CN114055572A - 一种无机岩饰面难燃人造板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机岩饰面难燃人造板及其制备方法，包括基材层,还包括设于所述基材层表面的无机岩装饰阻燃层,所述基材层选用胶合板基材、细木工板基材、OSB基材中的任一种，所述无机岩装饰阻燃层由无机浆料和助剂组成，其中,所述无机浆料包括碳酸钙、硅酸钙、以及可增强所述无机岩装饰阻燃层强度和硬度的无机物填料。该无机岩饰面难燃人造板满足了室内装修板材的阻燃要求，同时，其优质的性价比，使得本发明产品具有广阔的市场空间和经济价值。

Description

一种无机岩饰面难燃人造板及其制备方法

技术领域：

本发明涉及建材领域，具体而言是一种无机岩饰面难燃人造板及其制备方法。

背景技术：

2018年国家出台房地产项目精装交付政策以来，房地产，建材，装饰装修等行业发生了翻天覆地的变化。房地产精装交付，装配式建筑，绿色建筑等提上了国家战略日程。2020年9月4日，国家9部门联合印发《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，对装修工程提出了全新挑战，装配工艺和材料特性快速向模块化生产，集成装配特色发展。

定向刨花板(OSB)是木结构建筑墙板、屋面板、楼面板、工字梁覆板等主要用材。单板类胶合板、细木工板为室内装修领域主要装饰基材。在公共场所或高层建筑应用过程中，其燃烧性能等级达不到安全需求。《中华人民共和国消防法》第二章二十六条规定：建筑构件、建筑材料和室内装修、装饰材料的防火性能必须符合国家标准要求；人员密集场所室内装修、装饰，应按照消防技术要求，使用不燃、难燃材料。

GB 20286规定公共场所室内装饰和固定家具等使用的建筑、装饰装修材料等必须采用符合国家GB 8624-2006规定的阻燃制品。GB 50222规定民宅、高层建筑以及厂房仓库墙面的装修材料，其燃烧性能等级不低于B1级。胶合板、细木工板、OSB等逐步成为建筑基材的主角，然而此类产品不阻燃，在室内装修中达不到防火要求。

因此,如何生产具备不低于B1防火等级的建筑装饰板材,成了亟待解决的技术问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种无机岩饰面难燃人造板,该无机岩饰面难燃人造板通过无机/有机偶联胶结技术，制备无机复合浆料，并涂布于人造板基材表面，实现基面一体和难燃、无醛、饰面的功能，是装配式装修用多功能复合装饰材料,并依据国家强制标准GB 8624-2012达到燃烧B1级，同时符合GB/T 15104《装饰单板贴面人造板》理化性能要求。

本发明的技术解决方案是，提供一种无机岩饰面难燃人造板,包括基材层,还包括设于所述基材层表面的无机岩装饰阻燃层,所述基材层选用胶合板基材、细木工板基材、OSB基材中的任一种，所述无机岩装饰阻燃层由无机浆料和助剂组成，其中,所述无机浆料包括碳酸钙、硅酸钙、以及可增强所述无机岩装饰阻燃层强度和硬度的无机物填料。作为本发明的创新所在，基材层和无机浆料进行有机/无机偶联，有机物为上述各基材，而无机物主要为碳酸钙，从而实现一次涂覆成型工艺，省去了现有技术中无机浆料岩饰层与基材层采用的二次复合胶结工艺，提高了生产效率，同时，加入起增加强度、硬度、装饰效果的作用的无机物填料，配合碳酸钙和硅酸钙，达到B1级阻燃和装饰效果。

作为优选，无机物填料为氧化硅、氧化铝中的任一种或其组合。氧化硅和氧化铝起到增强强度、硬度以及装饰效果的作用，从而实现饰面层具有阻燃，高表面结合强度以及表面装饰效果的作用。

作为优选，所述基材层为胶合板基材,其厚度为5-20mm，胶合板基材的原料为杨木、桉木或杂木中的任一种或其组合，所用粘接材料为大豆植物蛋白胶黏剂、EPI、API中的任一种或其组合，且甲醛释放量达E_NF级。

作为优选，所述基材层为细木工板基材,其厚度为15-25mm，细木工板基材的原料为杨木、桉木、杉木或杂木中的任一种或其组合，所用粘接材料为大豆植物蛋白胶黏剂、EPI、API中的任一种或其组合，且甲醛释放量达E_NF级。

作为优选，所述基材层为OSB基材,其厚度为9-20mm，OSB基材的原料为杨木或松木中的任一种或其组合，所用粘接材料为MDI，且甲醛释放量达E_NF级。

作为优选，所述OSB基材根据使用条件选择OSB/2型或OSB/3型基材，OSB/2型表示承载板材，用于干燥状态条件；OSB/3型表示承载板材，用于潮湿状态条件。所述干燥状态，室内环境或者有保护措施的室外环境，通常指温度20℃，相对湿度不高于65％或在一年中仅有几个星期相对湿度超过65％的环境状态，而所述潮湿状态，室内环境或者有保护措施的室外环境，通常指温度20℃，相对湿度高于65％但不超过85％，或在一年中仅有几个星期相对湿度超过85％的环境状态。

作为优选，所述无机岩装饰阻燃层中，无机浆料按质量百分比计,含有碳酸钙100-120份，硅酸钙30-40份，氧化硅10-30份，氧化铝5-15份。

作为优选，所述助剂为偶联剂或硬脂酸盐，质量分别占无机材料粉体质量的1％-5％和3％-5％,其中,偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的任一种或其组合，硬脂酸盐为硬脂酸钠或硬脂酸锌中的任一种或其组合。

作为优选，所述无机岩装饰阻燃层其厚度为1-5mm，与所述基材层复合后，燃烧性能达到难燃B1级，表面结合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不开胶。

进一步的，基材定厚砂光，砂带目数为40-180目，砂光速度为40-60m/min，砂光后板坯叠放整齐。

另外，本发明还提供一种无机岩饰面难燃人造板的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，基材定厚砂光；

步骤二，无机浆料调制，碳酸钙、硅酸钙、氧化硅、氧化铝按比例添加，高速搅拌均匀备用；

步骤三，装饰层制造，在无机浆料中添加偶联剂或硬脂酸盐，高速搅拌机搅拌，直至搅拌均匀；

步骤四，铺装压贴，将添加好助剂的无机浆料铺装在基材表面，辊压成型；

步骤五,干燥，将上述板坯放到烘干房中干燥，采用程序升温，干燥时间12-36h，干燥温度50-95℃。烘干后降至室温。程序升温具体指在干燥温度50℃时，干燥时间为4h，后继续升温，干燥温度为90℃时，干燥时间为20h。

其中，步骤一中，基材砂光，砂带优选为40-180目，砂光速度为40-60m/min。

步骤二中，无机浆料调制中采用高速搅拌机搅拌，转速在2000-4000r/min持续15-20min，后1000-2000r/min持续10-15min，500-800r/min低速持续25-30min。

步骤三中，助剂钛酸酯偶联剂和硬脂酸盐的添加比例为3-5％。

步骤四中，铺装压贴时无机浆料的厚度1-5mm。

步骤五中，干燥之后还包括检验和分等打包。

采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明优选单板类人造板中的胶合板、细木工板以及OSB为基材，采用大豆蛋白胶黏剂或异氰酸酯作为木材胶粘剂，不含甲醛。芯层单板垂直交互组坯，结构稳定性好，胶合性能优于刨花或纤维类人造板基材，适合装配式装修部件使用。

2、本发明采用的无机浆料，自身为不燃A级，与基材层相结合，燃烧性能整体依然达到难燃B1级，表面结合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不脱胶。同时无机复合浆料的塑形能力强，可以实现平面，浮雕肌理，立体叠加等丰富装饰效果。

3、本发明采用无机/有机偶联胶结技术，一次涂覆成型工艺，省去了无机基材(岩饰层)与有机材料(基材层)二次复合胶结工艺，提高了生产效率，降低了生产成本。无机装饰层的透气特性，可调节装饰空间的干湿度，拒绝霉变，无惧气候环境变化。

4、本发明产品对无机岩复合浆料的涂覆厚度与燃烧性能等级进行了完美协调，无机浆料厚度1.3mm及以上可达到难燃B1-C级，无机浆料厚度2.0mm及以上可达到难燃B1-B级，既保证了阻燃功能及装饰效果，又做到了最优性价比。

本发明以胶合板、细木工板、OSB等人造板为基材，无机岩阻燃层为面材，开发一种无机岩饰面难燃人造板，燃烧性能达到B1级，且表面具有装饰性能，可以直接设计成装配式装修部件，用于室内装修。

具体实施方式：

下面就具体实施方式对本发明作进一步说明：

实施例1

一种无机岩饰面难燃人造板,包括OSB基材和铺装在OSB基材上的还无机岩装饰阻燃层,所述无机岩装饰阻燃层由无机浆料和助剂组成，其中,所述无机浆料包括碳酸钙、硅酸钙、以及可增强所述无机岩装饰阻燃层强度和硬度的氧化硅、氧化铝，而助剂为钛酸酯偶联剂。通过OSB基材和无机浆料中的碳酸钙进行有机/无机偶联，实现一次涂覆成型工艺，省去了现有技术中无机浆料岩饰层与基材层采用的二次复合胶结工艺，提高了生产效率，并有效降低了成本(除了工艺简化外，采用碳酸钙这一低成本材料同样起到了降低成本的效果)，同时，加入起增加强度、硬度、装饰效果的作用的氧化硅、氧化铝，配合碳酸钙和硅酸钙，达到B1级阻燃和装饰效果。为满足高强度的黏合力，在采用常规硅酸钙作为无机胶黏剂的基础上，克服现有技术的偏见，在无机物中加入钛酸酯偶联剂，从而有效提高产品的表面胶合强度，实现1+1＞2的技术效果，进而配合有机/无机偶联实现了一次涂覆成型工艺，这其中，强力黏合性起到了至关重要的作用。具体的，偶联剂通过与碳酸钙表面的-OH发生反应接枝在碳酸钙表面，通过将碳酸钙包覆来降低其表面能。钛酸酯偶联剂分子中的碳链较长，接枝在碳酸钙表面后，给碳酸钙粒子间提供足够的空间位阻，使得碳酸钙表面间的作用力明显减小，从而使其分散性得到了改善，进而使得添加硅酸钙后具有更好的粘合力。

本实施例中，OSB基材厚度为15mm，OSB基材的原料为松木，所用粘接材料为MDI，且甲醛释放量达E_NF级。

一种无机岩饰面难燃人造板的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，基材定厚砂光，OSB基材双面砂光，砂带为100目，砂光速度为40m/min；

步骤二，无机浆料调制，碳酸钙、硅酸钙、氧化硅、氧化铝等天然矿物质材料按比例添加，碳酸钙重量份100份，硅酸钙重量份30份，氧化硅重量份20份，氧化铝重量份10份，采用高速搅拌机搅拌，转速在4000r/min持续15min，后2000r/min持续10min，800r/min低速持续25min，直至搅拌均匀，备用；

步骤三，装饰层制造，在无机浆料中添加钛酸酯偶联剂，添加比例为3％，采用高速搅拌机搅拌，直至搅拌均匀(可采用步骤二的转速和时间参数)；

步骤四，铺装压贴，将添加好助剂的无机浆料铺装在OSB基材表面，辊压成型，无机浆料的厚度为1.3mm；

步骤五,将上述板坯放到烘箱中干燥，在干燥温度50℃时，干燥时间为4h，后继续升温，直至干燥温度为90℃，干燥时间为20h。烘干后温度降至室温。

对实施例1制备的无机岩饰面难燃人造板进行性能检测，经检测燃烧性能达到GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中B1级，也符合GB/T 15104-2006《装饰单板贴面人造板》理化性能指标，表面胶合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不开胶，甲醛释放量达到无醛级。

可见，本发明采用的无机浆料，与基材层相结合，燃烧性能整体依然达到难燃B1级，表面结合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不开胶；同时无机复合浆料的塑形能力强，可以实现平面，浮雕肌理，立体叠加等丰富装饰效果。

本发明采用无机/有机偶联胶结技术，一次涂覆成型工艺，省去了无机基材(岩饰层)与有机材料(基材层)二次复合胶结工艺，提高了生产效率，降低了生产成本，既保证了阻燃功能及装饰效果，又做到了最优性价比。从而满足了室内装修板材的阻燃要求，同时，其优质的性价比，使得本发明产品具有广阔的市场空间和经济价值。

其具体理化性能指标如表1所示

表1

燃烧性能指标如表2所示

表2

实施例2

与实施例相似，一种无机岩饰面难燃人造板,包括OSB基材和铺装在OSB基材上的还无机岩装饰阻燃层,所述无机岩装饰阻燃层由无机浆料和助剂组成，其中,所述无机浆料包括碳酸钙、硅酸钙、以及可增强所述无机岩装饰阻燃层强度和硬度的氧化硅、氧化铝，而助剂为钛酸酯偶联剂。通过OSB基材和无机浆料中的碳酸钙进行有机/无机偶联，OSB基材厚度为15mm，OSB基材的原料为杨木，所用粘接材料为MDI，且甲醛释放量达E_NF级。

该无机岩饰面难燃人造板制备方法，包括以下步骤，

步骤一，基材定厚砂光，OSB基材双面砂光，砂带为120目，砂光速度为50m/min；

步骤二，无机浆料调制，碳酸钙、硅酸钙、氧化硅、氧化铝等天然矿物质材料按比例添加，碳酸钙重量份100份，硅酸钙重量份30份，氧化硅重量份20份，氧化铝重量份10份，采用高速搅拌机搅拌，转速在3600r/min持续15min，后1800r/min持续12min，600r/min低速持续28min，直至搅拌均匀，备用；

步骤三，装饰层制造，在无机浆料中添加钛酸酯偶联剂，添加比例为3.5％，采用高速搅拌机搅拌，直至搅拌均匀(可采用步骤二的转速和时间参数)；

步骤四，铺装压贴，将添加好助剂的无机浆料铺装在OSB基材表面，辊压成型，无机浆料的厚度为2mm；

步骤五,将上述板坯放到烘箱中干燥，在干燥温度50℃时，干燥时间为4h，后继续升温，直至干燥温度为90℃，干燥时间为20h。烘干后温度降至室温。

性能指标如表3所示

表3

实施例3

本实施例中，胶合板基材厚度为16.7mm，胶合板基材的原料为杨木，所用粘接材料为大豆植物蛋白胶黏剂，且甲醛释放量达E_NF级。

一种无机岩饰面难燃人造板的制备方法，包括以下步骤，

步骤一，基材定厚砂光，胶合板基材双面砂光，砂带为120目，砂光速度为45m/min；

步骤二，无机浆料调制，碳酸钙、硅酸钙、氧化硅、氧化铝等天然矿物质材料按比例添加，碳酸钙重量份120份，硅酸钙重量份30份，氧化硅重量份10份，氧化铝重量份15份，采用高速搅拌机搅拌，转速在3500r/min持续20min，后1500r/min持续10min，800r/min低速持续30min，直至搅拌均匀，备用；

步骤三，装饰层制造，在无机浆料中添加钛酸酯偶联剂，添加比例为2％，采用高速搅拌机搅拌，直至搅拌均匀(可采用步骤二的转速和时间参数)；

步骤四，铺装压贴，将添加好助剂的无机浆料铺装在胶合板基材表面，辊压成型，无机浆料的厚度为1.3mm；

步骤五,将上述板坯放到烘箱中干燥，在干燥温度60℃时，干燥时间为5h，后继续升温，干燥温度为95℃时，干燥时间为22h。烘干后温度降至室温。

对实施例3制备的无机岩饰面难燃人造板进行性能检测，经检测燃烧性能达到GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中B1级，也符合GB/T 15104-2006《装饰单板贴面人造板》理化性能指标，表面胶合强度≥0.40MPa，Ⅱ类浸渍剥离不开胶，甲醛释放量达到无醛级。

本发明的所有实施例经检测燃烧性能达到GB 8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》中B1级，也符合GB/T 15104-2006《装饰单板贴面人造板》理化性能指标，表面胶合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不开胶，甲醛释放量达到无醛级。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无机岩饰面难燃人造板,包括基材层,其特征在于：还包括设于所述基材层表面的无机岩装饰阻燃层,所述基材层选用胶合板基材、细木工板基材、OSB基材中的任一种,所述无机岩装饰阻燃层由无机浆料和助剂组成，其中,所述无机浆料包括碳酸钙、硅酸钙、以及可增强所述无机岩装饰阻燃层强度和硬度的无机物填料。

2.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：无机物填料为氧化硅、氧化铝中的任一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述基材层为胶合板基材,其厚度为5-20mm，胶合板基材的原料为杨木、桉木或杂木中的任一种或其组合，所用粘接材料为大豆植物蛋白胶黏剂、EPI、API中的任一种或其组合，且甲醛释放量达E_NF级。

4.根据权利要求1所述的基无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述基材层为细木工板基材,其厚度为15-25mm，细木工板基材的原料为杨木、杉木、桉木或杂木中的任一种或其组合，所用粘接材料为大豆植物蛋白胶黏剂、EPI、API中的任一种或其组合，且甲醛释放量达E_NF级。

5.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述基材层为OSB基材,其厚度为9-20mm，OSB基材的原料为杨木或松木中的任一种或其组合，所用粘接材料为MDI，且甲醛释放量达E_NF级。

6.根据权利要求5所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述OSB基材根据使用条件选择OSB/2型或OSB/3型基材。

7.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述无机岩装饰阻燃层中，无机浆料按质量百分比计,含有碳酸钙100-120份，硅酸钙30-40份，氧化硅10-30份，氧化铝5-15份。

8.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述助剂为偶联剂或硬脂酸盐，质量分别占无机材料粉体质量的1％-5％和3％-5％,其中,偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的任一种或其组合，硬脂酸盐为硬脂酸钠或硬脂酸锌中的任一种或其组合。

9.根据权利要求1所述的无机岩饰面难燃人造板，其特征在于：所述无机岩装饰阻燃层其厚度为1-5mm，与所述基材层复合后，燃烧性能达到难燃B1级，表面结合强度≥0.4Mpa，II类浸渍剥离不干胶。

10.根据权利要求1-9任一项所述的无机岩饰面难燃人造板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一，基材定厚砂光；

步骤二，无机浆料调制，碳酸钙、硅酸钙、氧化硅、氧化铝按比例添加，高速搅拌均匀备用；

步骤三，装饰层制造，在无机浆料中添加偶联剂或硬脂酸盐，高速搅拌机搅拌，直至搅拌均匀；

步骤四，铺装压贴，将添加好助剂的无机浆料铺装在基材表面，辊压成型；

步骤五,干燥，将上述板坯放到烘干房中干燥，干燥时间12-36h，干燥温度50-95℃。烘干后降至室温。