CN111015884A - 一种轻质木基材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种轻质木基材料及其制备方法，涉及木基复合材料技术领域。所述轻质木基材料，包括以下重量份的组分：木质材料30‑90份，玻璃微珠1‑50份，胶粘剂1‑50份。其制备方法包括以下步骤：称取玻璃微珠和胶粘剂，搅拌至形成均匀的混合胶液；将混合胶液均匀包覆于木质材料表面，热压成型。该材料能够在有效降低材料密度的同时，保证材料具有优良的力学性能，实现木基材料轻量化，扩展其应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及木基复合材料技术领域。更具体地，涉及一种轻质木基材料及其制备方法。
背景技术
木基材料在建筑、家具、包装、运输等领域已成为替代实木的重要材料。为保证木基材料的优良力学性能，目前木基材料的密度基本为0.65kg/cm3或更大。但是由于这种木基材料密度较大，其制作的产品重量大、不便运输、安装、材料消耗大、成本高。因此，轻质木基材料是顺应材料轻量化的需求，实现消费者对产品操作的便捷化，如在家具包装、运输、安装过程中降低生产、运输和包装的成本。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种轻质木基材料，该材料能够在有效降低材料密度的同时，保证材料具有优良的力学性能，实现木基材料轻量化。
本发明的另一个目的在于提供一种轻质木基材料的制备方法。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种轻质木基材料，包括以下重量份的组分：木质材料30-90份，玻璃微珠1-50份，胶粘剂1-50份。
优选地，包括以下重量份的组分：木质材料50-80份，玻璃微珠10-40份，胶粘剂10-30份。
优选地，所述轻质木基材料的密度小于0.5g/cm3。
优选地，所述玻璃微珠的密度为0.2-0.35kg/m3。
优选地，所述玻璃微珠为直径10-50μm的空心球状结构。
优选地，所述玻璃微珠为直径30-45μm的空心球状结构。
优选地，所述木质材料为刨花、纤维或单板木质单元。
优选地，所述胶粘剂为氨基树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂中的任意一种。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
一种如上所述的轻质木基材料的制备方法，包括以下步骤：
称取玻璃微珠和胶粘剂，搅拌至形成均匀的混合胶液；
将混合胶液均匀包覆于木质材料表面，热压成型，即得轻质木基材料。
本发明的有益效果如下：
1)空心玻璃微珠的堆积密度小，约为0.1-0.25g/cm3，其作为填料填充在木基材料中可以显著降低木基材料的密度。
2)空心玻璃微珠的表面润湿性好，容易分散，可填充于绝大多数树脂中，流动性好，材料的填充性能好；且空心玻璃微珠是各向同性的，不会产生因取向影响材料的尺寸稳定性。
3)玻璃微珠的加入，既填充了木质材料之间的空隙，又有效地提高了材料的力学性能，实现了材料的轻质高强，可广泛应用于家具、建筑、车辆、包装等领域，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
为顺应材料轻量化的需求，降低家具包装、运输和安装过程中的成本，本发明提供一种轻质木基材料及其制备方法。
一种轻质木基材料，包括以下重量份的组分：木质材料30-90份，优选为50-80份；玻璃微珠1-50份，优选为10-40份；胶粘剂1-50份，优选为10-30份。上述轻质木基材料的密度优选为不高于0.5g/cm3。
所选用的玻璃微珠的密度优选为0.2-0.35kg/m3，进一步地，所述玻璃微珠为直径10-50μm的空心球状结构。更有选地，所述玻璃微珠为直径30-45μm的空心球状结构。该空心玻璃微珠堆积密度小，约为0.1-0.25g/cm3，作为填料填充在木基材料中可以显著降低木基材料的密度。且空心玻璃微珠的表面润湿性好，容易分散，可填充于绝大多数树脂中，流动性好，材料的填充性能好。
优选地，所述木质材料为刨花、纤维或单板或其他常见的木质单元。
优选地，所述胶粘剂为氨基树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂中的任意一种。
本发明还提供一种如上所述的轻质木基材料的制备方法，包括以下步骤：
称取玻璃微珠和胶粘剂，此处可配以适当的助剂，助剂主要起到稀释的作用，如丙酮，然后搅拌至形成均匀的混合胶液；
将混合胶液均匀包覆于木质材料表面，热压成型，即得轻质木基材料。
优选地，可先将玻璃微珠进行改性，然后和胶粘剂混合。改性主要为了改性玻璃微珠和木质材料的界面结合性能，常用改性主要硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂等。
轻质木基材料以木质材料为基体材料，以空心玻璃微珠为填料，通过对玻璃微珠的表面改性，实现玻璃微珠和胶粘剂的分子自组装，然后将胶粘剂均匀的包覆在木质材料表面，经铺装、热压后成型。由于玻璃微珠的加入，即填充了木质材料之间的空隙又有效地提高了材料的力学性能，实现了材料的轻质高强。
实施例1
取密度为0.2g/cm3空心玻璃微珠20份，经改性后与20份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于80份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.5g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
实施例2
取密度为0.25g/cm3空心玻璃微珠40份，经改性后与30份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于70份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.45g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
实施例3
取密度为0.25g/cm3空心玻璃微珠40份，经改性后与30份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于60份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.40g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
实施例4
取密度为0.35g/cm3空心玻璃微珠50份，经改性后与50份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于30份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.40g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
实施例5
取密度为0.30g/cm3空心玻璃微珠10份，经改性后与10份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于50份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.42g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
实施例6
取密度为0.32g/cm3空心玻璃微珠1份，经改性后与10份的胶粘剂混合，配以适当的助剂，以600r/min的转速进行搅拌，至形成均匀的混合胶液。将此胶液均匀包覆于30份木质材料表面，经热压成型，获得密度为0.38g/cm3轻质木基材料，材料的力学性能达到国标GB/T4897-2015中P2型要求。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种轻质木基材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：木质材料30-90份，玻璃微珠1-50份，胶粘剂1-50份。
2.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：木质材料50-80份，玻璃微珠10-40份，胶粘剂10-30份。
3.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，所述轻质木基材料的密度不高于0.5g/cm3。
4.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，所述玻璃微珠的密度为0.2-0.35kg/m3。
5.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，所述玻璃微珠为直径10-50μm的空心球状结构。
6.根据权利要求5所述的轻质木基材料，其特征在于，所述玻璃微珠为直径30-45μm的空心球状结构。
7.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，所述木质材料为刨花、纤维或单板木质单元。
8.根据权利要求1所述的轻质木基材料，其特征在于，所述胶粘剂为氨基树脂、脲醛树脂、酚醛树脂、异氰酸酯、聚氨酯、不饱和聚酯、环氧树脂中的任意一种。
9.一种如权利要求1所述的轻质木基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
称取玻璃微珠和胶粘剂，搅拌至形成均匀的混合胶液；
将混合胶液均匀包覆于木质材料表面，热压成型，即得轻质木基材料。
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