CN113601660A - 一种水玻璃均质的异氰酸酯及其制备的无醛镂铣纤维板 - Google Patents

一种水玻璃均质的异氰酸酯及其制备的无醛镂铣纤维板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种水玻璃均质的异氰酸酯及其制造的镂铣纤维板。所述水玻璃均质的异氰酸酯由有机硅季铵盐修饰的水玻璃为外层,异氰酸酯油相液滴为内层。镂铣纤维板由分离纤维与所述水玻璃均质的异氰酸酯混合后在高温热压下成型。使用该水玻璃均质的异氰酸酯在低成本下解决了纤维的团聚问题,提高了堆积密度,实现了良好的镂铣性能。

Description

一种水玻璃均质的异氰酸酯及其制备的无醛镂铣纤维板
技术领域
本发明属于人造板制造领域,具体涉及一种水玻璃均质的异氰酸酯及其制备的无醛镂铣纤维板。
背景技术
目前,以异氰酸酯制备无醛镂铣纤维板在市场占有率逐步推进,较低的吸水膨胀率,较高的粘接强度,环保无甲醛的优势不断吸引着人们对现有板材升级换代。
但无醛镂铣纤维板板往往由于异氰酸酯施胶量低,施胶不均匀,固化产物硬度大,施胶纤维结团等问题,造成板材加工性能差,特别是在镂铣开槽过程中,造成镂铣断面纤维发毛。目前关于镂铣性能改善的方向多集中在含甲醛胶黏剂体系。
专利CN105479580B公开了一种通过加入以碳酸钠和聚丙烯酰胺组成的助剂,脱除木片的杂质等,改变木片原料在蒸煮过程中的渗透性和扩散性的问题,从而制备出性能优越的脲醛树脂镂铣纤维板。
专利CN101298159B公开了一种适用于镂铣板加工的中密度纤维板制造工艺,将比重相近的树种,削片成大小均匀的木片,经特定的蒸煮温度与蒸煮时间,选择特定目数的纤维来制备密度均一的脲醛树脂镂铣板。
专利CN202010557320.2使用白糊精和木质素的水溶液作为填充剂和交联剂,增加了板材的密实度又降低了其硬度,板材镂铣性能得到提升。但由于市售木质素胶多含甲醛,且对热压温度和热压压力需求较高,能耗较大,应用价值有所局限。
在改善异氰酸酯胶(不含甲醛)制备的纤维板镂铣性能的专利CN110272707A中,发明人使用双冠层二氧化硅复合材料和木质素材料以协同包覆的方式形成二次骨架的方式,改善了单纯使用异氰酸酯的缺陷,实现了镂铣断面不发毛,良好尺寸稳定性的目标。但由于工艺路线复杂,成本高昂,推广难度大。
综上,现有不含甲醛制备镂铣纤维板技术公开的方案未见成功工业化应用,且未见以改善异氰酸酯胶施胶纤维分散性和成型纤维应力分布均匀性的方案来实现镂铣纤维板镂铣性能提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无醛镂铣纤维板。该无醛镂铣纤维板可以在较低的成本下,解决镂铣纤维板中纤维分散及异氰酸酯纤维应力分布不均的问题,获得密度均一、镂铣性和尺寸稳定性好的无醛镂铣纤维板。
为了实现以上发明目的,达到以上技术效果,本发明采用的技术方案如下:
一种无醛镂铣纤维板,所述纤维板的粘合剂为水玻璃均质的异氰酸酯,所述水玻璃均质的异氰酸酯具有以有机硅季铵盐修饰的水玻璃为外层、异氰酸酯油相液滴为内层的结构。
发明人通过对异氰酸酯制备纤维板的生产工艺研究,惊奇地发现,异氰酸酯用量少只是导致纤维发毛的原因之一,而异氰酸酯施胶纤维的分散性同样是决定镂铣效果的重要因素。筛分试验表明异氰酸酯纤维多集中在4mm孔径以上,脲胶纤维主要集中在0.8mm以下,异氰酸酯纤维堆积密度在25-30kg/m3,脲胶纤维堆积密度在55-65kg/m3,说明异氰酸酯纤维相对脲胶更加容易成团。而纤维团聚在热压成型后,不能很好的交叉分布,造成微观区域内密度分布差异及应力分布差异,进一步造成在镂铣时刀体不稳定,最终导致镂铣发毛。
无机颗粒可以作为均质剂,将油水完全均质,且有良好的稳定性。区别于常规乳化剂,无机颗粒可以定向排布在油相界面与水相界面,形成一定的水包油或油包水结构,水玻璃均质的异氰酸酯可以在低颗粒添加量下在短时间内将油相转变成具有水可溶性。本发明中首先制备合适亲水亲油性的胶体颗粒。以异氰酸酯作为油相,亲水亲油的颗粒胶体水溶液作为分散相,通过高速搅拌均质,形成以微小异氰酸酯液滴为核,无机颗粒为壳,水为连续相的水玻璃均质的异氰酸酯。通过均质作用,异氰酸酯从油基变成水基,实现与脲胶等水性液相似的纤维铺展。同时由于纳米颗粒的阻隔,异氰酸酯不再继续吸附纤维,从而减少纤维团聚,使成板后微观区域应力均匀,进而解决了镂铣问题。
本发明利用有机硅季铵盐的水解,烷氧基断键并产生活性硅醇,硅醇易与水玻璃(硅酸钠)中的硅羟基和硅氧基形成氢键或脱水缩合形成化学键(Si-O-Si),季铵盐赋予硅酸钠远端亲水,同时长有机支链赋予了其亲油性。在均质作用下,亲水亲油的硅酸钠颗粒在异氰酸酯与水溶液的界面之间紧密排布,形成一层稳定的胶体膜,空间上阻止了液滴的聚集碰撞。同时,由于粒子之间相互作用的存在,会形成三维网络的结构,从而较之前,水玻璃均质的异氰酸酯粘度会提高,液滴移动速度会减慢,减少异氰酸酯液滴之间碰撞及聚结的程度,保证了水玻璃均质的异氰酸酯在一定时间的稳定性。
在水玻璃均质的异氰酸酯使用过程中,由于纤维的强吸水性,水玻璃均质的异氰酸酯迅速在纤维表面铺展,在干燥过程的进行下,水份迅速转移,附着硅酸钠的异氰酸酯微球由于纳米颗粒之间的排斥作用和阻隔作用,促使纤维分散,在纤维的输送过程中保证纤维不结团,从而实现了在热压阶段板材微观区域应力分布均匀,进而使板材镂铣操作阻力变小,镂铣断面光滑。
本发明中,所述纤维板中水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为50-260kg/m3,优选90-180kg/m3
本发明中,所述纤维板制备时的含水率控制在5wt%-15wt%,优选8wt%-11wt%,以不包含胶黏剂的绝干纤维质量计。
本发明的另一目的在于提供一种水玻璃均质异氰酸酯的制备方法。
一种水玻璃均质异氰酸酯的制备方法,所述水玻璃均质的异氰酸酯为上述方案中的水玻璃均质的异氰酸酯,所述方法包含如下步骤:
S1:水玻璃中加入有机硅季铵盐,得到改性水玻璃;
S2:将改性水玻璃和异氰酸酯高速均质,得到水玻璃均质的异氰酸酯。
本发明中,S1所述水玻璃为金属离子水玻璃,优选钠水玻璃、钾水玻璃和锂水玻璃中的一种或多种。
本发明中,S1所述有机硅季铵盐为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅乙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵和3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十二烷基氯化铵中的一种或多种,优选3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵;优选地,所述有机硅季铵盐溶液与水玻璃原液的质量比为5:95~10:90。
本发明中,S1所述有机硅季铵盐溶液为其甲醇溶液,浓度为60wt%-64wt%。
本发明中,S1所述水玻璃需用水稀释。
本发明中,任选地,在S1加入氧化铝溶胶;优选地,所述氧化铝溶胶与水玻璃原液的质量比为(0~0.5):99.5。
本发明中,S1所述的氧化铝溶胶为碱性胶解铝溶胶,优选pH为7-9的碱性胶解铝溶胶。
本发明中,S1反应温度为室温,反应时间为8-14h。
本发明中,所述S2在带有均质装置的反应釜内高速均质,优选均质装置为转子-定子均质化装置、高压均质化装置和超声均质装置中的一种,优选转子-定子均质化装置。
本发明中,S2所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,优选NCO%为29-32.8%、官能度为2.9-3.3、25℃粘度为150-250cp的多亚甲基多苯基多异氰酸酯;优选地,S2所述改性水玻璃原液和异氰酸酯的质量比为10:90~40:60。异氰酸酯可以是万华化学集团股份有限公司的Wannate系列多异氰酸酯,例如,PM-100、PM-200、PM-400、PM-600、PM-700、CW20、CW30、PM300E、9132FC。
本发明中,S2中使用转子-定子均质化装置时,均质速率为3000-5000rpm,均质时间为3-5min。
本发明中,S2中使用高压均质化装置时,均质压力为80-200bar,循环次数3-6次。
本发明中,S2中使用超声均质装置时,超声功率为300-500W,超声时间为2-5min。
在一种实施方案中,所述水玻璃均质的异氰酸酯可通过如下步骤制备:
S1:将钠水玻璃用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液在室温下8h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和CW20加入到带有转子-定子均质装置的反应釜内,在3000rpm的均质速率下高速均质3min,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
在一种实施方案中,所述无醛镂铣纤维板可通过如下步骤制备:
SS1:木片制备工序:将原木通过削片机削片,木片喷淋调湿静置24h。将处理好的木片先经预热处理,蒸煮压力为7.0~8.0bar,时间为2~3分钟;
SS2:纤维制备工序:将蒸煮的木片通过带式螺旋送入热磨机,磨盘间隙控制在≤0.25mm,动盘转速1200-1500r/min,制备90-120目的纤维;
SS3:施胶工序:将50-260kg/m3水玻璃均质的异氰酸酯通过施胶泵泵入喷放管道内的入口处,经高压喷嘴喷洒在纤维上,与纤维混合均匀,得到混合物料;
SS4:干燥工序:将混合物料送入干燥机干燥,干燥机入口温度170-185℃,出口温度50-60℃,并将纤维含水率控制在8-11wt%;
SS5:分选工序:去除胶块、纤维团、纤维束等异物;
SS6:铺装预压工序:将干燥纤维通过机械铺装头进行铺装成型,再经过板坯预压。
SS7:热压工序:热压温度在225~160℃,采用五段热压温度区,热压压力0~25MPa;
SS8:后处理工艺:毛板裁边,砂光检验,冷却养生72-120h。
本发明的又一目的在于提供一种无醛镂铣纤维板的用途。
一种无醛镂铣纤维板的用途,所述无醛镂铣纤维板为上述的无醛镂铣纤维板、或使用了上述制备方法制备的水玻璃均质异氰酸酯的无醛镂铣纤维板,所述无醛镂铣纤维板用于要求镂铣断面不发毛、尺寸稳定、堆积密度高的无醛板材领域。
本发明中,如无特别说明,所述%均为wt%,所述压力均为表压。
本发明的有益效果在于:
(1)利用低成本的水玻璃作为异氰酸酯的均质剂,可以稳定地将下将异氰酸酯由油性变为水性,增加了与纤维的亲和性,并使其能够在纤维上均匀铺展。
(2)水玻璃作为分散剂,可以增加纤维之间的排斥性,提升纤维的分散性,与异氰酸酯结合使纤维堆积密度达到55-65kg/m3,减少空隙,保证热压纤维均匀分布,保证成板微区应力均匀,经镂铣后,镂铣面光滑无发毛。
(3)氧化铝溶胶作为水玻璃的协同助剂,可以有效提高水玻璃的均质化效果,同时,增强水玻璃的分散性,更大程度上提高纤维堆积密度。
(4)水玻璃均质的异氰酸酯制备方法操作简单,耗能较低,便于工业化应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,这些修改和替换均落入本发明保护范围。
主要原料来源:
CW20:多亚甲基多苯基多异氰酸酯,NCO含量为30.5%,万华化学;
9132FC:多亚甲基多苯基多异氰酸酯,NCO含量为30.0%,万华化学。
PM200S:多亚甲基多苯基多异氰酸酯,NCO含量为30.5%,万华化学。
钾水玻璃:工业纯,模数3.1,广西登榜化工有限公司;
锂水玻璃:工业纯,模数2.9,广西登榜化工有限公司;
钠水玻璃:工业纯,模数3.1,广西登榜化工有限公司;
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵:64wt%甲醇溶液,北京一诺威有限公司;
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵:60wt%甲醇溶液,北京一诺威科技有限公司;
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵:60wt%甲醇溶液,北京一诺威科技有限公司;
氧化铝溶胶1:30%水溶液,pH=7,杭州九朋新材料有限责任公司;
氧化铝溶胶2:25%水溶液,pH=9,杭州九朋新材料有限责任公司;
实施例和对比例中主要使用的仪器:
定子-转子均质机:Dispermat AE10,德国翁开尔(上海)国际贸易有限公司;
高压均质机:VMK163,上海锦竹机械设备有限公司;
超声均质机:FRT-1053TH,杭州法兰特超声波科技有限公司
纤维堆积密度由迪芬巴赫热压机配套料仓测定,板材力学性能(内结合强度,静曲强度,弹性模量,表结合强度及吸水厚度膨胀率)和尺寸稳定性根据GB17657-2013标准所规定的方法进行测试;板材力学性能由高铁检测仪器有限公司万能试验机AI-7000S进行检测。尺寸稳定性测试所用恒温恒湿箱为高铁检测仪器有限公司GT7005型恒温恒湿试验箱。
实施例1
S1:将100kg钠水玻璃用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将7.26kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液在室温下8h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和12kg的CW20加入到带有转子-定子均质装置的反应釜内,在3000rpm的均质速率下高速均质3min,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯添加量为248kg/m3
在高密度纤维板(18mm)连续生产线上制备无醛镂铣纤维板,以下为无醛镂铣纤维板的制备过程:
SS1:木片制备工序:将原木通过削片机削片,木片喷淋调湿静置24h。将处理好的木片先经预热处理,蒸煮压力为7.5bar,时间为3分钟;
SS2:纤维制备工序:将蒸煮的木片通过带式螺旋送入热磨机,磨盘间隙控制在≤0.25mm,动盘转速1500r/min,制备90-120目的纤维;
SS3:施胶工序:将各个实施例或对比例制备的产品按照所述添加量通过施胶泵泵入喷放管道内的入口处,经高压喷嘴喷洒在纤维上,与纤维混合均匀,得到混合物料;
SS4:干燥工序:将混合物料送入干燥机干燥,干燥机入口温度185℃,出口温度60℃,并将纤维含水率控制在8wt%;
SS5:分选工序:去除胶块、纤维团、纤维束等异物;
SS6:铺装预压工序:将干燥纤维通过机械铺装头进行铺装成型,再经过板坯预压。
SS7:热压工序:采用五段热压温度区,热压温度在225~160℃(分别为225℃、235℃、245℃、255℃、260℃),热压压力0~25MPa(分别0MPa、5MPa、10MPa、15MPa、25MPa);
SS8:后处理工艺:毛板裁边,砂光检验,冷却养生120h。
实施例2
S1:将100kg钾水玻璃和0.35kg氧化铝溶胶1用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将5.39kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵溶液在室温下8h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和63kg的9132FC加入带有高压均质装置的反应釜内,在100bar的压力下循环3次,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,参照实施例1。与实施例1有如下不同:
SS4:纤维含水率控制在14wt%。
用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为130kg/m3
实施例3
S1:将100kg锂水玻璃和0.17kg氧化铝溶胶2用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将8.33kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵溶液在室温下9h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和49kg的CW20加入带有超声均质装置的反应釜内,在300W功率下均质2min,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,参照实施例1。与实施例1有如下不同:
SS4:纤维含水率控制在9wt%。
用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为150kg/m3
实施例4
S1:将100kg钠水玻璃和0.25kg氧化铝溶胶1用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将10.14kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵溶液在室温下14h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和38kg的PM200S加入带有转子-定子均质装置的反应釜内,在4800rpm的均质速率下高速均质4min,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,参照实施例1。与实施例1有如下不同:
SS4:纤维含水率控制在10wt%。
用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为110kg/m3
实施例5
S1:将100kg钠水玻璃和0.28kg氧化铝溶胶2用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将6.71kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵溶液在室温下9h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和51kg的9132FC加入带有高压均质装置的反应釜内,在180bar的压力下循环5次,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,参照实施例1。与实施例1有如下不同:
SS4:纤维含水率控制在9wt%。
用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为95kg/m3
实施例6
S1:将100kg钾水玻璃和0.48kg氧化铝溶胶1用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将9.22kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵溶液在室温下10h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
S2:常温下将改性钠水玻璃和29kg的CW20加入带有超声均质装置的反应釜内,在450W功率下均质4min,得到水玻璃均质下的异氰酸酯。
按SS1-SS8制备板材,参照实施例1。与实施例1有如下不同:
SS4:纤维含水率控制在6wt%。
用于无醛镂铣纤维板的水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为180kg/m3
对比例1(只使用异氰酸酯)
与实施例1相比较,不同在于只使用异氰酸酯CW20。
用于无醛镂铣纤维板的CW20的添加量为50kg/m3
对比例2(只使用水玻璃)
与实施例1相比较,不同在于只使用钠水玻璃。
用于无醛镂铣纤维板的钠水玻璃的添加量为140kg/m3
对比例3(不使用有机硅季铵盐)
与实施例1相比较,不同在于:
S1:将100kg钠水玻璃用去离子水稀释一倍。
S2:常温下将稀释后的钠水玻璃和12kg的CW20加入到带有转子-定子均质装置的反应釜内,在3000rpm的均质速率下高速均质3min,得到水玻璃与异氰酸酯的混合液。
用于无醛镂铣纤维板的混合液的添加量为220kg/m3
对比例4(只使用改性水玻璃)
与实施例1相比较,不同在于:
S1:将100kg钠水玻璃用去离子水稀释一倍后置于带有搅拌的反应釜内。开启搅拌后,将7.26kg 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液在室温下8h缓慢滴加至反应釜内,得到改性的钠水玻璃;
用于无醛镂铣纤维板的改性钠水玻璃的添加量为200kg/m3
实施例及对比例制备的板材物性测试结果见表1。
表1 实施例及对比例制备板材的物性测试结果
Figure BDA0003140479040000111
Figure BDA0003140479040000121
由以上实施例及对比例,可以发现几种水玻璃均质的异氰酸酯使纤维的堆积密度明显提升(由32kg/m3提升至58kg/m3以上),说明其有效改善了纤维的分散性,使纤维堆积更加紧致,并有效解决了纤维的结团。同时从板材的镂铣结果来看,槽面可以观察到明显的光滑镂铣断面,单独添加水玻璃或异氰酸酯的对照组堆积密度都较低,镂铣断面较。这都表明本发明的水玻璃均质的异氰酸酯有效改善了施胶纤维的分散状况,并消除了热压板材的由纤维结团造成的应力差异,通过分散纤维的方式,改善了镂铣性能。
从力学性能看,相对于异氰酸酯单独施加,本发明的水玻璃均质的异氰酸酯未影响板材的性能。与此同时,只添加水玻璃不能成板,说明其与异氰酸酯协同下发挥作用。在尺寸稳定性方面,由于密度的均一,添加本发明的水玻璃均质的异氰酸酯的实施例中,在长度和厚度方向变形较小,间接表明了热压板材密度均一,消除了纤维团带来的应力偏差。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (7)

1.一种无醛镂铣纤维板,其特征在于,所述纤维板的粘合剂为水玻璃均质的异氰酸酯,所述水玻璃均质的异氰酸酯具有以有机硅季铵盐修饰的水玻璃为外层、异氰酸酯油相液滴为内层的结构。
2.根据权利要求1所述的纤维板,其特征在于,所述纤维板中水玻璃均质的异氰酸酯的添加量为50-260kg/m3,优选90-180kg/m3
3.根据权利要求1或2所述的纤维板,其特征在于,所述纤维板制备时的含水率控制在5wt%-15wt%,优选8wt%-11wt%,以不包含胶黏剂的绝干纤维质量计。
4.一种水玻璃均质异氰酸酯的制备方法,所述水玻璃均质的异氰酸酯为权利要求1-3中任一项所述的水玻璃均质的异氰酸酯,其特征在于,所述方法包含如下步骤:
S1:水玻璃中加入有机硅季铵盐,得到改性水玻璃;
S2:将改性水玻璃和异氰酸酯高速均质,得到水玻璃均质的异氰酸酯。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,S1所述水玻璃为金属离子水玻璃,优选钠水玻璃、钾水玻璃和锂水玻璃中的一种或多种;
和/或,S1所述有机硅季铵盐为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅乙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵和3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十二烷基氯化铵中的一种或多种,优选3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵;
优选地,所述有机硅季铵盐溶液与水玻璃原液的质量比为5:95~10:90;
和/或,S1所述水玻璃需用水稀释;
任选地,S1加入氧化铝溶胶;
优选地,所述氧化铝溶胶与水玻璃原液的质量比为(0~0.5):99.5。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述S2在带有均质装置的反应釜内高速均质,优选均质装置为转子-定子均质化装置、高压均质化装置和超声均质化装置中的一种,更优选转子-定子均质化装置;
和/或,S2所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯,优选NCO%为29-32.8%、官能度为2.9-3.3、25℃粘度为150-250cp的多亚甲基多苯基多异氰酸酯;
优选地,S2所述改性水玻璃原液和异氰酸酯的质量比为10:90~40:60。
7.一种无醛镂铣纤维板的用途,所述无醛镂铣纤维板为权利要求1-3中任一项所述的无醛镂铣纤维板、或使用了权利要求4-6中任一项所述制备方法制备的水玻璃均质异氰酸酯的无醛镂铣纤维板,所述无醛镂铣纤维板用于要求镂铣断面不发毛、尺寸稳定、堆积密度高的无醛板材领域。
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2415435A1 (de) * 1973-04-03 1974-10-24 Ici Ltd Oberflaechenaktive urethane
JPS6216454A (ja) * 1985-07-15 1987-01-24 Dainippon Ink & Chem Inc 撥水撥油処理剤および撥水撥油処理方法
JPH02311582A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Kazuhiko Takagi 水ガラス―イソシアネート系接着剤
JPH0517722A (ja) * 1991-07-15 1993-01-26 Tokiwa Denki:Kk 接着剤
US5622999A (en) * 1991-06-03 1997-04-22 Polinvent Fejleszto, Kivitelezo Es Ertekesito Kft Polysilicic acid/polyisocyanate basic materials, binding materials and foams and process for preparing same
WO2002094903A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-28 Carbotech Fosroc Gmbh Organomineralsystem erhältlich durch umsetzung von polyisocyanaten mit wasserglas in gegenwart von aminosilanen
CN1993398A (zh) * 2004-08-06 2007-07-04 波林文特有限公司 基于聚异氰酸酯和水玻璃的混合树脂、含有该树脂的复合物以及该树脂的制备方法
CN101970097A (zh) * 2008-03-11 2011-02-09 巴斯夫欧洲公司 具有酰基脲壁的微胶囊
CN102712799A (zh) * 2010-01-19 2012-10-03 富士胶片株式会社 聚酯树脂组合物
CN103627330A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 卢清友 一种复合胶料
CN103817751A (zh) * 2013-12-31 2014-05-28 吴宏琴 一种三合板的生产方法
CN104603183A (zh) * 2012-07-06 2015-05-06 阿克苏诺贝尔涂料国际有限公司 制造包含无机纳米颗粒和有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料分散体的方法
CN107488431A (zh) * 2016-06-11 2017-12-19 重庆利尔达科技开发有限公司 水性‑油性低粘度环保双组份胶粘剂及其制备方法
CN108192074A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 万华化学集团股份有限公司 一种交联聚氨酯微球和/或聚氨酯空心微球的制备方法
CN109796733A (zh) * 2019-01-28 2019-05-24 常州彤骉贸易有限公司 一种聚乳酸材料的制备方法
CN110272707A (zh) * 2019-06-24 2019-09-24 万华化学集团股份有限公司 一种异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2415435A1 (de) * 1973-04-03 1974-10-24 Ici Ltd Oberflaechenaktive urethane
JPS6216454A (ja) * 1985-07-15 1987-01-24 Dainippon Ink & Chem Inc 撥水撥油処理剤および撥水撥油処理方法
JPH02311582A (ja) * 1989-05-26 1990-12-27 Kazuhiko Takagi 水ガラス―イソシアネート系接着剤
US5622999A (en) * 1991-06-03 1997-04-22 Polinvent Fejleszto, Kivitelezo Es Ertekesito Kft Polysilicic acid/polyisocyanate basic materials, binding materials and foams and process for preparing same
JPH0517722A (ja) * 1991-07-15 1993-01-26 Tokiwa Denki:Kk 接着剤
WO2002094903A1 (de) * 2001-05-19 2002-11-28 Carbotech Fosroc Gmbh Organomineralsystem erhältlich durch umsetzung von polyisocyanaten mit wasserglas in gegenwart von aminosilanen
CN1993398A (zh) * 2004-08-06 2007-07-04 波林文特有限公司 基于聚异氰酸酯和水玻璃的混合树脂、含有该树脂的复合物以及该树脂的制备方法
CN101970097A (zh) * 2008-03-11 2011-02-09 巴斯夫欧洲公司 具有酰基脲壁的微胶囊
CN102712799A (zh) * 2010-01-19 2012-10-03 富士胶片株式会社 聚酯树脂组合物
CN104603183A (zh) * 2012-07-06 2015-05-06 阿克苏诺贝尔涂料国际有限公司 制造包含无机纳米颗粒和有机聚合物的复合颗粒的纳米复合材料分散体的方法
CN103627330A (zh) * 2012-08-29 2014-03-12 卢清友 一种复合胶料
CN110564307A (zh) * 2012-08-29 2019-12-13 重庆津竹缘创新科技有限公司 一种环保复合胶
CN103817751A (zh) * 2013-12-31 2014-05-28 吴宏琴 一种三合板的生产方法
CN107488431A (zh) * 2016-06-11 2017-12-19 重庆利尔达科技开发有限公司 水性‑油性低粘度环保双组份胶粘剂及其制备方法
CN108192074A (zh) * 2016-12-08 2018-06-22 万华化学集团股份有限公司 一种交联聚氨酯微球和/或聚氨酯空心微球的制备方法
CN109796733A (zh) * 2019-01-28 2019-05-24 常州彤骉贸易有限公司 一种聚乳酸材料的制备方法
CN110272707A (zh) * 2019-06-24 2019-09-24 万华化学集团股份有限公司 一种异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯建中等: "异氰酸酯胶囊型自修复高分子材料研究进展", 《化工进展》 *
史立平等: "水性双组分聚氨酯地坪涂料的研制", 《涂料技术与文摘》 *
左海丽等: "水性聚氨酯自乳化过程中相反转及影响因素", 《胶体与聚合物》 *
张维刚等: "聚丙烯酸钠高吸水性树脂的插层改性与吸水性能", 《广东工业大学学报》 *
徐信武等: "改性异氰酸酯稻草刨花板的吸湿特性", 《林产工业》 *
李岚等: "纳米木质素/二氧化硅基微胶囊的制备及在自愈合涂层中的应用", 《高等学校化学学报》 *

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