CN106182321A - 一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板及其制备方法 - Google Patents

一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板，由下列重量份的原料制成：木纤维100‑110、脲醛树脂胶粘剂适量、石墨粉22‑23、纳米铝粉5‑5.5、纳米氧化锡锑5‑5.5、无水乙醇50‑60、纳米三氧化钨1.3‑1.6、钛酸四丁酯3‑3.6、丙烯酸三氟乙酯1.5‑2.1。本发明通过使用丙烯酸三氟乙酯对纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨进行改性，提高了纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨的分散性和耐水性，纳米三氧化钨提高了木纤维的内结合强度，提高了板材的耐热性和耐磨性；钛酸四丁酯渗入木纤维的内部，提高了木纤维与胶粘剂的粘合性，提高了板材的弹性模量，还提高了胶粘剂的耐光老化性。

Description

一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板及其制备 方法
技术领域
本发明涉及中密度纤维板技术领域，尤其涉及一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板及其制备方法。
背景技术
随着通信天线、高压输电线路、电视信号发射塔等电气设备的建设以及家用电器的增多，日益严重的电磁辐射对环境造成不同程度的污染。严重的电磁污染会造成植物的基因变异、无法生长甚至死亡；对家畜、野生动物等造成不良影响；对人类会引起中枢神经系统的机能障碍和以交感神经疲乏、紧张为主的植物神经紧张失调，电磁辐射危害人类的身体健康以及污染环境，因此电磁波的屏蔽问题显得尤为重要。到目前为止，虽然开基金项目：广西壮族自治区科技厅项目（桂科攻14122005-37）。发了很多具有防止电磁波屏蔽功能的电磁波屏蔽材料，但主要以塑料、金属材料为对象，对于木质系电磁波屏蔽材料的研究不多，在家具用的纤维板领域中研究更少，目前文献研究的主要是在纤维板中加入铁网、铜网或其他金属粉末。
《石墨/铝粉在电磁屏蔽中密度纤维板上的应用》在普通纤维板的工艺基础上，不改变原有设备，通过加入石墨/铝粉使得普通纤维板拥有电磁波屏蔽能力，从而降低电磁辐射对人们健康及环境的影响。该文证实石墨/铝粉对板材物理性能的影响随着其添加量的增大而增大。石墨/铝粉的施加量小于纤维量的12.50%时，屏蔽效能基本无效；施加量达到纤维量的37.50%时，屏蔽效果较好；施加量达到纤维量的50.00%时，屏蔽效果很好，且能满足GB/T 11718—2009《中密度纤维板》中的5.3.2.1干燥状态下使用的家具型中密度纤维板性能要求。
由于石墨/铝粉的添加量大，板材的力学性能不够，需要改进。还需要改进板材的抗老化性、耐磨性、隔音性、环保性、加工性、防水性、阻燃性、开裂性等一系列性能。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板，由下列重量份的原料制成：木纤维100-110、脲醛树脂胶粘剂适量、石墨粉22-23、纳米铝粉5-5.5、纳米氧化锡锑5-5.5、无水乙醇50-60、纳米三氧化钨1.3-1.6、钛酸四丁酯3-3.6、丙烯酸三氟乙酯1.5-2.1。
所述抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米铝粉、钛酸四丁酯加入一半量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散4-6分钟，得到混合浆料，将木纤维干燥，边翻腾搅拌边喷洒所述混合浆料，烘干，得到改性木纤维；
（2）将纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨、丙烯酸三氟乙酯混合，研磨均匀，加入剩余无水乙醇中，得到纳米分散液，将改性木纤维按200-210kg/m3施胶，与其他剩余原料混合均匀，边搅拌边喷洒所述纳米分散液，搅拌均匀，在90-95℃下干燥至含水率为32-33%；
（3）进行铺装，在178-182℃下进行热压20-25s/mm，即得。
本发明的优点是：本发明使用纳米铝粉乙醇溶液对木纤维进行喷洒，使得纳米铝粉吸附在木纤维孔隙和表面，形成了导电层，提高了木纤维的导电性、耐水性；再使用石墨粉、纳米氧化锡锑进行双层包覆，形成了三层互相连接的导电层，对电磁波形成了三层过滤，提高了屏蔽效果，还能提高了耐光老化性和耐热性，减少了铝粉用量，降低了板材重量，还提高了木纤维的致密性，提高了板材的耐腐蚀性和粘结强度。通过使用丙烯酸三氟乙酯对纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨进行改性，提高了纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨的分散性和耐水性，纳米三氧化钨提高了木纤维的内结合强度，提高了板材的耐热性和耐磨性；钛酸四丁酯渗入木纤维的内部，提高了木纤维与胶粘剂的粘合性，提高了板材的弹性模量，还提高了胶粘剂的耐光老化性。
具体实施方式
一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板，由下列重量份（公斤）的原料制成：木纤维100、脲醛树脂胶粘剂适量、石墨粉22、纳米铝粉5、纳米氧化锡锑5、无水乙醇50、纳米三氧化钨1.3、钛酸四丁酯3、丙烯酸三氟乙酯1.5。
所述抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
（1）将纳米铝粉、钛酸四丁酯加入一半量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散4分钟，得到混合浆料，将木纤维干燥，边翻腾搅拌边喷洒所述混合浆料，烘干，得到改性木纤维；
（2）将纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨、丙烯酸三氟乙酯混合，研磨均匀，加入剩余无水乙醇中，得到纳米分散液，将改性木纤维按200kg/m3施胶，与其他剩余原料混合均匀，边搅拌边喷洒所述纳米分散液，搅拌均匀，在90℃下干燥至含水率为32%；
（3）进行铺装，在178℃下进行热压20s/mm，即得。
依据GB/T 11718—2009《中密度纤维板》中的5.3.2.1干燥状态下使用的家具型中密度纤维板性能要求，对纤维板进行检测，密度为768.5 kg/m3，静曲强度为38.9MPa、弹性模量为3486MPa、内结合强度为1.25MPa、吸水厚度膨胀率为9%。
依据电子行业标准SJ20524—1995《材料屏蔽效能的测量方法》，制作电磁屏蔽效能测试的试件及检测屏蔽效能。辐射频率在0～1500 MHz范围内，屏蔽效能在55～75dB之间。

Claims (2)

1.一种抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板，其特征在于：由下列重量份的原料制成：木纤维100-110、脲醛树脂胶粘剂适量、石墨粉22-23、纳米铝粉5-5.5、纳米氧化锡锑5-5.5、无水乙醇50-60、纳米三氧化钨1.3-1.6、钛酸四丁酯3-3.6、丙烯酸三氟乙酯1.5-2.1。
2.根据权利要求1所述抗老化石墨纳米铝粉电磁屏蔽中密度纤维板的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将纳米铝粉、钛酸四丁酯加入一半量的无水乙醇中，搅拌均匀，超声分散4-6分钟，得到混合浆料，将木纤维干燥，边翻腾搅拌边喷洒所述混合浆料，烘干，得到改性木纤维；
（2）将纳米氧化锡锑、纳米三氧化钨、丙烯酸三氟乙酯混合，研磨均匀，加入剩余无水乙醇中，得到纳米分散液，将改性木纤维按200-210kg/m3施胶，与其他剩余原料混合均匀，边搅拌边喷洒所述纳米分散液，搅拌均匀，在90-95℃下干燥至含水率为32-33%；
（3）进行铺装，在178-182℃下进行热压20-25s/mm，即得。
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