CN107443534B - 一种高密度板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：26.5‑27.5份偶联剂、37.5‑38.5份木质纤维、16.5‑17.5份尿醛树脂、6.5‑7.5份三聚氢胺、8.5‑9.5份95号石蜡和0.9‑1.1份氯化铵；其中，所述偶联剂由纳米SiO2、纳米硅藻泥、聚丙乙烯和催化剂制成；所述催化剂由二乙醇胺和丙二醇组成。该高密度板的内部粘结强度高，木质纤维用量少，环保低碳；该高密度板的密度高，耐水性和耐候性好。本发明还提供了该高密度板的制备方法。

Description

一种高密度板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑用板材，尤其涉及一种高密度板及其制备方法。
背景技术
密度板(英文：High Density Board(wood))是板材的一种。按原料分可以分为纤维密度板、胶合密度板、刨花密度板等。纤维密度板是将木材、树枝等物体放在水中浸泡后打碎压制而成，是以木质纤维或其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材。刨花密度板由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板。又称碎料板。主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造。
但是，现有的高密度板及其制备方法中存在以下缺陷：
1)过分依赖于尿醛树脂来提高粘结强度和密度，从而导致甲醛含量超标；
2)为了提高密度和强度，通常需要用到长的纤维，从而导致生产的高密度板均一性不好。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种甲醛含量低、更加环保的高密度板。
本发明的目的之二在于提供该高密度板的制备方法。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：26.5-27.5份偶联剂、37.5-38.5份木质纤维、16.5-17.5份尿醛树脂、6.5-7.5份三聚氢胺、8.5-9.5份95号石蜡和0.9-1.1份氯化铵；其中，所述偶联剂由纳米SiO2、纳米硅藻泥、聚丙乙烯和催化剂制成；所述催化剂由二乙醇胺和丙二醇组成。
进一步地，所述偶联剂中，纳米SiO2和纳米硅藻泥的重量比为1:1.05-1.1；所述偶联剂的固含量为80-85％。
进一步地，所述催化剂中，二乙醇胺和丙二醇的体积比为3：2。
进一步地，所述偶联剂由40wt％的纳米SiO2、45wt％的纳米硅藻泥、10wt％的聚丙乙烯和5wt％的催化剂制成。
进一步地，所述高密度板由按重量份计的以下组分制成：27份偶联剂、38份木质纤维、17份尿醛树脂、7份三聚氢胺、9份95号石蜡和1份氯化铵。
本发明的目的之二采用以下技术方案完成：
上述高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入高温干燥管道，进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2-3atm压力下经150-200℃程序升温压制，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
进一步地，干燥步骤中，干燥温度为160-180℃。
进一步地，制胚步骤中，所述程序升温操作为：升温至150℃在2-3atm压力下进行热压，保压在30min内升温至200℃保温保压压制30-60min。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1)本发明提供的高密度板，其配方中加入了纳米级的可再生的偶联剂，大量减少了木质纤维的用量，从而更加环保、低碳；，
2)本发明提供的高密度板通过偶联剂的自粘作用，有效地减少了尿醛树脂的使用量，得到的高密度板的甲醛的含量大量减少。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
本发明提供一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：26.5-27.5份偶联剂、37.5-38.5份木质纤维、16.5-17.5份尿醛树脂、6.5-7.5份三聚氢胺、8.5-9.5份95号石蜡和0.9-1.1份氯化铵；其中，所述偶联剂由纳米SiO2、纳米硅藻泥、聚丙乙烯和催化剂制成；所述催化剂由二乙醇胺和丙二醇组成。
本发明提供的高密度板，通过纳米级的偶联剂，减少了木质纤维的添加量，加大了木质纤维之间的粘结强度，也不是减少了尿醛树脂的添加量，提高了板材的整体密度、提高板材的防水性和耐候性。
本发明同时提供了该高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入高温干燥管道，进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2-3atm压力下经150-200℃程序升温压制，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
该制备方法采用向研磨后的木质纤维中加入偶联剂、尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵进行调胶，再采用管体固化干燥的过程，制胚采用高压高热压合，得到的成型毛板强度高、密度高、耐水性和耐候性好。
实施例1：
一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：27份偶联剂、38份木质纤维、17份尿醛树脂、7份三聚氢胺、9份95号石蜡和1份氯化铵；其中，所述偶联剂由40wt％的纳米SiO2、45wt％的纳米硅藻泥、10wt％的聚丙乙烯和5wt％的催化剂制成组成，催化剂为二乙醇胺和丙二醇按3：2的体积比组成。
该高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将配方量的纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入配方量的聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将含水量小于1％的木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入干燥管道，于180℃下进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2.5atm压力下升温至150℃开始压制，保持压力，在30min内升温至200℃，保温保压压制45min，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
实施例2：
一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：26.5份偶联剂、38.5份木质纤维、17.5份尿醛树脂、6.5份三聚氢胺、9.5份95号石蜡和1.1份氯化铵，其中，所述偶联剂由41wt％的纳米SiO2、44wt％的纳米硅藻泥、10wt％的聚丙乙烯和5wt％的催化剂制成组成，催化剂为二乙醇胺和丙二醇按3：2的体积比组成。
该高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将配方量的纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入配方量的聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将含水量小于1％的木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入干燥管道，于180℃下进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2.5atm压力下升温至160℃开始压制，保持压力，在30min内升温至200℃，保温保压压制50min，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
实施例3：
一种高密度板，由按重量份计的以下组分制成：27.5份偶联剂、37.5份木质纤维、16.5份尿醛树脂、7.5份三聚氢胺、8.5份95号石蜡和0.9份氯化铵，其中，所述偶联剂由39wt％的纳米SiO2、46wt％的纳米硅藻泥、10wt％的聚丙乙烯和5wt％的催化剂制成组成，催化剂为二乙醇胺和丙二醇按3：2的体积比组成。
该高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将配方量的纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入配方量的聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将含水量小于1％的木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入尿醛树脂、三聚氢胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入干燥管道，于170℃下进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2.5atm压力下升温至160℃开始压制，保持压力，在30min内升温至200℃，保温保压压制60min，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
所述偶联剂中，纳米SiO2和纳米硅藻泥的重量比为1:1.05-1.1；所述偶联剂的固含量为80-85％。
对比例1
对比例1与实施例1不同的是，偶联剂的重量份是10份。
对比例2
对比例2与实施例1不同的是，未使用偶联剂。
性能检测与效果评价
由实施例1-3与实施例1-2得到的高密度板，采用GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》对高密度板的阻燃性进行检测与定级，采用GB/T 22899.1-2008《纸和纸板湿膨胀率》的测定进行密度和湿膨胀率测定，其结果如下表所示。
Figure BDA0001370816190000061
Figure BDA0001370816190000071
由上表可知，本发明提供的高密度板，其密度均高于1300g/cm3，湿膨胀率均小于1％，防水性能佳，阻燃性能高。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种高密度板，其特征在于，由按重量份计的以下组分制成：26.5-27.5份偶联剂、37.5-38.5份木质纤维、16.5-17.5份脲醛树脂、6.5-7.5份三聚氰胺、8.5-9.5份95号石蜡和0.9-1.1份氯化铵；其中，所述偶联剂由40wt％的纳米SiO2、45wt％的纳米硅藻泥、10wt％的聚丙乙烯和5wt％的催化剂制成；所述催化剂由二乙醇胺和丙二醇按3：2的体积比组成；该高密度板的制备方法包括：偶联剂制备步骤、调胶步骤、干燥步骤、制胚步骤及后处理步骤。
2.如权利要求1所述的高密度板，其特征在于，所述高密度板由按重量份计的以下组分制成：27份偶联剂、38份木质纤维、17份脲醛树脂、7份三聚氰胺、9份95号石蜡和1份氯化铵。
3.一种权利要求1-2任一项所述的高密度板的制备方法，包括：
偶联剂制备步骤：将纳米SiO2、纳米硅藻泥混合，加入聚丙乙烯和催化剂，搅拌均匀，得到偶联剂；
调胶步骤：将木质纤维置于研磨机，通入偶联剂，搅拌均匀；再通入脲醛树脂、三聚氰胺、95号石蜡和氯化铵，搅拌均匀，得到混合料；
干燥步骤：将得到的混合料挤入高温干燥管道，进行干燥，得到干燥物料；
制胚步骤：将干燥步骤得到的干燥物料铺装成型板胚，在2-3atm压力下经150-200℃程序升温压制，得到成型毛板；
后处理步骤：对成型毛板进行裁边、抛光后处理，得到高密度板。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，干燥步骤中，干燥温度为160-180℃。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，制胚步骤中，所述程序升温操作为：升温至150℃在2-3atm压力下进行热压，保压在30min内升温至200℃保温保压压制30-60min。
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