CN113717672A - 一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用、一种含竹板材的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种石墨烯‑酚醛树脂胶在含竹板材中的应用、一种含竹板材的制备方法,属于竹制板材制造技术领域。本发明提供的石墨烯‑酚醛树脂胶,包括以下质量份数的组分:65~75份酚醛树脂胶、5~8份石墨烯、4~5份过氯乙烯树脂、2~4份助溶剂、2~3份抗氧剂、0.5~1份增韧剂、1~2份消泡剂、1~2份润湿剂和0.1~0.3份促进剂;所述酚醛树脂胶的固含量为100%。本发明将石墨烯‑酚醛树脂胶用于含竹板材的制备,能够有效封堵竹材中的孔结构,并使竹材表面和四周封闭,进而提高含竹板材防霉性能和抗虫蛀性能。
Description
技术领域
本发明技术涉及竹制板材制造技术领域,尤其涉及一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用、一种含竹板材的制备方法。
背景技术
以竹材作为原料加工制作成板材,因为原料廉价、易得、成本低,外形美观且强度高、性能好而被广泛用于地板、家具等装饰板材或其它行业。竹材中由纤维素、半纤维素和糖份等成分构成,具有多孔性,在制备过程中,普通酚醛树脂胶由于渗透性不足,无法对竹材中的管孔进行完全封闭,这样生产的含竹板材随着使用时间增加就会产生霉变和白蚊侵蚀,直接或间接地影含竹板材的使用。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用、一种含竹板材的制备方法。将本发明提供的石墨烯-酚醛树脂胶应用于含竹板材的制备,能够使制得的含竹板材中管孔完全封闭,能够有效地解决现有技术中因含竹板材中管孔无法完全封闭,而存在的霉变以及虫蛀的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用,所述石墨烯-酚醛树脂胶,包括以下质量份数的组分:
65~75份酚醛树脂胶、5~8份石墨烯、4~5份过氯乙烯树脂、2~4份助溶剂、2~3份抗氧剂、0.5~1份增韧剂、1~2份消泡剂、1~2份润湿剂和0.1~0.3份促进剂;所述酚醛树脂胶的固含量为100%。
优选地,所述石墨烯-酚醛树脂胶的制备方法包括以下步骤:
将酚醛树脂胶、石墨烯、过氯乙烯树脂、助溶剂和促进剂第一混合,得到混合物;
将所述混合物、抗氧剂、增韧剂、消泡剂和润湿剂第二混合,得到所述石墨烯-酚醛树脂胶。
本发明还提供了一种含竹板材的制备方法,包括以下步骤:
将竹帘依次进行烘干和陈放养生后,浸入上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶中,进行浸胶处理,得到浸胶竹帘;
将所述浸胶竹帘依次进行烘干、陈放养生和组坯后,得到含竹板坯;
将浸防腐耐磨胶覆面基板叠放在所述含竹板坯表面,依次进行热压和陈放养生,得到含竹板材;所述覆面基板为竹席或木单板;
所述防腐耐磨胶,包括以下组分:
上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶和摩擦剂;
所述摩擦剂和上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶的质量比为0.02~0.1:1。
优选地,当所述覆面基板为竹席时,所述浸防腐耐磨胶的方式为:将竹席浸入防腐耐磨胶中,进行浸胶处理;当所述覆面基板为木单板时,所述浸防腐耐磨胶的方式为:在木单板表面涂覆防腐耐磨胶。
优选地,当所述覆面基板为竹席时,所述浸防腐耐磨胶竹席的浸胶量为110~150g/m2。
优选地,当所述覆面基板为木单板时,所述浸防腐耐磨胶木单板的浸胶量为60~90g/m2。
优选地,所述组坯包括将所述浸胶竹帘与浸胶竹帘组坯,或将浸胶竹帘与涂胶木单板组坯;
所述涂胶木单板的制备方法包括以下步骤:
将木单板依次进行烘干和陈放养生后,表面涂覆上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶,得到涂胶木单板。
根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述涂胶木单板的涂胶量为200~250g/m2。
优选地,所述浸胶竹帘的浸胶量为90~135kg/m3。
优选地,所述热压的温度为135~140℃,时间为1.1~1.2min/mm,压力为2.4~3.8Mpa/cm2。
本发明提供一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用,所述石墨烯-酚醛树脂胶,包括以下质量份数的组分:65~75份酚醛树脂胶、5~8份石墨烯、4~5份过氯乙烯树脂、2~4份助溶剂、2~3份抗氧剂、0.5~1份增韧剂、1~2份消泡剂、1~2份润湿剂和0.1~0.3份促进剂;所述酚醛树脂胶的固含量为100%。在本发明中,石墨烯具有良好的力学性能和防腐性能、优异的热稳定性以及气体阻隔性能;酚醛树脂胶具有良好的耐磨性能;过氯乙烯树脂具有良好的耐工业大气、耐海水、耐酸、耐油、耐盐雾、防霉等性能。因此,本发明将石墨烯-酚醛树脂胶用于制备含竹板材,石墨烯-酚醛树脂胶中各组分原料共同作用,提高石墨烯-酚醛树脂胶的渗透性能,进而提高石墨烯-酚醛树脂胶与竹材接触的比表面积,当热压固化石墨烯-酚醛树脂胶后,竹材表面和四周封闭,石墨烯-酚醛树脂胶封堵在竹材的孔结构中,使竹材中的管孔无法进行水份的运输,有效隔离竹材中的亲水基团,并在氯乙烯树脂保护膜的保护作用下,达到提高含竹板材防霉性能和抗虫蛀性能的目的。
本发明提供的含竹板材的制备方法中采用石墨烯-酚醛树脂胶能够有效封堵竹材中的孔结构,并使竹材表面和四周封闭,进而提高含竹板材防霉性能和抗虫蛀性能。
具体实施方式
本发明提供一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用,所述石墨烯-酚醛树脂胶,包括以下质量份数的组分:
65~75份酚醛树脂胶、5~8份石墨烯、4~5份过氯乙烯树脂、2~4份助溶剂、2~3份抗氧剂、0.5~1份增韧剂、1~2份消泡剂、1~2份润湿剂和0.1~0.3份促进剂;所述酚醛树脂胶的固含量为100%。
在本发明中,所述石墨烯-酚醛树脂胶的粘度优选为40~50cps/25℃,小于本领域常规酚醛树脂胶的粘度60~70cps/25℃。在本发明中,石墨烯-酚醛树脂胶的粘度小,渗透性好,能够满足后续竹帘和竹席浸胶处理的要求。
在本发明中,若无特殊说明,所采用原料均为本领域常规市售产品。
以质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括65~75份酚醛树脂胶,优选为68~72份,更优选为70份。在本发明中,所述酚醛树脂胶的固含量优选为100%。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括5~8份石墨烯,优选为6~7份,更优选为6.5份。在本发明中,所述石墨烯的粒径优选≤100nm,进一步优选为80nm。在本发明中,石墨烯的粒径能够保证石墨烯均匀地、稳定地分散在酚醛树脂胶中。在本发明中,石墨烯具有良好的力学性能和防腐性能、优异的热稳定性以及气体阻隔性能,本发明在酚醛树脂胶中加入石墨烯,能够改善石墨烯-酚醛树脂胶耐高温性能,提高粘结性能。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括4~5份过氯乙烯树脂,优选为4.2~4.8份,更优选为4.5份。在本发明中,过氯乙烯树脂具有良好的耐工业大气、耐海水、耐酸、耐油、耐盐雾、防霉等性能,在本发明中,酚醛树脂中含有二甲苯,本发明在酚醛树脂胶中加入过氯乙烯树脂,过氯乙烯树脂能够在二甲苯中溶解,与助溶剂混合后,充分溶解的过氯乙烯树脂能够吸附在酚醛树脂胶表面,经热压固化后,依靠溶剂挥发生成防腐、防霉保护膜,有效地提高含竹板材的防霉性能以及防虫蛀性能。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括2~4份助溶剂,优选为2.5~3.5份,更优选为3份。在本发明中,所述助溶剂优选包括丙烯酸、丙二醇甲醚和丙甲醇中的一种或多种。本发明在酚醛树脂胶中加入助溶剂,不仅能够使过过氯乙烯树脂与酚醛树脂胶进行充分的溶合,并能够使石墨烯-酚醛树脂胶更具有优异的保光保色性和耐候性,还有助于降低酚醛树脂胶的粘度,促进各组分原料混合均匀。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括2~3份抗氧剂,优选为1.2~1.8份,更优选为1.5份。在本发明中,所述抗氧剂优选包括二丁基羟基甲苯和/或特丁基对苯二酚。在本发明中,抗氧剂能够有效避免石墨烯-酚醛树脂胶在长期使用过程中因老化分解而产生氧气,给虫子提供生存环境,起到抗虫蛀作用。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括0.5~1份增韧剂,优选为0.7~0.9份,更优选为0.8份。在本发明中,所述增韧剂优选包括邻苯二甲酸二丁酯和/或磷酸三苯酯。在本发明中,增韧剂能够增强石墨烯-酚醛树脂胶的韧性,防止石墨烯-酚醛树脂胶在使用过程中因固化产生脆性而影响含竹板材的胶合强度。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括1~2份消泡剂,优选为1.2~1.8份,更优选为1.5份。在本发明中,所述消泡剂优选为BYK-054或BYK-021。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括1~2份润湿剂,优选为1.2~1.8份,更优选为1.5份。在本发明中,所述润湿剂优选包括Tego650和/或Tego757W。本发明在酚醛树脂胶中加入消泡剂和润湿剂,可以提高表面张力,增加表面的润湿性,进而提高石墨烯-酚醛树脂胶的吸附性能。
以酚醛树脂胶的质量份数计,所述石墨烯-酚醛树脂胶包括0.1~0.3份促进剂,优选为0.2份。在本发明中,所述促进剂优选包括三乙醇胺和/或四甲基硫脲。
在本发明中,所述石墨烯-酚醛树脂胶的制备方法,优选包括以下步骤:
将酚醛树脂胶、石墨烯、过氯乙烯树脂、助溶剂和促进剂第一混合,得到混合物;
将所述混合物、抗氧剂、增韧剂、消泡剂和润湿剂第二混合,得到所述石墨烯-酚醛树脂胶。
本发明将酚醛树脂胶、石墨烯、过氯乙烯树脂、助溶剂和促进剂第一混合,得到混合物。
本发明对所述第一混合的顺序没有特殊的限定,采用任意混合顺序均可。在本发明中,所述第一混合的温度优选为50~75℃,进一步优选为65~75℃;所述第一混合的时间优选为30~60min,进一步优选为40~50min。本发明在50~75℃的温度范围内进行第一混合,不仅有利于酚醛树脂胶和过氯乙烯树脂的充分溶合,使过氯乙烯树脂吸附在酚醛树脂胶的表面,还能够降低酚醛树脂胶的粘度,促进各组分原料混合均匀。本发明对所述混合的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可,具体如搅拌。
得到混合物后,本发明将所述混合物、抗氧剂、增韧剂、消泡剂和润湿剂第二混合,得到所述石墨烯-酚醛树脂胶。
本发明对所述第二混合的顺序没有特殊的限定,采用任意混合顺序均可。在本发明中,所述第二混合的时间优选为30~60min;所述第二混合的温度优选与第一混合的温度一致。本发明对所述第二混合的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可,具体如搅拌。本发明通过将酚醛树脂胶、石墨烯、过氯乙烯树脂、助溶剂和促进剂进行混合,促进酚醛树脂胶和过氯乙烯树脂充分溶合,从而提高石墨烯-酚醛树脂胶渗透性和防霉性能,再与抗氧剂、增韧剂、消泡剂和润湿剂进行混合,增大石墨烯-酚醛树脂胶的比表面积,改善石墨烯-酚醛树脂胶的脆性。
混合完成后,本发明优选将混合后产物的温度降温至40℃后,得到所述石墨烯-酚醛树脂胶。本发明对所述冷却的方式没有特殊的限定,采用本领域常规冷却方式均可。
本发明还提供了一种含竹板材的制备方法,包括以下步骤:
将竹帘依次进行烘干和陈放养生后,浸入上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶中,进行浸胶处理,得到浸胶竹帘;
将所述浸胶竹帘依次进行烘干、陈放养生和组坯后,得到含竹板坯;
将浸防腐耐磨胶覆面基板叠放在所述含竹板坯表面,依次进行热压和陈放养生,得到含竹板材。
本发明将竹帘依次进行烘干和陈放养生后,浸入上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶中,进行浸胶处理,得到浸胶竹帘。
本发明对所述竹帘的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售竹帘均可。本发明对所述竹帘的规格没有特殊的限定,可根据实际需求进行调整。本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,满足将所述竹帘的含水率烘干至≤5%即可。在本发明中,所述陈放养生的时间优选为48h。本发明对所述陈放养生的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的陈放养生方式即可。
本发明优选调节所述石墨烯-酚醛树脂胶的固含量至20~35%后,进行胶浸处理,进一步优选为22~30%。在本发明中,所述调节的调节剂优选为水。在本发明中,若石墨烯-酚醛树脂胶的固含量过少,竹帘浸胶时吸入水份会增加,为了达到要求浸胶量其浸胶时间也会延长,同时会影响干燥效率、生产效率,并增加能耗,同时也会影响含竹板材的物理力学性能指标以及防腐防虫蛀性能;若石墨烯-酚醛树脂胶的固含量过多,则会增加成本和含竹板材的重量,并增大加工难度。
在本发明中,所述浸胶处理的时间优选为3~5min,进一步优选为4min。本发明对所述浸胶处理的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的浸胶处理方式即可。在本发明中,所述浸胶竹帘的浸胶量优选为90~135kg/m3,进一步优选为100~125kg/m3。
得到浸胶竹帘后,本发明将所述浸胶竹帘依次进行烘干、陈放养生和组坯后,得到含竹板坯。
在本发明中,所述烘干的温度优选为55~65℃,进一步优选为58~62℃。本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,能够满足将浸胶竹帘的含水率干燥至10~18%即可。在本发明中,所述陈放养生的时间优选为12h。本发明对所述陈放养生的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的陈放养生方式即可。
在本发明中,所述组坯包括浸胶竹帘之间组坯,或所述浸胶竹帘与涂胶木单板组坯。本发明对所述组坯的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的组坯方式即可。在本发明中,所述涂胶木单板的制备方法优选包括以下步骤:
将木单板依次进行烘干和陈放养生后,表面涂覆上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶,得到涂胶木单板。
本发明对所述木单板的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售木单板均可。本发明对所述木单板的规格没有特殊的限定,可根据实际需求进行调整。本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,满足将所述木单板的含水率烘干至≤12%即可。在本发明中,所述陈放养生的时间优选为48h。本发明对所述陈放养生的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的陈放养生方式即可。
在本发明中,所述涂覆的方式优选为串胶。本发明对所述串胶的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的串胶方式即可。在本发明中,所述涂胶木单板的涂胶量优选为200~250g/m2,进一步优选为220~240g/m2。
得到含竹板坯后,本发明将浸防腐耐磨胶覆面基板叠放在所述含竹板坯表面,依次进行热压和陈放养生,得到含竹板材。
在本发明中,所述防腐耐磨胶,包括以下组分:
上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶和摩擦剂。
在本发明中,所述摩擦剂和上述技术方案所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶的质量比优选为0.02~0.1:1,进一步优选为0.04~0.09:1。在本发明中,所述摩擦剂优选为Al2O3或SiO2。当所述摩擦剂为Al2O3时,所述Al2O3的粒径优选为30~65μm;当所述摩擦剂为SiO2时,所述SiO2的粒径优选为20~55μm。
在本发明中,防腐耐磨胶中既包括石墨烯-酚醛树脂胶又包括摩擦剂,不仅能够提高含竹板材的防霉性能和抗虫蛀性能,还能提高含竹板材的耐磨性能。
在本发明中,所述防腐耐磨胶优选由包括石墨烯-酚醛树脂胶和摩擦剂经混合制备得到。本发明对所述混合的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的混合方式即可。
本发明优选调节所述石墨烯-酚醛树脂胶的固含量至20~35%后,对所述覆面基板进行浸胶处理,进一步优选为22~30%。在本发明中,所述调节固含量过少,其水份就多,在浸胶过程中覆面基板吸入水份就增加,胶量就会相对减少,为了达到要求浸胶量,其浸胶时间就会延长,在干燥过程中就会增加干燥时间,降低生产效率,提高能耗,如果固含量过低覆面基板吸入水份达到饱和时就无法再吸入胶水,这样造成覆面基板上胶水含量低,会影响板材的物理力学性能和表面耐磨性,也会影响板材的防腐性能;若防腐耐磨胶的固含量过多,则会增加成本和含竹板材的重量,并增大加工难度。
在本发明中,所述覆面基板为竹席或木单板。本发明对所述竹席的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售竹席均可。本发明对所述竹席的规格没有特殊的限定,可根据实际需求进行调整。本发明对所述木单板的来源没有特殊的限定,采用本领域常规市售木单板均可。本发明对所述木单板的规格没有特殊的限定,可根据实际需求进行调整。在本发明中,所述覆面基板的厚度优选为1~1.1mm。
在本发明中,当所述覆面基板优选为竹席时,所述浸防腐耐磨胶竹席的浸胶量优选为110~150g/m2,进一步优选为120~140g/m2。在本发明中,所述浸防腐耐磨胶的方式优选为:将竹席浸入防腐耐磨胶中,进行浸胶处理。在本发明中,所述浸胶处理的时间优选为20~30min。
浸胶处理后,本发明优选将浸胶处理后竹席进行烘干,得到浸胶竹席。本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,能够满足将浸胶处理后竹席中的含水率烘干至15~30%即可。
在本发明中,当所述覆面基板优选为木单板时,所述浸防腐耐磨胶木单板的浸胶量优选为60~90g/m2,进一步优选为70~80g/m2。在本发明中,所述浸防腐耐磨胶的方式优选为:在木单板表面涂覆防腐耐磨胶;所述涂覆的方式优选为串胶。本发明对所述穿胶的具体方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的串胶方式即可。
涂覆完成后,本发明优选将涂覆后木单板进行烘干,得到浸胶木单板。本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,能够满足将浸胶处理后竹席中的含水率烘干至15~30%即可。
本发明对所述烘干的方式没有特殊的限定,能够满足将浸胶处理后木单板中的含水率烘干至15~30%即可。
在本发明中,所述热压的温度优选为135~140℃;所述热压的时间优选为1.1~1.2min/mm,按组坯后板坯的厚度计算;所述热压的压力优选为2.4~3.8Mpa/cm2,进一步优选为2.8~3.2Mpa/cm2。本发明对所述热压的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的热压方式即可。热压完成后,本发明优选将所述板坯的温度降温至≤40℃后,降压出板。在本发明中,所述冷却的方式优选为水冷。
在本发明中,所述热压后的陈放养生的时间优选为2~5天。本发明对所述陈放养生的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的陈放养生方式即可。在本发明中,通过陈放养生,对板坯内部空气的湿度进行调节,使板坯内的应力趋于平衡,减少含竹板材因内应力造成翘曲变形。
陈化养生后,本发明优选对陈化养生后含竹板坯进行锯边。的本发明对所述锯边的方式没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的锯边方式即可。
锯边完成后,本发明优选将锯边后含竹板材进行进行检验。
根据GB/T13942.1-2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》对制得的含竹板材的防腐性能进行检测;根据GB/T18261-2013《防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法》对制得的含竹板材的霉变性能进行检测;根据GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板(强化复合地板)国家标准》对制得的含竹板材的耐磨性能进行检验。
检验合格后,本发明优选还包括在含竹板材表面涂漆。
在本发明中,所述涂漆的方式优选为滚漆或喷漆。在本发明中,所述涂漆的油漆优选为聚氨酯漆;所述聚氨酯漆中还优选包括质量占所述聚氨酯漆质量的8~15%SiO2;所述SiO2的粒径优选为100~200目。在本发明中,所述涂漆的涂覆漆膜厚度优选为0.15~0.3mm。本发明在油漆中添加SiO2能够有效地提高含竹板材的耐磨防滑性能,且板材外观整体性也得到体现。
下面结合实施例对本发明提供的石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用、一种含竹板材的制备方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
石墨烯-酚醛树脂胶的制备:
称取质量份数为75份固体含量100%的酚醛树脂胶、8份粒径为80nm的石墨烯、5份过氯乙烯树脂、4份丙烯酸和0.3份三乙醇胺,在60℃下,搅拌30min,转速为65转/分,得到混合物;
将得到的混合物、3份二丁基羟基甲苯、1份邻苯二甲酸二丁酯、2份BYK-054和2份Tego650,继续搅拌60min后,转速为65转/分,降温到40℃,得到石墨烯-酚醛树脂胶。
防腐耐磨胶的制备:
按质量百分含量计,以石墨烯-酚醛树脂胶质量份加入4%Al2O3(粒径为30μm),搅拌均匀,得到防腐耐磨胶。
全竹板材的制备:
将竹帘烘干至竹帘中含水率≤5%,陈放养生48h;
将得到石墨烯-酚醛树脂胶加水调节至石墨烯-酚醛树脂胶中固含量为20%后,将陈放养生后的竹帘进行浸胶,浸胶处理时间3min,得到浸胶量为110kg/m3的浸胶竹帘;
将浸胶竹帘在55℃条件下,烘干至浸胶竹帘中含水率为10%,陈放养生12h后,与上述得到的浸胶竹帘进行组坯,得到含竹板坯;
将得到的防腐耐磨胶加水调节至防腐耐磨胶中固含量为24%后,将烘干后的竹席进行浸胶,浸胶处理时间30min,浸胶量为110g/m2,浸胶处理后,烘干至竹席中含水率为15%,得到浸胶竹席;
在得到含竹板坯与浸胶竹席组坯后,进行热压,热压的温度为140℃,热压时间为1.2min/mm(含竹板坯厚),热压压力:2.4Mpa/cm2,热压时间达到后,用水冷却至压机压板温度在40℃以下,降压出板,得到板坯;
将板坯陈放养生2天后,进行锯边,得到全竹板材。
根据GB/T13942.1-2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》对制得的全竹板材的防腐性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18261-2013《防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法》对制得的全竹板材的霉变性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板(强化复合地板)国家标准》对制得的全竹板材的耐磨性能进行检验,测试结果参见表2。
对制备得到的全竹板材的防虫蛀性能进行测试,测试结果参见表3。
实施例2
石墨烯-酚醛树脂胶的制备:
称取质量份数为65份固体含量100%的酚醛树脂胶、6份粒径为80nm的石墨烯、5份过氯乙烯树脂、2份丙烯酸和0.3份三乙醇胺,在60℃下,搅拌30min,转速为65转/分,得到混合物;
将得到的混合物、2份二丁基羟基甲苯、0.5份邻苯二甲酸二丁酯、2份BYK-054和1份Tego650,继续搅拌60min后,转速为65转/分,降温到40℃,得到石墨烯-酚醛树脂胶。
防腐耐磨胶的制备:
以石墨烯-酚醛树脂胶质量份加入6%Al2O3(粒径为30μm),搅拌均匀,得到防腐耐磨胶。
竹木混合板材的制备:
将竹帘烘干至竹帘中含水率≤5%,陈放养生48h;
将得到石墨烯-酚醛树脂胶加水调节至石墨烯-酚醛树脂胶中固含量为20%后,与陈放养生后竹帘进行涂胶,得到浸胶量为135g/m2的浸胶竹帘;
陈放养生8h后,进行组坯,得到全竹板坯;
将得到的防腐耐磨胶加水调节至防腐耐磨胶中固含量为24%后,与木单板进行混合,浸胶处理30min,浸胶量为80g/m2,浸胶处理后,烘干至单板中含水率为15%,得到浸胶木单板;
在得到全竹板坯与浸胶木单板组坯后,进行热压,热压的温度为140℃,热压时间为1.2min/mm(含竹板坯厚),热压压力:2.4Mpa/cm2,热压时间达到后,用水冷却至压机压板温度在40℃以下,降压出板,得到含竹板坯;
将板坯陈放养生2天后,进行锯边和刷漆,油漆的组分为聚氨酯漆,得到竹木混合板材。
根据GB/T13942.1-2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》对制得的竹木混合的防腐性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18261-2013《防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法》对制得的全竹板材的霉变性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板(强化复合地板)国家标准》对制得的竹木混合的耐磨性能进行检验,测试结果参见表2。
对制备得到的竹木混合的防虫蛀性能进行测试,测试结果参见表3。
实施例3:
石墨烯-酚醛树脂胶的制备:
称取质量份数为70份固体含量100%的酚醛树脂胶、5份粒径为80nm的石墨烯、4份过氯乙烯树脂、3份丙二醇甲醚和0.1份三乙醇胺,在60℃下,搅拌45min,转速为65转/分,得到混合物;
将得到的混合物、3份二丁基羟基甲苯、0.5份邻苯二甲酸二丁酯、1份BYK-054和2份Tego650,继续搅拌60min后,转速为65转/分,降温到40℃,得到石墨烯-酚醛树脂胶。
防腐耐磨胶的制备:
按质量百分含量计,以石墨烯-酚醛树脂胶质量份加入10%SiO2(粒径为65μm)和余量的水,搅拌均匀,得到防腐耐磨胶。
竹木混合板材的制备:
将竹帘烘干至竹帘中含水率≤5%,陈放养生48h;
将得到石墨烯-酚醛树脂胶加水调节至石墨烯-酚醛树脂胶中固含量为26%后,与陈放养生后竹帘混合,浸胶处理5min,得到浸胶量为90kg/m3的浸胶竹帘;
将木单板烘干至木单板中含水率≤12%,陈放养生48h;
采用串胶的方法,在陈放养生后木单板表面涂覆石墨烯-酚醛树脂胶,得到涂覆量为200g/m2的涂胶木单板;
将浸胶竹帘在65℃条件下,烘干至浸胶竹帘中含水率为18%,陈放养生12h后,与上述得到的涂胶木单板进行组坯,得到竹木混合板坯;
将得到的防腐耐磨胶加水调节至防腐耐磨胶中固含量为35%后,与竹席混合,浸胶处理20min,浸胶量为150g/m2,浸胶处理后,烘干至竹席中含水率为30%,得到浸胶竹席;
在得到竹木混合板坯与浸胶竹席组坯后,进行热压,热压的温度为135℃,热压时间为1.2min/mm(含竹板坯厚),热压压力:2.8Mpa/cm2,热压时间达到后,用水冷却至压机压板温度在40℃以下,降压出板,得到板坯;
将板坯陈放养生2天后,进行锯边和刷漆,油漆的组分为含有质量百分含量为8%的SiO2(粒径为200目)的聚氨酯漆,得到竹木混合板材。
根据GB/T13942.1-2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》对制得的竹木混合板材的防腐性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18261-2013《防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法》对制得的竹木混合板材的霉变性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板(强化复合地板)国家标准》对制得的竹木混合板材的耐磨性能进行检验,测试结果参见表2。
对制备得到的竹木混合板材的防虫蛀性能进行测试,测试结果参见表3。
实施例4
石墨烯-酚醛树脂胶的制备:
称取质量份数为75份固体含量100%的酚醛树脂胶、8份粒径为80nm的石墨烯、4份过氯乙烯树脂、4份丙甲醇和0.2份四甲基硫脲,在60℃下,搅拌45min,转速为65转/分,得到混合物;
将得到的混合物、2份特丁基对苯二酚、1份磷酸三苯酯、2份BYK-021和1份Tego650,继续搅拌60min后,转速为65转/分,降温到40℃,得到石墨烯-酚醛树脂胶。
防腐耐磨胶的制备:
按质量百分含量计,以石墨烯-酚醛树脂胶质量份加入8%Al2O3(粒径为55μm),搅拌均匀,得到防腐耐磨胶。
竹木混合板材的制备:
将竹帘烘干至竹帘中含水率≤5%,陈放养生48h;
将得到石墨烯-酚醛树脂胶加水调节至石墨烯-酚醛树脂胶中固含量为35%后,与陈放养生后竹帘混合,浸胶处理4min,得到浸胶量为135kg/m3的浸胶竹帘;
将木单板烘干至木单板中含水率≤12%,陈放养生48h;
采用串胶的方法,在陈放养生后木单板表面涂覆石墨烯-酚醛树脂胶,得到涂覆量为250g/m2的涂胶木单板;
将浸胶竹帘在60℃条件下,烘干至浸胶竹帘中含水率为15%,陈放养生12h后,与上述得到的涂胶木单板进行组坯,得到竹木混合板坯;
将得到的防腐耐磨胶加水调节至防腐耐磨胶中固含量为35%后,采用串浸胶的方法涂覆在木单板表面,涂胶量为80g/m2,烘干至木单板中含水率为12%,得到浸胶木单板;
在得到竹木混合板坯与浸胶木单板组坯后,进行热压,热压的温度为135℃,热压时间为1.1min/mm(含竹板坯厚),热压压力:3.8Mpa/cm2,热压时间达到后,用水冷却至压机压板温度在40℃以下,降压出板,得到板坯;
将板坯陈放养生2天后,进行锯边和刷漆,油漆的组分为含有质量百分含量为12%的SiO2(粒径为150目)的聚氨酯漆,得到竹木混合板材。
根据GB/T13942.1-2009《木材耐久性能第1部分:天然耐腐性实验室试验方法》对制得的竹木混合板材的防腐性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18261-2013《防霉剂对木材霉菌及变色防治效力的试验方法》对制得的竹木混合板材的霉变性能进行检验,测试结果参见表1;根据GB/T18102-2007《浸渍纸层压木质地板(强化复合地板)国家标准》对制得的竹木混合板材的耐磨性能进行检验,测试结果参见表2。
对制备得到的竹木混合板材的防虫蛀性能进行测试,测试结果参见表3。
表1实施例1~4制得的含竹板材的耐磨性能测试结果
由表1中数据可知,本发明制得的含竹板材具有良好的耐磨性,在含竹板材表面喷涂或滚涂含有SiO2的聚氨酯漆,不仅能够提高含竹板材的耐磨性能,还能提高含竹板材的防滑性能,并起到表面装饰的作用,完全达到含竹板材耐磨转数的指标要求。
表2实施例1~4制得的含竹板材的耐腐防霉变性能测试结果
由表2数据可知,采用本发明制得的石墨烯-酚醛树脂胶用于制备含竹板材,能够有效提高含竹板材的防腐防霉变性能。
表3实施例1~4制得的含竹板材的防虫蛀性能测试结果
由表3数据可知,采用本发明制得的石墨烯-酚醛树脂胶用于制备含竹板材,能够有效提高含竹板材的防虫蛀性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种石墨烯-酚醛树脂胶在含竹板材中的应用,所述石墨烯-酚醛树脂胶,包括以下质量份数的组分:
65~75份酚醛树脂胶、5~8份石墨烯、4~5份过氯乙烯树脂、2~4份助溶剂、2~3份抗氧剂、0.5~1份增韧剂、1~2份消泡剂、1~2份润湿剂和0.1~0.3份促进剂;所述酚醛树脂胶的固含量为100%。
2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述石墨烯-酚醛树脂胶的制备方法包括以下步骤:
将酚醛树脂胶、石墨烯、过氯乙烯树脂、助溶剂和促进剂第一混合,得到混合物;
将所述混合物、抗氧剂、增韧剂、消泡剂和润湿剂第二混合,得到所述石墨烯-酚醛树脂胶。
3.一种含竹板材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将竹帘依次进行烘干和陈放养生后,浸入权利要求1所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶中,进行浸胶处理,得到浸胶竹帘;
将所述浸胶竹帘依次进行烘干、陈放养生和组坯后,得到含竹板坯;
将浸防腐耐磨胶覆面基板叠放在所述含竹板坯表面,依次进行热压和陈放养生,得到含竹板材;所述覆面基板为竹席或木单板;
所述防腐耐磨胶,包括以下组分:
权利要求1所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶和摩擦剂;
所述摩擦剂和权利要求1所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶的质量比为0.02~0.1:1。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,当所述覆面基板为竹席时,所述浸防腐耐磨胶的方式为:将竹席浸入防腐耐磨胶中,进行浸胶处理;当所述覆面基板为木单板时,所述浸防腐耐磨胶的方式为:在木单板表面涂覆防腐耐磨胶。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,当所述覆面基板为竹席时,所述浸防腐耐磨胶竹席的浸胶量为110~150g/m2。
6.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,当所述覆面基板为木单板时,所述浸防腐耐磨胶木单板的浸胶量为60~90g/m2。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述组坯包括将所述浸胶竹帘与浸胶竹帘组坯,或将浸胶竹帘与涂胶木单板组坯;
所述涂胶木单板的制备方法包括以下步骤:
将木单板依次进行烘干和陈放养生后,表面涂覆权利要求1所述应用中的石墨烯-酚醛树脂胶,得到涂胶木单板。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述涂胶木单板的涂胶量为200~250g/m2。
9.根据权利要求3或7所述的制备方法,其特征在于,所述浸胶竹帘的浸胶量为90~135kg/m3。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述热压的温度为135~140℃,时间为1.1~1.2min/mm,压力为2.4~3.8Mpa/cm2。
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