CN110281322A - 一种保温高强度胶合板的制备方法 - Google Patents

一种保温高强度胶合板的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：（1）胶黏剂制备、（2）涂胶处理、（3）叠放热压处理、（4）恒温干燥处理。本发明提供了一种胶合板的生产方法，其各步骤搭配合理，易于推广应用，制得的胶合板兼具强度高、保温消音性强、使用寿命长的特性，综合品质优异，极具经济效益和市场竞争力。

Description

一种保温高强度胶合板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑保温材料，具体涉及一种保温高强度胶合板的制备方法。
背景技术
建筑材料是土木工程和建筑工程中使用的材料的统称。可分为结构材料、装饰材料和某些专用材料。装饰材料是现代人们装修和建筑装饰用的常见材料，随着社会和建筑业的不断发展，装饰材料的需求量越来越高。胶合板材是装饰材料中的常用品类，近十年我国的胶合板产量连续多年位居世界第一位。目前胶合板材在生产使用时最常困扰人们的问题是甲醛等有害物质的释放，其次就是强度等性能的不佳。对此人们多集中精力来改善胶合板材的此类问题，并取得了一定的进步。如申请号为：201510827672.4公开了一种纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂木材胶黏剂及其制备方法，其利用木质素改性提升了胶黏剂的环保性能，进而提升了人造板的使用品质；申请号为：201310744731.2公开了人造板用胶黏剂、其制备方法及利用其的胶合板，通过配制特制的胶黏剂，改善了胶合板的环保性、强度等品质。虽然上述方案具有不错的进步效果，但随着市场产品竞争的日益加剧，其品质还需进一步的提升，此外，鲜少见有提升胶合板材保温等性能的研究。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种保温高强度胶合板的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比2~3:1：260~280进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:3~4:5~6进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，同时还向混合液A中加入纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，随后于室温下不断搅拌处理24~26h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：3~6份呋喃树脂、15~20份脱脂豆蛋白、1~3份碳酸钠、4~6份尿素、2~4份十六烷基苯磺酸钠、6~8份操作5）制得的填料E、90~100份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，1~2h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
进一步的，步骤（1）操作1）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为500~600转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作2）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为400~500转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作3）中所述的混合液B和混合液A的体积比为1:2~2.5；所述的纳米氧化铝粉的颗粒粒径大小为35~60nm，其加入量是混合液A总质量的0.2~0.3%；所述的纳米钛白粉的颗粒粒径大小为20~40nm，其加入量是混合液A总质量的0.1~0.15%；所述的纳米氧化锆粉的颗粒粒径大小为15~35nm，其加入量是混合液A总质量的0.03~0.05%；所述的搅拌处理时控制搅拌的转速为800~900转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作5）中所述的高温加热处理时是先控制高温炉内的升温速度为8~10℃/min，当高温炉内的温度升至1000~1100℃时，停止升温处理，再在此温度下保温处理1~1.5h。
进一步的，步骤（1）操作7）中所述的搅拌混料处理时控制混料机内的搅拌的转速为1400~1500转/分钟，控制混料机内的温度为45~50℃。
进一步的，步骤（3）中所述的热压处理时控制热压机内的温度为150~160℃、压力为4~5MPa。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制恒温箱内的温度为70~75℃。
本发明对胶合板的制备方法进行了特殊的改进处理，有效的提升了胶合板的使用性能和寿命，提升了其市场竞争力。其中，本发明主要是对胶合板生产中必不可少的胶黏剂成分进行了改进处理，特制了一种功能完善的胶黏剂成分。在胶黏剂的制备中，首先制备了一种填料E，填料E是改性的二氧化钛微球颗粒，二氧化钛是常用的填料，为了提高其使用效果本发明进行了改性处理，在其制备时添加了纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，纳米氧化铝粉、纳米钛白粉用于原料改性，纳米氧化锆粉用于稳定添加剂，在后续高温加热处理时，纳米氧化铝粉、纳米钛白粉等反应在二氧化钛微球内引入了β-Al2TiO5成分，能够提高二氧化钛微球的强度、稳定性，还能改善其表面活性，并形成了大量的触突结构，增加了比表面积，具有很强的保温、消音、强度等特性，进而能够明显提升胶黏剂的对应使用性能，从而优化了胶合板材的综合品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种胶合板的生产方法，其各步骤搭配合理，易于推广应用，制得的胶合板兼具强度高、保温消音性强、使用寿命长的特性，综合品质优异，极具经济效益和市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比2:1：260进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:3:5进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，同时还向混合液A中加入纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，随后于室温下不断搅拌处理24h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：3份呋喃树脂、15份脱脂豆蛋白、1份碳酸钠、4份尿素、2份十六烷基苯磺酸钠、6份操作5）制得的填料E、90份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，1h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
进一步的，步骤（1）操作1）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为500转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作2）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为400转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作3）中所述的混合液B和混合液A的体积比为1:2；所述的纳米氧化铝粉的颗粒粒径大小为35~60nm，其加入量是混合液A总质量的0.2%；所述的纳米钛白粉的颗粒粒径大小为20~40nm，其加入量是混合液A总质量的0.1%；所述的纳米氧化锆粉的颗粒粒径大小为15~35nm，其加入量是混合液A总质量的0.03%；所述的搅拌处理时控制搅拌的转速为800转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作5）中所述的高温加热处理时是先控制高温炉内的升温速度为8℃/min，当高温炉内的温度升至1000℃时，停止升温处理，再在此温度下保温处理1h。
进一步的，步骤（1）操作7）中所述的搅拌混料处理时控制混料机内的搅拌的转速为1400转/分钟，控制混料机内的温度为45℃。
进一步的，步骤（3）中所述的热压处理时控制热压机内的温度为150℃、压力为4MPa。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制恒温箱内的温度为70℃。
实施例2
一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比2.5:1：270进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:3.5:5.6进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，同时还向混合液A中加入纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，随后于室温下不断搅拌处理25h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：5份呋喃树脂、18份脱脂豆蛋白、2份碳酸钠、5份尿素、3份十六烷基苯磺酸钠、7份操作5）制得的填料E、95份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，1.5h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
进一步的，步骤（1）操作1）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为550转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作2）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为450转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作3）中所述的混合液B和混合液A的体积比为1:2.3；所述的纳米氧化铝粉的颗粒粒径大小为35~60nm，其加入量是混合液A总质量的0.25%；所述的纳米钛白粉的颗粒粒径大小为20~40nm，其加入量是混合液A总质量的0.13%；所述的纳米氧化锆粉的颗粒粒径大小为15~35nm，其加入量是混合液A总质量的0.04%；所述的搅拌处理时控制搅拌的转速为850转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作5）中所述的高温加热处理时是先控制高温炉内的升温速度为9℃/min，当高温炉内的温度升至1060℃时，停止升温处理，再在此温度下保温处理1.3h。
进一步的，步骤（1）操作7）中所述的搅拌混料处理时控制混料机内的搅拌的转速为1450转/分钟，控制混料机内的温度为48℃。
进一步的，步骤（3）中所述的热压处理时控制热压机内的温度为155℃、压力为4.6MPa。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制恒温箱内的温度为72℃。
实施例3
一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比3:1：280进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:4:6进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，同时还向混合液A中加入纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，随后于室温下不断搅拌处理26h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：6份呋喃树脂、20份脱脂豆蛋白、3份碳酸钠、6份尿素、4份十六烷基苯磺酸钠、8份操作5）制得的填料E、100份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，2h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
进一步的，步骤（1）操作1）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为600转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作2）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为500转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作3）中所述的混合液B和混合液A的体积比为1:2.5；所述的纳米氧化铝粉的颗粒粒径大小为35~60nm，其加入量是混合液A总质量的0.3%；所述的纳米钛白粉的颗粒粒径大小为20~40nm，其加入量是混合液A总质量的0.15%；所述的纳米氧化锆粉的颗粒粒径大小为15~35nm，其加入量是混合液A总质量的0.05%；所述的搅拌处理时控制搅拌的转速为900转/分钟。
进一步的，步骤（1）操作5）中所述的高温加热处理时是先控制高温炉内的升温速度为10℃/min，当高温炉内的温度升至1100℃时，停止升温处理，再在此温度下保温处理1.5h。
进一步的，步骤（1）操作7）中所述的搅拌混料处理时控制混料机内的搅拌的转速为1500转/分钟，控制混料机内的温度为50℃。
进一步的，步骤（3）中所述的热压处理时控制热压机内的温度为160℃、压力为5MPa。
进一步的，步骤（4）中所述的干燥处理时控制恒温箱内的温度为75℃。
对比实验例1
一种保温高强度胶合板的制备方法，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比2.5:1：270进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:3.5:5.6进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，随后于室温下不断搅拌处理25h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：5份呋喃树脂、18份脱脂豆蛋白、2份碳酸钠、5份尿素、3份十六烷基苯磺酸钠、7份操作5）制得的填料E、95份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，1.5h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
本对比实验例1与实施例2相比，区别仅在于省去了纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉的添加和使用，除此外的方法步骤均相同，以此来表征特殊改性处理的效果。
对比实验例2
本对比实验例2与实施例2相比，区别仅在于在胶黏剂的制备中，省去了填料E的制备和添加应用，除此外的方法步骤均相同，以此来表征特殊改性的填料E的使用效果。
对比实验例3
本对比实验例3与实施例2相比，区别仅在于胶黏剂的使用不同，使用申请号为：201310744731.2公开的人造板用胶黏剂，具体使用其实施例3方案中的胶黏剂。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实验例1、对比实验例2、对比实验例3对应制得的胶合板进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的变温实验是按GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能实验方法》检测方法对各组对应制成的胶合板产品进行性能检测，其中所述的胶合强度A是对各组制得的胶合板产品直接进行性能检测所得；所述的胶合强度B是将各组制得的胶合板产品先放入到温度为60℃的条件下保存5h，然后再放入到温度为-25℃的条件下保存5h，最后对其进行性能检测所得；所述的耐老化性试验的加速老化法参考GB/T17657－1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中“4.17 浸渍剥离性能测定”，并对其进行了调整，用来模拟室内胶合板的使用条件，并将其极端化（极湿和极干状态），加速试件老化：具体是将胶合板试件完全浸泡于（25±3）℃的水中12ｈ后取出，擦拭表面水分，再置于120℃下干燥12h，此为一个循环。
由上表1可以看出，本发明方法制得的胶合板在强度、保温性能上具有明显的提升，综合品质显著改善，极具市场竞争力。

Claims (8)

1.一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）胶黏剂制备：
1）将OP-10、十二烷基硫酸钠、去离子水对应按照重量比2~3:1：260~280进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液A备用；
2）将乙酰乙酸乙酯、钛酸四丁酯、正辛醇对应按照重量比1:3~4:5~6进行混合投入到高速分散机内进行搅拌处理，搅拌均匀后得混合液B备用；
3）将操作2）制得的混合液B缓慢的加入到操作1）制得的混合液A中，同时还向混合液A中加入纳米氧化铝粉、纳米钛白粉、纳米氧化锆粉，随后于室温下不断搅拌处理24~26h，完成后得混合液C备用；
4）对操作3）制得的混合液C进行真空抽滤、去离子水洗涤、干燥处理后得粉料D备用；
5）将操作4）制得的粉料D放入到高温炉内进行高温加热处理，完成后取出自然冷却至室温后，再经球磨处理后得填料E备用；
6）按对应重量份称取：3~6份呋喃树脂、15~20份脱脂豆蛋白、1~3份碳酸钠、4~6份尿素、2~4份十六烷基苯磺酸钠、6~8份操作5）制得的填料E、90~100份水；
7）将操作6）称取的呋喃树脂、脱脂豆蛋白、碳酸钠、尿素、十六烷基苯磺酸钠、操作5）制得的填料E、水共同投入到混料机内进行搅拌混料处理，混合均匀后取出得胶黏剂备用；
（2）涂胶处理：
将步骤（1）制得的胶黏剂分别均匀的涂覆于木材芯板和木材表板上，完成后凉至表干后备用；
（3）叠放热压处理：
将步骤（2）处理后的木材芯板和木材表板进行叠放处理后，再送入到热压机内进行热压处理，1~2h后取出得热压板备用；
（4）恒温干燥处理：
将步骤（3）所得的热压板放入到恒温箱内进行加热干燥处理，控制热压板内的水含量不大于10%后取出，再经过自然冷却、切割、打磨处理后即得成品胶合板。
2.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作1）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为500~600转/分钟。
3.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作2）中所述的搅拌处理时控制高速分散机内的搅拌转速为400~500转/分钟。
4.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作3）中所述的混合液B和混合液A的体积比为1:2~2.5；所述的纳米氧化铝粉的颗粒粒径大小为35~60nm，其加入量是混合液A总质量的0.2~0.3%；所述的纳米钛白粉的颗粒粒径大小为20~40nm，其加入量是混合液A总质量的0.1~0.15%；所述的纳米氧化锆粉的颗粒粒径大小为15~35nm，其加入量是混合液A总质量的0.03~0.05%；所述的搅拌处理时控制搅拌的转速为800~900转/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作5）中所述的高温加热处理时是先控制高温炉内的升温速度为8~10℃/min，当高温炉内的温度升至1000~1100℃时，停止升温处理，再在此温度下保温处理1~1.5h。
6.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（1）操作7）中所述的搅拌混料处理时控制混料机内的搅拌的转速为1400~1500转/分钟，控制混料机内的温度为45~50℃。
7.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的热压处理时控制热压机内的温度为150~160℃、压力为4~5MPa。
8.根据权利要求1所述的一种保温高强度胶合板的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的干燥处理时控制恒温箱内的温度为70~75℃。
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