CN114211587A - 一种高韧性阻燃发泡型pb板及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于人造板及其制造技术领域，尤其是一种高韧性阻燃发泡型PB板及其制备工艺，解决了现有技术中PB板会释放游离甲醛，对人体健康有害，PB板韧性差、强度差，防火阻燃级别有待提高等问题，所述高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下原料：预处理料、胶粘剂、双酚A‑双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵、甲基硅油、助剂、水。本发明原料选用简单，安全环保，废物利用率高，制备成本低，制备过程简单，制备得到PB板具有良好的质轻、吸音、绝热的功效，同时其静曲强度好，防水防潮性好，阻燃防火性好，韧性高。

Description

一种高韧性阻燃发泡型PB板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及人造板及其制造技术领域，尤其涉及一种高韧性阻燃发泡型PB板及其制备工艺。
背景技术
PB板指采用碎木材或碎木质纤维为主要原材料，将主要原材料切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶料，硬化剂、防水剂等，在一定的温度压力下压制成的一种人造板，又叫刨花板、颗粒板、微粒板、碎料板、蔗渣板等。PB板主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造等。
中国的PB板生产经历了由20世纪80年代的上升，到90年代的下降再由2000年的再上升的反复过程。PB板由于质量差和其它一些原因，被市场抛弃后，许多PB板企业吸取教训，引进国外的先进生产线和提高工艺水平后，中国的PB板质量有了明显提高，又重新被市场所接受，许多家具生产企业又重新选用PB板为原料，再者，定向PB板也逐渐被消费者所接受，因此，近几年来，中国的PB板需求量是逐年上升。随着国内外对PB板的需求量不断增加，和国家出台优惠政策鼓励人造板业发展，为PB板业的发展创造了极好的条件。
现有技术中，PB板的生产过程中，一般会使用甲醛基胶粘剂，因此其成品会或多或少地释放游离甲醛，当游离甲醛含量超过一定限制时，会影响人体健康。甲醛基胶粘剂固化后胶层易产生龟裂、开胶脱落的现象，致使现有的PB板整体存在韧性差、强度差等力学性能不佳的问题。除此之外，现有的PB板防火阻燃级别也有待提高。基于上述陈述，本发明提出了一种高韧性阻燃发泡型PB板及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中PB板会释放游离甲醛，对人体健康有害，PB板韧性差、强度差，防火阻燃级别有待提高等问题，而提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板及其制备工艺。
一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料80-100份、胶粘剂5-12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1-2份、聚磷酸铵1-7份、甲基硅油2-4份、助剂4-7份、水14-20份。
优选的，所述高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料85-95份、胶粘剂6-10份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.2-1.8份、聚磷酸铵3-5份、甲基硅油2.5-3.5份、助剂5-6份、水16-18份。
优选的，所述高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4.5份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份。
优选的，所述预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，控制处理液和刨花料的质量比为1-2:25-35，搅拌转速为400-600r/min，喷洒速率为200-600ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合10-20min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于80-90℃的温度下，干燥至含水率为2-5％，即得所需的预处理料。
优选的，所述处理液由质量比1-3:1-3:7-11的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得。
优选的，所述胶粘剂由质量比为1:1.5:1-1.8的聚丁烯、乙醚和植物胶复配而得；所述植物胶为田菁胶、瓜尔胶、胡麻胶或香豆胶中的一种。
优选的，所述助剂包括质量比1-2:1-2:1-2:1-2的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
本发明还提出了一种高韧性阻燃发泡型PB板的制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料80-100份、胶粘剂5-12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1-2份、聚磷酸铵1-7份、甲基硅油2-4份、助剂4-7份、水14-20份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于45-65℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合30-50min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为5-9％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，具有以下有益效果：
1、本发明选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，将其刨花后喷洒处理液处理，干燥得到预处理料，经处理得到的预处理料具有优异的稳定性，韧性和耐腐蚀性；本发明将预处理料、阻燃剂和助剂共混后加胶粘剂和水进行混合，铺装形成平整的板坯，经预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥即得高韧性阻燃发泡型PB板，本发明原料选用简单，安全环保，废物利用率高，制备成本低，制备过程简单，制备得到PB板具有良好的质轻、吸音、绝热的功效，同时其静曲强度好，防水防潮性好，阻燃防火性好，韧性高。
2、本发明将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油研磨混合制得阻燃剂，所得阻燃剂分散相容性好，表面结合力强，其能与预处理料高效结合，即能在保证低掺量的同时，达到良好的阻燃防火效果。
3、本发明选用植物胶为田菁胶、瓜尔胶、胡麻胶或香豆胶与聚丁烯、乙醚混合复配制得胶粘剂，所得胶粘剂安全无毒，无甲醛，其粘性强，稳定性好，耐老化性好，剥离强度高，其用于PB板施胶生产，能有效防止PB板开胶开裂，安全环保，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料80份、胶粘剂5份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1份、聚磷酸铵1份、甲基硅油2份、助剂4份、水14份；
预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，处理液由质量比1:1:7的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得，控制处理液和刨花料的质量比为1:25，搅拌转速为400r/min，喷洒速率为200ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合10min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于80℃的温度下，干燥至含水率为2％，即得所需的预处理料；
胶粘剂由质量比为1:1.5:1的聚丁烯、乙醚和田菁胶复配而得；
助剂包括质量比1:1:1:1的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
其制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料80份、胶粘剂5份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1份、聚磷酸铵1份、甲基硅油2份、助剂4份、水14份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于45℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合30min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为5％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
实施例二
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份；
预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，处理液由质量比1:3:7的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得，控制处理液和刨花料的质量比为1:35，搅拌转速为500r/min，喷洒速率为400ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合15min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于85℃的温度下，干燥至含水率为3.5％，即得所需的预处理料；
胶粘剂由质量比为1:1.5:1.4的聚丁烯、乙醚和瓜尔胶复配而得；助剂包括质量比1:2:1:2的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
其制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于55℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合40min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
实施例三
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料100份、胶粘剂12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)2份、聚磷酸铵7份、甲基硅油4份、助剂7份、水20份；
预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，处理液由质量比3:1:11的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得，控制处理液和刨花料的质量比为2:25，搅拌转速为600r/min，喷洒速率为600ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合20min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于90℃的温度下，干燥至含水率为5％，即得所需的预处理料；
胶粘剂由质量比为1:1.5:1.8的聚丁烯、乙醚和香豆胶复配而得；
助剂包括质量比2:1:2:1的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
其制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料100份、胶粘剂12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)2份、聚磷酸铵7份、甲基硅油4份、助剂7份、水20份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于65℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合50min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为9％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
对比例一
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：刨花料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份；
刨花料由以下方法制得：选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；
胶粘剂由质量比为1:1.5:1.4的聚丁烯、乙醚和瓜尔胶复配而得；助剂包括质量比1:2:1:2的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
其制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取刨花料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于55℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将刨花料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合40min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
对比例二
本发明提出的一种高韧性阻燃发泡型PB板，包括以下重量份的原料：预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份；
预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，处理液由质量比1:3:7的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得，控制处理液和刨花料的质量比为1:35，搅拌转速为500r/min，喷洒速率为400ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合15min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于85℃的温度下，干燥至含水率为3.5％，即得所需的预处理料；
胶粘剂为甲醛基胶粘剂；助剂包括质量比1:2:1:2的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
其制备工艺，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于55℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合40min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为7％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
按照标准GB/T17657-2013，分别检测本发明实施例一-三以及对比例一和二中制备得到的高韧性阻燃发泡型PB板的性能，结果如下表：
Figure BDA0003417330940000101
Figure BDA0003417330940000111
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，包括以下重量份的原料：预处理料80-100份、胶粘剂5-12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1-2份、聚磷酸铵1-7份、甲基硅油2-4份、助剂4-7份、水14-20份。
2.根据权利要求1所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，包括以下重量份的原料：预处理料85-95份、胶粘剂6-10份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.2-1.8份、聚磷酸铵3-5份、甲基硅油2.5-3.5份、助剂5-6份、水16-18份。
3.根据权利要求1所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，包括以下重量份的原料：预处理料90份、胶粘剂8份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1.5份、聚磷酸铵4.5份、甲基硅油3份、助剂5.5份、水17份。
4.根据权利要求1所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，所述预处理料由以下方法制得：(1)选取竹质加工废料、木质加工废料和农用秸秆为主要原料，任意比例混合后送入刨花机制成刨花料；(2)将刨花料送入搅拌机中，边搅拌边喷洒处理液，控制处理液和刨花料的质量比为1-2:25-35，搅拌转速为400-600r/min，喷洒速率为200-600ml/s，喷洒完毕后，继续搅拌混合10-20min得处理刨花料；(3)将处理刨花料送入干燥机中，于80-90℃的温度下，干燥至含水率为2-5％，即得所需的预处理料。
5.根据权利要求4所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，所述处理液由质量比1-3:1-3:7-11的亚硫酸铵、柠檬酸三钠和水复配而得。
6.根据权利要求1所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，所述胶粘剂由质量比为1:1.5:1-1.8的聚丁烯、乙醚和植物胶复配而得；所述植物胶为田菁胶、瓜尔胶、胡麻胶或香豆胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种高韧性阻燃发泡型PB板，其特征在于，所述助剂包括质量比1-2:1-2:1-2:1-2的防霉剂、防水剂、固化剂和发泡剂。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的高韧性阻燃发泡型PB板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量份计，称取预处理料80-100份、胶粘剂5-12份、双酚A-双(二苯基磷酸酯)1-2份、聚磷酸铵1-7份、甲基硅油2-4份、助剂4-7份、水14-20份，备用；
S2、将双酚A-双(二苯基磷酸酯)、聚磷酸铵和甲基硅油于45-65℃的温度下，进行研磨预混合，混合均匀得阻燃剂；
S3、将预处理料、阻燃剂和助剂共同加入到混合机中，搅拌预混合30-50min，然后加入胶粘剂和水进行充分搅拌混合，达到均匀混合充分施胶效果后，送入铺装机内进行铺装，形成平整的板坯；
S4、将板坯进行预压、热压、冷却、裁边及砂光处理后，干燥至含水率为5-9％，即得所需的高韧性阻燃发泡型PB板。
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