CN113103396B - 一种无醛添加人造板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无醛添加人造板及其制作方法，该方法可大大降低在制板过程中细小制板物料在铺装皮带与预压皮带上的累积，降低工厂采用异氰酸酯胶粘剂生产时的停机与皮带报废的概率。制作方法包括如下步骤：1)将物料A和物料B搅拌混合得到混合物C；2)将所述混合物C与制板物料混合均匀，将混匀得到的物料制成板坯；所述制板物料包括木质材料、秸秆材料中的一种或多种；然后将混匀得到的物料铺装成预定形状的板坯；所述混合均匀是指使得混合物C均匀覆盖制板物料；3)将所述板坯进行压缩，然后热压成型，得到所述无醛添加人造板；其中，从步骤1)中所述搅拌停止开始计时，在10分钟内将得到的所述混合物C投入步骤2)中。

Description

一种无醛添加人造板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种无醛添加人造板的制造方法；进一步地，本发明涉及一种采用异氰酸酯胶粘剂制造无醛添加人造板的方法。
背景技术
目前常用的人造板用合成胶粘剂为以甲醛为基础的胶粘剂，包括脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)、三聚氰胺-甲醛树脂等胶粘剂为代表的“三醛胶”。这三类胶粘剂均采用甲醛为合成原料，胶接制品在生产和使用过程中都有甲醛逸出，被视为室内空气污染的主要源头之一，污染周期长、难以根本去除，一直困扰着人造板行业的发展。
出于环境因素的考虑，无醛的异氰酸酯胶粘剂近年来得到了越来越广泛的应用。除不含甲醛外，异氰酸酯还有许多优点，如胶接强度高，固化速度快，板材物理性能优异等。然而，在人造板中使用异氰酸酯作为胶粘剂也具有某些劣势：异氰酸酯具有很高的反应活性，在整个生产过程中均会与空气中以及木材中的水分发生反应，生成聚脲而粘附在设备上。
为解决粘附问题，一种方案是采用脱模剂，例如CN1467272公开了一种采用掩蔽剂、隔离剂与促进剂配合使用的水性人造板用异氰酸酯胶脱模剂的方法，可有效防止热压过程中人造板与热压板的粘连。CN1546621公开了一种基于蜡乳液、脂肪酸酯、磷酸酯类及其盐类的脱模剂制备方法，该脱模剂喷涂于热压板上防止含异氰酸酯胶粘剂的板坯与热压板粘接。英国专利1176778使用中低粘度的烃油作为异氰酸酯胶的脱模剂，使用时将脱模剂与异氰酸酯混合形成乳液，制得具有内脱模性质的异氰酸酯胶粘剂。
然而，使用脱模剂，包括外脱模剂与内脱模剂，只能解决板坯在热压过程中与热压板之间的粘接。在板坯进入热压之前，带异氰酸酯胶粘剂的木质和/或秸秆原料，将会与铺装皮带、预压皮带接触而与皮带轻微粘附，尤其是颗粒细小的原料，粘附到皮带上的现象会更加明显。长期会造成铺装皮带与预压皮带上累积大量由异氰酸酯固化粘接的细小木质和/或秸秆原料，使皮带报废。尤其是预压皮带使用网带的生产线，粘附的细小木质和/或秸秆原料在细小的网孔中，难以清理，预压皮带报废速度更快，增加工厂运营成本与停机时间。实际生产过程中发现，采用喷涂外脱模剂或者内脱模剂的方法解决，效果均不明显。
发明内容
采用本发明的制作方法，解决了现有技术中所面临的如下技术问题：在采用异氰酸酯类胶粘剂生产人造板过程中，带异氰酸酯胶粘剂的木质和/或秸秆原料与皮带(例如铺装皮带和/或预压皮带)接触，细小原料将粘附在皮带上，由于异氰酸酯胶粘剂的固化而在皮带上累积，造成皮带快速报废。
本发明提供一种无醛添加人造板的制作方法。该方法可大大降低在制板过程中细小制板物料(例如木质和/或秸秆原料)在皮带(例如铺装皮带和/或预压皮带)上的累积，从而能降低工厂采用异氰酸酯胶粘剂生产时的停机与皮带报废的概率。
本发明为达到其目的，提供如下技术方案：
本发明提供一种无醛添加人造板的制作方法，包括如下步骤：
1)将物料A和物料B搅拌混合得到混合物C；
所述物料A包括组分I和组分II，所述组分I为高级脂肪酸和高级脂肪酸盐中的一种或多种，所述组分II为端氨基聚醚；所述物料B包括多异氰酸酯和多异氰酸酯衍生物中的一种或多种；
2)将所述混合物C与制板物料混合均匀，将混匀得到的物料制成板坯；所述制板物料包括木质材料、秸秆材料中的一种或多种；一些实施方式中，还可以在将所述混合物C与制板物料混合均匀并加水调整水分含量，使得水分含量为4-15wt％，然后将混匀得到的物料铺装成预定形状的板坯，但该操作并非必须进行；所述混合均匀是指使得混合物C均匀覆盖制板物料；
3)将所述板坯进行压缩(即预压)，然后热压成型，得到所述无醛添加人造板；
其中，从步骤1)中所述搅拌停止开始计时，在10分钟内(优选该时间越短越好，例如10、8、6、5、3分钟等)将得到的所述混合物C投入步骤2)中。
一些实施方案中，步骤1)中，所述端氨基聚醚为含有氧化乙烯重复单元和/或氧化丙烯重复单元的端氨基聚醚，优选的，所述端氨基聚醚的官能度为1-4，总胺值为0.4～10mmol/g；
优选的，所述端氨基聚醚具有以下通式(I)：
Figure BDA0002364644170000031
其中R1、R2、R3、R4各自独立地为H、C1-C10的烷烃基或具有如下通式(II)，且R1、R2、R3、R4中的至少一个具有如下通式(II)：
Figure BDA0002364644170000032
其中，x，y分别为0-100的数，且x+y≥1，R5为C1-C5的烷烃基。
合适的端氨基聚醚例如但不限于Huntsman公司的Jeffamine系列聚醚胺，如D-230，D-400，D-4000，ED-600，T-5000等，德国Niltroil公司的DA250，DA400，TA430，TA5000。
一些实施方案中，所述高级脂肪酸为高级饱和脂肪酸或不饱和高级脂肪酸；优选具有以下化学式：
CH3(CH2)n(CH)mCOOH
其中n＝10～24，优选14～22，m＝0、2或4；
优选的，所述高级脂肪酸选自软酯酸、硬脂酸、珠光酯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、木质素酸中的一种或多种。
合适的高级脂肪酸的例子包括但不限于一级棕榈油硬脂酸ZTH-200Z(临淄双洋福利油脂公司)，一级牛羊油硬脂酸ZTH-200N(临淄双洋福利油脂公司)，，高纯油酸UFA-1890(禾大西普化学(四川)有限公司)，鲨鱼酸UFA-2490(禾大西普化学(四川)有限公司)，亚油酸(上海通蔚生物科技有限公司)，花生酸(湖南长沙恒昌化工)。
一些实施方案中，所述高级脂肪酸盐为高级饱和脂肪酸盐或不饱和高级脂肪酸盐，优选具有以下化学式：
CH3(CH2)n(CH)m COO-M-OOC(CH)m(CH2)nCH3
其中M为Zn2+、Mg2+、Ca2+或Ba2+中的一种；其中n＝10～24，优选14～22，m＝0、2或4；
优选的，所述高级脂肪酸盐为软酯酸钙、软酯酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、硬酯酸镁、硬脂酸钙、珠光酯酸钡、油酸镁、亚油酸锌、亚麻酸锌、花生酸镁、木质素酸钙中的一种或多种。
合适的高级脂肪酸盐的例子包括但不限于棕榈酸锌(北京灵宝科技有限公司)，硬脂酸锌BS-2818A(唐山世乾科技有限公司)，硬脂酸钙(唐山世乾科技有限公司)，油酸镁(湖北信康药化有限公司)。
一些实施方案中，为降低制板过程中细小制板物料在预压皮带和铺装皮带上的累积，所述物料A中，所述组分I与所述组分II的重量比为0.1:1～1:1，优选0.1:1～0.5:1。
一些具体方式中，步骤1)中，所述物料A这样制得：组分I(高级脂肪酸和/或高级脂肪酸金属盐)以粉末形式加入端氨基聚醚，粉末粒径优选>100目。加料过程搅拌，以形成均一稳定的混合物物料A。
一些实施方案中，步骤1)中，所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯，NCO含量(即化合物中-NCO基团的质量百分数)优选为30～32wt％，优选官能度为2.1-3.3，粘度为50-2000cp(25℃)；所述多异氰酸酯衍生物由多亚甲基多苯基异氰酸酯与含活性氢低聚物聚合而成，所述的含活性氢低聚物选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚多元醇、氧化乙烯多元醇、聚己内酯多元醇、聚合物多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇、聚四氢呋喃多元醇及聚四氢呋喃-氧化丙烯共聚醚多元醇中的一种或两种或多种。
其中的多亚甲基多苯基多异氰酸酯的衍生物具体可由多亚甲基多苯基多异氰酸酯与多元醇反应得到，可采用本领域技术人员公知的异氰酸酯衍生物的制备方法。如CN103396526A，CN1380346，CN101522741中分别公开了混合多元醇与脂肪族异氰酸酯制备异氰酸酯衍生物的方法，US3996154公开了一种以聚氧乙烯醚聚合物与多亚甲基多苯基多异氰酸酯制备异氰酸酯衍生物的方法。在本发明中，一般而言，可以在所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯中加入多元醇，保持60-80℃进行反应来制得所述多亚甲基多苯基多异氰酸酯衍生物。
合适的多亚甲基多苯基多异氰酸酯及其衍生物优选选自万华化学集团股份有限公司的Wannate系列多异氰酸酯，包括但不限于PM-100、PM-200、PM-400、PM-600、PM-700、CW20、CW30、PM300E、9132FC中的一种或多种。
一些实施方案中，为了降低制板过程中细小制板物料在预压皮带和铺装皮带上的累积，并能兼顾良好的板材性能，步骤1)中，所述物料A和物料B的重量比为0.01:1～0.5:1，优选0.01:1～0.2:1。
一些实施方案中，步骤2)中，所述混合物C较佳的为所述制板物料质量的2-5％。
一些实施方案中，步骤2)中，所述木质材料选自杨木、松木，桉木、苹果木、杂木、山毛榉中的一种或多种；所述秸秆材料选自玉米秸秆、稻草、麦秆、向日葵秸秆、油菜秆、棉花秆中的一种或多种；所述制板物料包括刨花形式和/或纤维形式，即木质和/或秸秆材料可以为刨花的形式或纤维的形式。木质材料和/或纤维材料的刨花和纤维的制备方法是行业内公知的技术。例如，中国专利CN201811518932.X公开了木质纤维的制造工艺；中国专利CN201810177740.0公开了樟木刨花材料的制备工艺；中国专利CN201810243246.X公开了秸秆材料的制备工艺。
一些实施方案中，步骤3)中，所述压缩在常温下进行，且经压缩使得板坯的厚度至少减少30％；所述热压在温度140-240℃、压力1-5MPa下进行；
一些实施方案中，步骤2)中，所述制板物料的含水率大于3wt％且小于10wt％。具体的，制板物料干燥后备用，干燥后的含水率为小于10wt％，优选小于5wt％。
本发明还提供一种无醛添加人造板，采用上文所述的方法制得。
本发明的无醛添加人造板的制作方法在生产过程中不粘附铺装皮带以及预压皮带的机理为：
当多异氰酸酯及其衍生物、高级脂肪酸和/或其金属盐与端氨基聚醚的混合物被施加到木质和/或秸秆原料上后，由于多异氰酸酯及其衍生物与木质和/或秸秆原料的亲和性较强，将很快渗透到木质和/或秸秆原料中。在木质和/或秸秆原料的表面将残留少部分多异氰酸酯及其衍生物以及大部分高级脂肪酸和/或其金属盐与端氨基聚醚。一方面木质和/或秸秆原料表面的多异氰酸酯及其衍生物量减少，高级脂肪酸和/或其金属盐与端氨基聚醚会在木质和/或秸秆原料表面形成异氰酸酯以及衍生物与铺装皮带、预压皮带的表面隔离；另一方面，残留在木质和/或秸秆材料表面的多异氰酸酯和/或及其衍生物，会与高级脂肪酸和/或其金属盐与端氨基聚醚在常温、常压下迅速反应，生成的产物与铺装皮带、预压皮带的粘接性较多异氰酸酯与水反应生成的聚脲大大降低，使用毛刷即可清理。而在高温、高压下(即热压条件下)，渗透至制板物料(例如木质和/或秸秆原料)中的多异氰酸酯和/或其衍生物与水(即来自制板物料中的水)反应生成聚脲的反应占主导，因此，高级脂肪酸和/或其金属盐与端氨基聚醚的加入不会影响板材力学性能。
因此，本发明提供的无醛人造板制造方法一方面不粘附预压皮带(即在步骤3)压缩时所接触的皮带)与铺装皮带(即在步骤2)中铺装成板坯过程中的铺装皮带)，另一方面板材性能无降低，且脱模剂的使用量大大减小。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但本发明的内容并不仅仅局限于以下实施例。
实施例1
选用含水率为8wt％的杨木刨花作为压板试验的制板物料。
1)称取27g端氨基聚醚D-4000(美国Huntsman公司，组分II，官能度2，总胺值0.48mmol/g，结构式如式(I)，其中R1＝CH3，R2＝H，R5＝CH3CHCH2，R3和R4均为通式(II)，其中x＝0，y＝31)于一200ml洁净烧杯中，再称取2.7g高纯油酸UFA-1890(禾大西普化学(四川)有限公司，组分I)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A；
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取表层杨木刨花2000g加入搅拌机中，将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后10分钟内(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的10分钟内进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
经步骤1)、2)得到表层刨花；按照步骤1)、2)同样的工艺进行芯层刨花施胶并得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重。
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。
压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
实施例2
选用含水率为4wt％的杨木刨花与小麦秸秆刨花混合物作为压板试验的制板物料，杨木刨花与小麦秸秆刨花的重量比为3:1，备用。
1)称取0.6g端氨基聚醚D-400(美国Huntsman公司，组分II，官能度2，总胺值4.4mmol/g，结构式如式(I)，其中R1＝CH3，R2＝H，R5＝CH3CHCH2，R3和R4均为通式(II)，其中x＝0，y＝3)于一100ml洁净烧杯中，再称取0.6g硬脂酸锌(江西宏远化工有限公司，组分I)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A；
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-400(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取表层杨木/小麦秸秆混合刨花2000g加入搅拌机中。将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后10分钟内(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的10分钟内进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
经步骤1)、2)得到表层刨花；按照步骤1)、2)同样的工艺进行芯层刨花施胶并得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压板坯，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重。
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
实施例3
选用含水率为10wt％的杨木刨花作为压板试验的制板物料。
1)称取6g端氨基聚醚ED-600(海珥玛集团，组分II，官能度2，总胺值3.19mmol/g，结构式如式(I)，其中R1＝CH3，R2＝H，R5＝CH3CHCH2，R3和R4均为通式(II)，其中x＝1.8，y＝4.5)于一100ml洁净烧杯中，再称取3g油酸镁(上海立森化工有限公司，组分I)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A；
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-700(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取表层杨木刨花2000g加入搅拌机中。将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后10分钟内(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的10分钟内进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
经步骤1)、2)得到表层刨花；按照步骤1)、2)同样的工艺进行芯层刨花施胶并得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压板坯，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重。
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
实施例4
选用含水率为10wt％的桉木纤维作为压板试验的制板物料。
1)称取6g端氨基聚醚ED-600(海珥玛集团，组分II，官能度2，总胺值3.19mmol/g)于一100ml洁净烧杯中，再称取3g油酸镁(上海立森化工有限公司，组分I)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A；
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-700(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取桉木纤维2000g加入搅拌机中。将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后10分钟内(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的10分钟内进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
称取1800g施胶后纤维于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压板坯，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重。
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
对比例1
选用含水率为8wt％的杨木刨花作为压板试验的制板物料。称取表层杨木刨花2000g加入搅拌机中。
称取60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200(万华化学集团股份有限公司)，将一喷枪连接空气压缩机，将PM-200由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。得到表层刨花。
按照同样的工艺进行芯层刨花施胶得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压板坯，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重；
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。
压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
对比例2
选用含水率为8wt％的杨木刨花作为压板试验的木材底物。
1)称取27g蓖麻油多元醇(美国Vertellus公司)于一200ml洁净烧杯中，再称取2.7g高纯油酸UFA-1890(禾大西普化学(四川)有限公司)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A。
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取表层杨木刨花2000g加入搅拌机中。将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后10分钟内(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的10分钟内进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
经步骤1)、2)得到表层刨花；按照步骤1)、2)同样的工艺进行芯层刨花施胶并得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压板坯，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重；
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。
压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
对比例3
选用含水率为8％的杨木刨花作为压板试验的制板物料。
1)称取27g端氨基聚醚D-4000(美国Huntsman公司，组分II，官能度2，总胺值0.48mmol/g)于一200ml洁净烧杯中，再称取2.7g高纯油酸UFA-1890(禾大西普化学(四川)有限公司，组分I)加入烧杯，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到物料A；
再向烧杯中加入60g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM-200(万华化学集团股份有限公司，物料B)，利用搅拌桨在500转/分的转速下搅拌2分钟，使之均匀，得到混合物C。
2)称取表层杨木刨花2000g加入搅拌机中，将一喷枪连接空气压缩机，将步骤1)得到的混合物C在混合后20分钟(即从步骤1)的搅拌桨停止开始计时的20分钟进行该操作)由喷漆枪喷入搅拌状态下的搅拌机中搅拌60s。
经步骤1)、2)得到表层刨花；按照步骤1)、2)同样的工艺进行芯层刨花施胶并得到芯层刨花。
按照360g表层刨花+980g芯层刨花+360g表层刨花的铺装比例，将各层刨花于一350mm*350mm*100mm模具中按照预设板材结构进行铺装成型，得到所需形状的板坯；
3)然后在板坯上盖350mm*350mm*2mm的PVC薄片(相当于预压皮带)，常温下在冷压机上预压，预压时板坯的厚度减少至原厚度的50％并保持30s。将PVC薄片取出并小心将其上粘附木屑收集并称重。
将预压后的板坯于热压机上压制成板。压板温度200℃，相对压力2MPa，热压周期200s，板厚度控制为18mm。
压制完成后，按照国标GB/T-17657所规定的方法测试板材各性能。
表1 PVC粘附刨花质量与板材测试性能对比结果
Figure BDA0002364644170000131
由上表可以看出，由本发明提供无醛人造板制备方法(实施例1-4)与传统单纯多亚甲基多苯基异氰酸酯所制板材(对比例1)相比，在冷压时粘附在PVC材料(相当于生产线上的铺装皮带和预压皮带)上的刨花显著减少，表明本发明提供的方法在无醛人造板生产过程中具有良好的不粘附铺装皮带与预压皮带的效果。同时，板材的物理性能，包括内结合强度、弹性模量、静曲强度与24h吸水厚度膨胀率均能保持在较佳的水平，不会造成性能变差，表明所提供的方法不影响板材最终性能。
而以植物油基多元醇替代端氨基聚醚(对比例2)，在冷压时粘附在PVC材料上的刨花较对比例1显著减少，但效果不如采用端氨基聚醚明显，本申请发明人认为可能由于端氨基聚醚较植物油基多元醇与多异氰酸酯有更高的反应活性，可较为彻底地将残留在木质原料表面的多异氰酸酯反应，防止残留在表面的多异氰酸酯与水反应生成粘附性较强聚脲。当端氨基聚醚、高级脂肪酸和/或其盐与多异氰酸酯和/或其衍生物混合后超过10分钟再施加到木质材料上(对比例3)，将导致粘附的刨花材料明显增多。本申请发明人认为这是因为多异氰酸酯与端氨基聚醚提前反应，而使端氨基聚醚不能停留在木质和/或秸秆的混合物的表面所致。
本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可对本发明做出一些修改或调整。这些修改或调整也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims (20)

1.一种无醛添加人造板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将物料A和物料B搅拌混合得到混合物C；
所述物料A包括组分I和组分II，所述组分I为高级脂肪酸和高级脂肪酸盐中的一种或多种，所述组分II为端氨基聚醚；所述物料B包括多异氰酸酯和多异氰酸酯衍生物中的一种或多种；所述组分I与所述组分II的重量比为0.1:1-0.5:1；
2）将所述混合物C与制板物料混合均匀，将混匀得到的物料铺装成板坯；所述制板物料包括木质材料、秸秆材料中的一种或多种；
3）将所述板坯在常温下在PVC材质的预压皮带上进行预压压缩，然后热压成型，得到所述无醛添加人造板；
其中，从步骤1）中所述搅拌停止开始计时，在10分钟内将得到的所述混合物C投入步骤2）中。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，步骤1）中，所述端氨基聚醚为含有氧化乙烯重复单元和/或氧化丙烯重复单元的端氨基聚醚。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述端氨基聚醚的官能度为1-4，总胺值为0.4~10 mmol/g。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述端氨基聚醚具有以下通式（I）：
Figure 981756DEST_PATH_IMAGE001
（I）
其中R1、R2、R3、R4各自独立地为H、C1-C10的烷烃基或具有如下通式（II），且R1、R2、R3、R4中的至少一个具有如下通式（II）：
Figure 845806DEST_PATH_IMAGE002
（II）
其中，x，y分别为0-100的数，且x+y≥1，R5为C1-C5的烷烃基。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述端氨基聚醚选自Huntsman公司的Jeffamine系列聚醚胺以及德国Niltroil公司的DA250、DA400、TA430、TA5000中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述Jeffamine系列聚醚胺为Huntsman公司的D-230、D-400、D-4000、ED-600、T-5000中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸为高级饱和脂肪酸或不饱和高级脂肪酸。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸具有以下化学式：
CH3(CH2)n(CH)mCOOH
其中n=10~24，m=0、2或4。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸选自软酯酸、硬脂酸、珠光酯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、花生酸、木质素酸中的一种或多种。
10.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸盐为高级饱和脂肪酸盐或不饱和高级脂肪酸盐。
11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸盐具有以下化学式：
CH3(CH2)n(CH)m COO-M-OOC(CH)m (CH2)nCH3
其中M为Zn2+、Mg2+、Ca2+或Ba2+中的一种；其中n=10~24，m=0、2或4。
12.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述高级脂肪酸盐为软酯酸钙、软酯酸锌、棕榈酸锌、硬脂酸锌、硬酯酸镁、硬脂酸钙、珠光酯酸钡、油酸镁、亚油酸锌、亚麻酸锌、花生酸镁、木质素酸钙中的一种或多种。
13.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，步骤1）中，所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯；所述多异氰酸酯衍生物由多亚甲基多苯基异氰酸酯与含活性氢低聚物聚合而成，所述的含活性氢低聚物选自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚醚多元醇、氧化乙烯多元醇、聚己内酯多元醇、聚合物多元醇、聚烯烃多元醇、植物油多元醇、聚四氢呋喃多元醇及聚四氢呋喃-氧化丙烯共聚醚多元醇中的一种或两种或多种。
14.根据权利要求13所述的制作方法，其特征在于，所述多异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯，NCO含量为30~32wt%。
15.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，步骤1）中，所述物料A和物料B的重量比为0.01:1 ~ 0.5:1。
16.根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，步骤1）中，所述物料A和物料B的重量比为0.01:1 ~ 0.2:1。
17.根据权利要求15所述的制作方法，其特征在于，步骤2）中，所述混合物C为所述制板物料质量的2-5%。
18.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，步骤2）中，所述木质材料选自杨木、松木，桉木、苹果木、杂木、山毛榉中的一种或多种；所述秸秆材料选自玉米秸秆、稻草、麦秆、向日葵秸秆、油菜秆、棉花秆中的一种或多种；所述制板物料包括刨花形式和/或纤维形式。
19.根据权利要求1-6任一项所述的制作方法，其特征在于，步骤3）中，经压缩使得板坯的厚度至少减少30%；所述热压在温度140-240℃、压力1-5MPa下进行；
步骤2）中，所述制板物料的含水率大于3wt%且小于10wt%。
20.一种无醛添加人造板，其特征在于，采用权利要求1-19任一项所述的无醛添加人造板的制作方法制得。
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