CN102504737A - 一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，由以下重量百分比的原料制成：脲醛树脂49％～81.8％、纳米氢氧化镁5％～20％、有机磷酸酯10％～20％、多元醇3％～6％、表面修饰改性剂0.2％～2.0％和淀粉0～3％。该阻燃胶黏剂具有高固含量、高效、抑烟、无毒等优点，可用于制备饰面型实木复合门。本发明还公开了该阻燃胶黏剂的制备方法，该方法操作简单，易于控制。

Description

一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂

技术领域

本发明涉及胶黏剂领域，具体涉及一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

背景技术

实木复合门本身属于易燃材料，在住宅、办公楼等场所所占比重大，一旦发生火灾，严重地威胁着人们生命和财产的安全。为了保证人们居住和工作环境的安全，作为室内装修必用产品的复合门应具有一定的阻燃防火性能，对复合门进行阻燃处理也是木质门功能化发展的重要方向之一。

在实木复合门生产制造过程中最重要的一部分是对实木复合门的表面装饰薄木贴面。利用珍贵树种制造的薄木贴面装饰板(即实木面皮)，可以得到具珍贵树种特有的美丽木纹和色调，由于薄木贴面需要通过胶黏剂固定在实木复合门的表面，给复合门的阻燃处理提供了一条开发思路，即将阻燃剂添加到胶黏剂基料中，对基材施胶后再贴面热压，以获得具有阻燃特性的饰面型实木复合门。由于实木面皮厚度一般在0.1～0.6mm，随着阻燃剂的添加，在生产实木复合门的胶粘过程中容易产生渗胶、表面胶合强度下降以及涂装困难等现象，从而会影响实木复合门的外观和质量品质，使实木复合门的使用寿命缩短、价格提高。

为了解决复合门饰面阻燃处理存在的突出问题，势必要降低阻燃剂在胶黏剂中的添加量，开发一种适用于复合门贴面专用的高效阻燃胶黏剂。目前，阻燃剂主要有磷系阻燃剂、卤系阻燃剂、硼系阻燃剂、氮系阻燃剂，以及Al(OH)₃和Mg(OH)₂等无机阻燃剂。无机阻燃剂来源广泛，价格低，燃烧时释放的烟和有毒气体少，但单独使用时添加量大，且表面极性与胶黏剂基料相差较大，难以配制高效的阻燃胶黏剂而直接用于木材的阻燃处理。卤系阻燃剂因燃烧时易产生强腐蚀性和有毒的卤化氢气体，且烟密度较大，近年来已逐渐减少，而含氮、磷、硼元素阻燃剂成为木材阻燃剂的主体。加拿大研究人员采用三聚氰胺、双氰胺-甲醛树脂来处理胶合板，结果表明，氨基树脂阻燃剂抗流失性较好，不影响产品外观质量，对胶合板的物理力学性能影响较小，但制备工艺较复杂，有游离甲醛释放(Journal of Fire Sciences November，1984，2(6)：454-467)。日本的专利报道(JP 2000-176917)采用脲醛树脂跟三聚氰胺、磷酸钠等共混来制备阻燃胶黏剂，它对木材的阻燃性能好，胶合强度高。美国专利报道(US6734162)用可溶酚醛树脂和缩水甘油、3-(二甲基磷酸基)丙酸酯及水混合制得阻燃浸渍液，对木材阻燃效果好。公开号为CN 101791817A的中国专利申请中报道了一种由脲醛树脂和磷-氮系化合物、磷酸和卤化铵组成的阻燃胶黏剂，该阻燃胶黏剂由于含有磷酸，在潮湿环境下易腐蚀木质基材，不适用于装饰贴面板的阻燃处理。

尽管用于胶合板、人造板的阻燃胶黏剂已有开发和应用，但针对复合门进行贴面阻燃处理的研究鲜有报道，究其原因主要是胶黏剂中能够加入阻燃剂的含量不多，达不到复合门贴面的阻燃和表观品质要求。因此，开发高固含量、高效、抑烟、无毒的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂势在必然。

发明内容

本发明提供了一种高固含量、高效、抑烟、无毒的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

本发明还提供了一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂的制备方法，该方法操作简单，易于控制。

一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，由以下重量百分比的原料制成：

本发明采用对环境友好的有机磷酸酯和纳米氢氧化镁作为胶黏剂的阻燃组分，克服了以往阻燃处理技术中采用单一阻燃剂存在的缺陷，利用纳米氢氧化镁与阻燃体系中的有机磷酸酯的协同作用，提高阻燃胶黏剂的阻燃效率，降低复合门贴面的施胶量，并保持一定的表面胶合强度和较低的游离甲醛释放量，改善复合门表观的木纹和色调。同时，所述的纳米氢氧化镁和有机磷酸酯还可起到脱水剂的作用。

所述的多元醇和淀粉可作为成炭剂。

为了达到更好的发明效果，优选：

所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，由以下重量百分比的原料制成：

纳米氢氧化镁可与有机磷酸酯和淀粉产生协同阻燃作用，进一步提高阻燃胶黏剂的阻燃效率，降低复合门贴面的施胶量，并进一步降低游离甲醛释放量，改善复合门表观的木纹和色调。

所述的有机磷酸酯选用双酚A双(二甲苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二邻甲氧羰基苯基磷酸酯)、间苯二酚双(间二叔丁苯基间二甲苯基磷酸酯)中的一种。

所述的多元醇选用季戊四醇、双季戊四醇中的一种或两种。

所述的表面修饰改性剂选用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

本发明所述的原料均可采用市售产品。

所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

将纳米氢氧化镁、多元醇和表面修饰改性剂混合均匀，再加入有机磷酸酯混合均匀，得到混合料；将混合料与脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂；

或者，将纳米氢氧化镁、多元醇、淀粉和表面修饰改性剂混合均匀，再加入有机磷酸酯混合均匀，得到混合料；将混合料与脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

所述的阻燃胶黏剂为膨胀型阻燃胶黏剂，可用作复合门贴面用阻燃胶黏剂，用于制备实木复合门。

所述的阻燃胶黏剂制备实木复合门的方法可采用本领域现有的方法，一般包括：将阻燃胶黏剂涂覆在基板上，然后覆上天然薄木饰面层(即贴面层)，再经热压，使得阻燃胶黏剂渗透到贴面层和基板中，制得实木复合门。

所述的热压的温度可为105℃～145℃，时间可为10分钟-120分钟。

所述的涂覆量可为300g/m²-500g/m²。

所述的基板可选用木质板材等常用的基板。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的阻燃胶黏剂内由于含有磷、氮和金属氢氧化物等阻燃组分，当材料受热燃烧时，表面将形成一层均匀的碳质泡沫层，该碳质泡沫层致密性好，内含不燃气体，具有良好的隔热、隔氧和抑烟效果。纳米氢氧化镁在燃烧过程中分解吸热，促进脱氢反应和保护炭层；在可燃物表面生成耐火性能好的具有极高表面积的氧化镁层，并与分解释放出的水蒸气及其他炭化物一起形成一道致密阻燃屏障，阻隔氧气渗透，减小烧蚀速率，降低分解产物的质量损失速率，防止火焰蔓延。同时，利用纳米氢氧化镁本身所具有的小尺寸效应、表面效应来增强界面作用，提升复合门贴面的胶合强度。

本发明阻燃剂复配及表面修饰、阻燃胶黏剂的制备以及复合门施胶、贴面工艺切实可行，完全能适应以后的中试及大规模生产。

本发明制备方法操作简单，易于控制，生产效率高，适于工业化生产。

具体实施方式

实施例1

将15g纳米氢氧化镁、5g季戊四醇和2g淀粉加入到高速(转速6000转/分钟)混合器中，添加1.2g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，高速混合30分钟使其混合均匀，再加入17.5g间苯二酚双(二邻甲氧羰基苯基磷酸酯)混合10分钟后使其混合均匀出料，得到混合料；将混合料与59.3g脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

实施例2

将10g纳米氢氧化镁、4g季戊四醇和1.5g淀粉加入到高速(转速6000转/分钟)混合器中，添加0.8gγ-氨基丙基三甲氧基硅烷，高速混合25分钟使其混合均匀，再加入15g间苯二酚双(间二叔丁苯基间二甲苯基磷酸酯)混合10分钟后使其混合均匀出料，得到混合料；将混合料与68.7g脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

实施例3

将20g纳米氢氧化镁、6g双季戊四醇和3g淀粉加入到高速(转速6000转/分钟)混合器中，添加2gγ-氨基丙基三乙氧基硅烷，高速混合30分钟使其混合均匀，再加入20g双酚A双(二甲苯基磷酸酯)混合10分钟后使其混合均匀出料，得到混合料；将混合料与49g脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

实施例4

将5g纳米氢氧化镁、3g双季戊四醇加入到高速(转速6000转/分钟)混合器中，添加0.2g N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，高速混合20分钟使其混合均匀，再加入10g双酚A双(二甲苯基磷酸酯)混合10分钟后使其混合均匀出料，得到混合料；将混合料与81.8g脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

实施例5

将实施例1制得的阻燃胶黏剂涂覆在中密度纤维板上，涂覆量为300g/m²，然后覆上天然薄木饰面层，再经140℃热压20分钟，使得阻燃胶黏剂渗透到天然薄木饰面层和中密度纤维板中，制得饰面阻燃实木复合门。

实施例6

将实施例2制得的阻燃胶黏剂涂覆在中密度纤维板上，涂覆量为400g/m²，然后覆上天然薄木饰面层，再经120℃热压60分钟，使得阻燃胶黏剂渗透到天然薄木饰面层和中密度纤维板中，制得饰面阻燃实木复合门。

实施例7

将实施例3制得的阻燃胶黏剂涂覆在中密度纤维板上，涂覆量为300g/m²，然后覆上天然薄木饰面层，再经105℃热压120分钟，使得阻燃胶黏剂渗透到天然薄木饰面层和中密度纤维板中，制得饰面阻燃实木复合门。

实施例8

将实施例4制得的阻燃胶黏剂涂覆在中密度纤维板上，涂覆量为500g/m²，然后覆上天然薄木饰面层，再经145℃热压10分钟，使得阻燃胶黏剂渗透到天然薄木饰面层和纤维板中，制得饰面阻燃实木复合门。

对比例1

由60g脲醛树脂、15g低聚磷酸铵、6g二氧化钛、8g焦磷酸铵、5g磷酸脲、3g硼酸和3g季戊四醇混合均匀组合而成的混合物，制备的无卤阻燃胶黏剂。

对比例2

将对比例1制得的无卤阻燃胶黏剂涂覆在中密度纤维板上，涂覆量为400g/cm²，然后覆上天然薄木饰面层，再经145℃热压20分钟，使得阻燃胶黏剂渗透到天然薄木饰面层和中密度纤维板中，制得饰面阻燃实木复合门。

采用实施例1-4制得的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂制备的饰面阻燃实木复合门(实施例5-8)与对比例1制得的阻燃胶黏剂制备的饰面阻燃实木复合门(对比例2)的相关性能进行比较，结果如下表：

表面胶合强度参照GB 9846-2004；

含水率、甲醛释放量参照WB/T 1024-2006、GB 18580-2001；

阻燃性能参照GB 12441-2005；

燃烧性能分级参照GB 8624-2006。

Claims (8)

1.一种复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，由以下重量百分比的原料制成：

2.根据权利要求1所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：

3.根据权利要求1所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的有机磷酸酯为双酚A双(二甲苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二邻甲氧羰基苯基磷酸酯)、间苯二酚双(间二叔丁苯基间二甲苯基磷酸酯)中的一种。

4.根据权利要求1所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的多元醇为季戊四醇、双季戊四醇中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的表面修饰改性剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

将纳米氢氧化镁、多元醇和表面修饰改性剂混合均匀，再加入有机磷酸酯混合均匀，得到混合料；将混合料与脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂；

或者，将纳米氢氧化镁、多元醇、淀粉和表面修饰改性剂混合均匀，再加入有机磷酸酯混合均匀，得到混合料；将混合料与脲醛树脂研磨均匀，制得复合门贴面用环保阻燃胶黏剂。

7.根据权利要求1～5任一项所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂在作为复合门贴面用环保阻燃胶黏剂中的应用。

8.根据权利要求1～5任一项所述的复合门贴面用环保阻燃胶黏剂在制备实木复合门中的应用。