, скольжение, стабильность размеров, теплостойкость, статический коэффициент трения, сопротивление статической нагрузке, устойчивость к царапинам и трению. Далее изготовленные плиты напольного покрытия упаковываются.
Напольное покрытие собирается из идентичных модулей в виде плит 1, которые соединяются друг с другом посредством элементов соединения (6).
Для укладки напольного покрытия готовят поверхность для укладки, она должна быть жесткой, прочной и ровной. Перед укладкой проводят осмотр на наличие повреждений и дефектов, а также на соответствие цвета и количества.
Между стеной и сторонами плиты, прилегающими к стене, оставляют небольшой зазор. Затем под углом вставляют торцевую часть второй плиты в торцевую часть первой плиты и аккуратно защелкивают элемент соединения.
В процессе эксплуатации напольное покрытие подвергается трению, ударным нагрузкам, воздействию света, температуры и другим влияниям внешней среды. Благодаря своей многослойной структуре и многофакторной защите плиты (и покрытия) успешно противостоят перечисленным воздействиям, что, в свою очередь, влияет на долговечность эксплуатации.
Заявленная плита напольного покрытия может быть использована для укладки напольного покрытия в различных помещениях. В помещениях с высокой проходимостью, так как плиты обладают достаточной механической прочностью. В медицинских и производственных помещениях, так как за счет наличия углеродных нанотрубок в двух слоях обеспечивают надежную защиту от статического электричества, которое может затруднять стабильную работу различного оборудования. Сочетание заявленных слоев именно в такой последовательности, изготовленных из указанных материалов, позволяет достичь оптимальных свойств необходимых для напольного покрытия: прочность, стабильность размеров, антистатических свойств, что в свою очередь, обеспечивает увеличение срока эксплуатации напольных покрытий.