CN114701022A - 一种阻燃型多层板及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃型多层板及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114701022A
CN114701022A CN202210225738.2A CN202210225738A CN114701022A CN 114701022 A CN114701022 A CN 114701022A CN 202210225738 A CN202210225738 A CN 202210225738A CN 114701022 A CN114701022 A CN 114701022A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
flame
retardant
plate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202210225738.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘涛
刘冬
舒明珠
钱监宽
周山山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shuyang Peony Wood Industry Co ltd
Original Assignee
Shuyang Peony Wood Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shuyang Peony Wood Industry Co ltd filed Critical Shuyang Peony Wood Industry Co ltd
Priority to CN202210225738.2A priority Critical patent/CN114701022A/zh
Publication of CN114701022A publication Critical patent/CN114701022A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D1/00—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring
    • B27D1/04—Joining wood veneer with any material; Forming articles thereby; Preparatory processing of surfaces to be joined, e.g. scoring to produce plywood or articles made therefrom; Plywood sheets
    • B27D1/08—Manufacture of shaped articles; Presses specially designed therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D5/00—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27D—WORKING VENEER OR PLYWOOD
    • B27D5/00—Other working of veneer or plywood specially adapted to veneer or plywood
    • B27D5/006—Trimming, chamfering or bevelling edgings, e.g. lists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G11/00—Applying adhesives or glue to surfaces of wood to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/0207—Pretreatment of wood before impregnation
    • B27K3/0214—Drying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/02—Processes; Apparatus
    • B27K3/08—Impregnating by pressure, e.g. vacuum impregnation
    • B27K3/10—Apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K3/00—Impregnating wood, e.g. impregnation pretreatment, for example puncturing; Wood impregnation aids not directly involved in the impregnation process
    • B27K3/52—Impregnating agents containing mixtures of inorganic and organic compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K5/00—Treating of wood not provided for in groups B27K1/00, B27K3/00
    • B27K5/04—Combined bleaching or impregnating and drying of wood
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J151/00—Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J151/08—Adhesives based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2244—Oxides; Hydroxides of metals of zirconium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321—Phosphates
    • C08K2003/324—Alkali metal phosphate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/387—Borates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种阻燃型多层板，由至少三层单层板通过阻燃胶黏剂复合成一体而制成，所述单层板厚度为3‑5mm并且进行过预处理，其中，所述阻燃胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：氢氧化铝3‑5份、磷酸二氢铵5‑8份、硼酸钙4‑8份、氧化锆4‑8份、可膨胀石墨5‑10份、硅烷偶联剂3‑7份、甲基丙烯酸甲酯15‑25份、环氧树脂40‑60份、丙烯酸5‑15份、丙烯酰胺8‑12份。本发明提供的阻燃型多层板制备方法，通过对单板进行预处理，随后再进行真空浸渍，接着再进行涂胶热压，最后进行裁边砂光，制备工艺简单易行，采用的胶黏剂环保无毒，具有较高的粘结性能、阻燃性能和防腐性能，且能够提高木材的机械性能，具有良好的工业生产前景。

Description

一种阻燃型多层板及其制备方法
技术领域
本发明属于多层板生产技术领域，具体涉及一种阻燃型多层板及其制备方法。
背景技术
多层板也称胶合板，常用的有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。传统多层板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。
现有的阻燃多层板主要存在以下问题：阻燃效果不佳，遇火燃烧时，木质单板层层剥落，碳化层龟裂，碳化速度快，通常为0.8-1.3mm/min；与同规格的普通多层板相比，力学性能降低15％-45％；吸湿性增加，无法满足加工和使用要求；高温下，阻燃剂促使木材成分脱水碳化变为非活性炭，导致烟雾中一氧化碳的浓度增大，使火灾中烟雾的危害性增大。而且在生产过程中用于生产多层板所使用的一些脲醛树脂胶黏剂剂等化学试剂，使得多层板含有较大量的甲醛。甲醛对人体的鼻粘膜、视网膜、呼吸道及肝脏都有刺激作用，长期在15×10-3mg/L的高浓度甲醛含量的环境中工作和生活，会出现过敏、头晕、易疲劳、呕吐等甲醛中毒症状，严重者会致病，甚至致癌。
对于多层板的生产，目前国内主要存在如下专利文献：如专利公开号：CN103101243B，公开了一种室内装饰用环保多层板及其制备方法，所述多层板至少由两层单层板通过复合成一体而制成，所述的各单层板选自组分一和组分二，且相邻两层单层板的组分不同；所述组分一由重量百分比为50-80％麻纤维和重量百分比为20％-50％的低熔点纤维组成；所述组分二由重量百分比为50-80％麻纤维、20％-50％的低熔点纤维和0％～30％月桃纤维组成。该环保多层板采用了麻纤维、低熔点纤维和月桃纤维为原材料，使用多层复合结构，确保产品无毒无害，环保，在硬度、弹性、防腐、抑菌等性能上形成互补，有效降低成本，延长产品寿命。然而，该专利所提供多层板，粘结强度不高，未考虑其阻燃性能。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃型多层板及其制备方法，该多层板采用的胶黏剂具有较高的粘结性能、阻燃性能，固化时间短，反应温度低，减少了甲醛的产生；同时制备的多层板具有良好的阻燃性能和机械性能，使用寿命长，生产成本低，经济效益好。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阻燃型多层板，由至少三层单层板通过阻燃胶黏剂复合成一体而制成，所述单层板厚度为3-5mm并且进行过预处理，其中，所述阻燃胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：氢氧化铝3-5份、磷酸二氢铵5-8份、硼酸钙4-8份、氧化锆4-8份、可膨胀石墨5-10份、硅烷偶联剂3-7份、甲基丙烯酸甲酯15-25份、环氧树脂40-60份、丙烯酸5-15份、丙烯酰胺8-12份。
优选的，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将氢氧化铝、磷酸二氢铵、硼酸钙、氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、可膨胀石墨、甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、环氧树脂、丙烯酸、丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
优选的，所述搅拌反应温度为50-70℃，搅拌速度为200-300r/min，反应时间为0.5-1h。
本发明还保护一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入氢氧化钠和硅烷偶联剂，加热至一定温度后保温一定时间，随后再冷却至一定温度后保温，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)真空加热浸渍：将步骤(1)中得到的预处理单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.1-0.3MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液1-3h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到2-4Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(3)二次干燥：将步骤(2)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到6-9％；
(4)涂胶：将步骤(3)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；
(5)热压：将步骤(4)得到的板坯以3-6MPa压力冷压20-40min，将冷压后的板坯于90-100℃预热20-30min，再以5-8MPa的压力进行下热压，待板坯之间的胶层固化成型后减压至2-4MPa，得热压板坯；
(6)裁边砂光：将热压板坯在70-90℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
优选的，所述步骤(1)中加热温度为80～100℃，保温时间为2h；冷却温度为-30～-10℃，保温时间为2h。
优选的，所述步骤(1)中加入氢氧化钠的质量为加入去离子水总质量的3-6％，加入硅烷偶联剂的质量为单层板总质量的1-3％。
优选的，所述步骤(2)中保温温度为70-90℃，保温时间为5-10h。
优选的，所述步骤(2)中阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将20-45份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入5-15份纳米二氧化硅、3-5份乙酰丙酮锌、15-30份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入5-15份碳酸钾和200-400份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
优选的，步骤(4)中所述板坏层数为3-7层，涂胶量为220-250g/m2。
优选的，所述步骤(5)中热压温度为130-160℃，热压时间为1-2h。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供的阻燃型多层板，通过对单层板进行预处理，先将木板置于含有氢氧化钠和硅烷偶联剂的水溶液中，利用反复加热-冷却技术，在水的热涨冷缩和渗透的作用下，破坏单层板表面的细胞壁，产生更多的羟基，同时木板纤维在碱性条件下，硅烷偶联剂与单层板表面的羟基进行反应，接枝在单层板表面，提高了后续阻燃胶黏剂与单层板的粘接性能；并且，由于细胞壁的破裂，阻燃溶液对单层板进行真空浸渍处理，经浸渍工艺，阻燃液能进入到单层板内部，阻燃剂渗透到木材的细胞腔、细胞壁以及细胞间隙中，获得阻燃单层板，从而进一步提高了板材的阻燃性能。
(2)本发明提供的阻燃型多层板，阻燃胶黏剂中加入的氢氧化铝、磷酸二氢铵份、硼酸钙也具有较好的阻燃性能，可提高胶黏剂的阻燃性，阻燃胶黏剂具有阻燃性能，同时加入的氧化锆与硼酸钙形成的氧化锆-硼酸盐阻燃体系可增加成炭率，阻止单层板进一步燃烧，提高了板材的阻燃性能；阻燃液中包含了磷酸二甲苯酯、纳米二氧化硅、多聚磷酸钠，其中磷酸二甲苯酯在燃烧时有PO·形成，它可以与火焰区域中的氢原子结合，起到抑制火焰的作用，纳米二氧化硅和碳酸钾，会形成Si-O-C型保护层，可以起到阻隔热量的作用，乙酰丙酮锌作为催化成炭剂，燃烧时可与胶黏剂中的环氧树脂反应，促进其成炭，提高胶黏剂的成炭率，进一步提高多层板的阻燃性能。
(3)本发明提供的阻燃型多层板制备方法，通过对单板进行预处理，随后再进行真空浸渍，接着再进行涂胶热压，最后进行裁边砂光，制备工艺简单易行，采用的胶黏剂环保无毒，具有较高的粘结性能、阻燃性能和防腐性能，且能够提高木材的机械性能，具有良好的工业生产前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
其中，本发明实施例中所用环氧树脂均购自3M公司，牌号为DP100FR，所述单层板为桉木板，单层板厚度为4mm。
实施例1
一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入去离子水总质量3％的氢氧化钠和单层板总质量1％的硅烷偶联剂，加热至80℃后保温2h，随后再冷却至-30℃后保温2h，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)真空加热浸渍：将步骤(1)中得到的预处理单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.1MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液3h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到2Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温温度为70℃，保温时间为10h，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(3)二次干燥：将步骤(2)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到9％；
(4)涂胶：将步骤(3)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；板坏层数为5层，涂胶量为240g/m2；
(5)热压：将步骤(4)得到的板坯以3MPa压力冷压40min，将冷压后的板坯于90℃预热30min，再以5MPa的压力进行下热压，热压温度为130℃，热压时间为2h，待板坯之间的胶层固化成型后减压至2MPa，得热压板坯；
(6)裁边砂光：将热压板坯在70℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
其中，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将3份氢氧化铝、5份磷酸二氢铵、4份硼酸钙、4份氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、5份可膨胀石墨、15份甲基丙烯酸甲酯、3份硅烷偶联剂KH570、40份环氧树脂、5份丙烯酸、8份丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应温度为50℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为1h，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将20份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入5份纳米二氧化硅、3份乙酰丙酮锌、15份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入5份碳酸钾和200份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
实施例2
一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入去离子水总质量5％的氢氧化钠和单层板总质量2％的硅烷偶联剂，加热至90℃后保温2h，随后再冷却至-20℃后保温2h，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)真空加热浸渍：将步骤(1)中得到的预处理单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.2MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液2h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到3Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温温度为80℃，保温时间为7h，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(3)二次干燥：将步骤(2)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到7％；
(4)涂胶：将步骤(3)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；板坏层数为5层，涂胶量为240g/m2；
(5)热压：将步骤(4)得到的板坯以5MPa压力冷压30min，将冷压后的板坯于95℃预热25min，再以7MPa的压力进行下热压，热压温度为140℃，热压时间为1.5h，待板坯之间的胶层固化成型后减压至3MPa，得热压板坯；
(6)裁边砂光：将热压板坯在80℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
其中，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将4份氢氧化铝、6份磷酸二氢铵、6份硼酸钙、6份氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、7份可膨胀石墨、20份甲基丙烯酸甲酯、5份硅烷偶联剂KH570、50份环氧树脂、10份丙烯酸、10份丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应温度为60℃，搅拌速度为250r/min，反应时间为1h，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将35份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入10份纳米二氧化硅、4份乙酰丙酮锌、20份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入10份碳酸钾和300份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
实施例3
一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入去离子水总质量6％的氢氧化钠和单层板总质量3％的硅烷偶联剂，加热至100℃后保温2h，随后再冷却至-10℃后保温2h，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)真空加热浸渍：将步骤(1)中得到的预处理单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.3MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液3h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到4Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温温度为90℃，保温时间为5h，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(3)二次干燥：将步骤(2)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到6％；
(4)涂胶：将步骤(3)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；板坏层数为5层，涂胶量为240g/m2；
(5)热压：将步骤(4)得到的板坯以6MPa压力冷压20min，将冷压后的板坯于100℃预热20min，再以8MPa的压力进行下热压，热压温度为160℃，热压时间为1h，待板坯之间的胶层固化成型后减压至4MPa，得热压板坯；
(6)裁边砂光：将热压板坯在90℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
其中，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将5份氢氧化铝、8份磷酸二氢铵、8份硼酸钙、8份氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、10份可膨胀石墨、25份甲基丙烯酸甲酯、7份硅烷偶联剂KH570、60份环氧树脂、15份丙烯酸、12份丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应温度为70℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为0.5h，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将45份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入15份纳米二氧化硅、5份乙酰丙酮锌、30份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入15份碳酸钾和400份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
对比例1
一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)真空加热浸渍：将单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.1MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液3h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到2Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温温度为70℃，保温时间为10h，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(2)干燥：将步骤(1)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到9％；
(3)涂胶：将步骤(2)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；板坏层数为5层，涂胶量为240g/m2；
(4)热压：将步骤(3)得到的板坯以3MPa压力冷压40min，将冷压后的板坯于90℃预热30min，再以5MPa的压力进行下热压，热压温度为130℃，热压时间为2h，待板坯之间的胶层固化成型后减压至2MPa，得热压板坯；
(5)裁边砂光：将热压板坯在70℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
其中，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将3份氢氧化铝、5份磷酸二氢铵、4份硼酸钙、4份氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、5份可膨胀石墨、15份甲基丙烯酸甲酯、3份硅烷偶联剂KH570、40份环氧树脂、5份丙烯酸、8份丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应温度为50℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为1h，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将20份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入5份纳米二氧化硅、15份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入和200份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
对比例2
一种所述阻燃型多层板的制备方法，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入去离子水总质量3％的氢氧化钠和单层板总质量1％的硅烷偶联剂，加热至80℃后保温2h，随后再冷却至-30℃后保温2h，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)涂胶：将步骤(1)得到的预处理单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；板坏层数为5层，涂胶量为240g/m2；
(3)热压：将步骤(2)得到的板坯以3MPa压力冷压40min，将冷压后的板坯于90℃预热30min，再以5MPa的压力进行下热压，热压温度为130℃，热压时间为2h，待板坯之间的胶层固化成型后减压至2MPa，得热压板坯；
(4)裁边砂光：将热压板坯在70℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
其中，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将3份氢氧化铝、5份磷酸二氢铵加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、5份可膨胀石墨、15份甲基丙烯酸甲酯、40份环氧树脂、5份丙烯酸、8份丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应温度为50℃，搅拌速度为300r/min，反应时间为1h，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
将实施例1-3和对比例1-2制得的阻燃型多层板进行性能测试，其中，极限氧指数按标准GB/T2406.2-2009进行测试；抗弯强度按GB/T 1936.1-2009进行测试；根据国家标准GB/T 9846-2004“胶合板”中的要求，制作10个试件，按国家标准GB/T 17657-1999中4.15Ⅱ类胶合板检测方法检测胶合板的胶合强度；并将试件放入63℃的热水中浸渍3h，取出后在室温下冷却10min，在试验机上检测其湿胶合强度，拉伸速度10mm/min；测试结果如下表1：
表1多层板性能测试结果
抗弯强度MPa 极限氧指数％ 湿胶合强度MPa
实施例1 122 39.7 1.51
实施例2 127 41.5 1.76
实施例3 120 40.1 1.64
对比例1 114 30.8 1.25
对比例2 118 29.2 1.11
从表1中可以看出，本发明提供的阻燃型多层板，最大极限氧指数可达41.5，具有良好的阻燃效果，且本发明的阻燃型多层板在加入阻燃剂后，其抗弯强度和湿胶合强度并未降低，具有良好的实用性；对比例1中未进行单层板预处理且阻燃溶液中未加入乙酰丙酮锌和碳酸钾，导致其成炭率下降，阻燃性能降低；对比例2中未进行阻燃溶液浸渍且阻燃胶黏剂中未加入硼酸钙、氧化锆和硅烷偶联剂，体系中成炭率降低且粘接强度下降。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种阻燃型多层板，其特征在于，由至少三层单层板通过阻燃胶黏剂复合成一体而制成，所述单层板厚度为3-5mm并且进行过预处理，其中，所述阻燃胶黏剂由以下重量份的原料制备而成：氢氧化铝3-5份、磷酸二氢铵5-8份、硼酸钙4-8份、氧化锆4-8份、可膨胀石墨5-10份、硅烷偶联剂3-7份、甲基丙烯酸甲酯15-25份、环氧树脂40-60份、丙烯酸5-15份、丙烯酰胺8-12份。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型多层板，其特征在于，所述阻燃胶黏剂的制备方法如下：
按配方称取原料，将氢氧化铝、磷酸二氢铵、硼酸钙、氧化锆加入高速混合机内，混合均匀，得到混合粉末；随后再将混合粉末、可膨胀石墨、甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶联剂、环氧树脂、丙烯酸、丙烯酰胺加入反应釜，搅拌反应，反应完成后冷却至常温，即得所述阻燃胶黏剂。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃型多层板，其特征在于，所述搅拌反应温度为50-70℃，搅拌速度为200-300r/min，反应时间为0.5-1h。
4.一种权利要求1-3任一项所述阻燃型多层板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)单层板预处理：将单层板清洗干净，放入反应釜中，随后加入去离子水没过单层板，再加入氢氧化钠和硅烷偶联剂，加热至一定温度后保温一定时间，随后再冷却至一定温度后保温，如此反复加热-冷却3次后，再升至室温，取出后干燥，得到预处理单层板；
(2)真空加热浸渍：将步骤(1)中得到的预处理单层板放入真空加压罐中，首先抽真空，使真空加压罐内的真空度达到0.1-0.3MPa，关闭真空泵，同时导入已配置好的阻燃溶液，保持浸液1-3h，随后对单板进行加压处理，使真空加压罐内的相对压力达到2-4Mpa，接着对浸液槽加热，进行保温，保温完成后打开排液阀缓慢排出阻燃溶液，最后卸压，取出单层板；
(3)二次干燥：将步骤(2)得到的单层板进行干燥，使单层板的含水率降到6-9％；
(4)涂胶：将步骤(3)干燥后单层板上表面涂布阻燃胶黏剂，按照木纹方向纵横交错形成板坯，所述涂布方式为淋胶；
(5)热压：将步骤(4)得到的板坯以3-6MPa压力冷压20-40min，将冷压后的板坯于90-100℃预热20-30min，再以5-8MPa的压力进行下热压，待板坯之间的胶层固化成型后减压至2-4MPa，得热压板坯；
(6)裁边砂光：将热压板坯在70-90℃下烘干至含水率7％，烘干后的板坯于室温下放置3d，在后旋转切割或平面切片剪切，锯边、表面修整、砂光、打磨，即得所述阻燃型多层板。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加热温度为80～100℃，保温时间为2h；冷却温度为-30～-10℃，保温时间为2h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中加入氢氧化钠的质量为加入去离子水总质量的3-6％，加入硅烷偶联剂的质量为单层板总质量的1-3％。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中保温温度为70-90℃，保温时间为5-10h。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中阻燃溶液制备方法包括以下步骤：将20-45份磷酸二甲苯酯加入容器内搅拌加热至65℃，接着加入5-15份纳米二氧化硅、3-5份乙酰丙酮锌、15-30份多聚磷酸钠，继续搅拌加热至70℃，再次加入5-15份碳酸钾和200-400份水，继续搅拌升温到90℃，保温0.5h后，得到阻燃溶液。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述板坏层数为3-7层，涂胶量为220-250g/m2。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中热压温度为130-160℃，热压时间为1-2h。
CN202210225738.2A 2022-03-09 2022-03-09 一种阻燃型多层板及其制备方法 Withdrawn CN114701022A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210225738.2A CN114701022A (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种阻燃型多层板及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210225738.2A CN114701022A (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种阻燃型多层板及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114701022A true CN114701022A (zh) 2022-07-05

Family

ID=82168655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210225738.2A Withdrawn CN114701022A (zh) 2022-03-09 2022-03-09 一种阻燃型多层板及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114701022A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256564A (zh) * 2022-08-05 2022-11-01 马昕赟 一种无醛阻燃胶合板的制造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256564A (zh) * 2022-08-05 2022-11-01 马昕赟 一种无醛阻燃胶合板的制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4514532A (en) Modified phenol-formaldehyde resin and the production thereof
CN105235025A (zh) 一种低醛阻燃胶合板的生产方法
CN102085679A (zh) 一种木材改性液及其制备方法和应用
CN114701022A (zh) 一种阻燃型多层板及其制备方法
CN114474260B (zh) 一种环保阻燃耐腐蚀胶合板及其制备方法
CN115091572A (zh) 一种环保型高强阻燃装饰薄木的制备方法
CN111173226A (zh) 一种复合型阻燃实木地板及其制备工艺
CN111231024A (zh) 一种具有防腐防霉高阻燃性的复合人造板及其制造方法
CN113290657A (zh) 一种胶合板加工工艺
CN114311178B (zh) 一种阻燃防腐胶合板及其制备方法
CN102198677A (zh) 阻燃细木工板的制备方法
CN104479601B (zh) 一种高防潮脲醛树脂胶粘剂及其制备方法
CN113733266A (zh) 一种泡桐木材多层阻燃防火板制造方法
CN113858374A (zh) 一种生物质基环保阻燃纤维板制备方法
CN107243966B (zh) 一种阻燃吸波型碳纤维复合木板及其制造方法
CN117226942A (zh) 一种抗指纹三聚氰胺饰面板及其制备工艺
CN110355845B (zh) 一种增强、阻燃炭化橡胶木板材的制备方法
CN114714460B (zh) 一种刨花板及其制备方法
CN114015001B (zh) 一种酚醛树脂的制备方法
CN113308213B (zh) 一种防腐、阻燃型无醛胶合板及其制备方法
CN112025872B (zh) 一种无醛环保型阻燃胶合板及其制造方法
CN114133913A (zh) 一种废糖蜜基高强度环保无醛胶黏剂及其制备方法和应用
CN114654545A (zh) 一种阻燃防腐胶合板及其制备方法
CN114012841A (zh) 一种低烟防锈难燃胶合板及其制造方法
CN111086068A (zh) 一种高强度防腐胶合板的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20220705

WW01 Invention patent application withdrawn after publication