CN115287038B - 一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂及其应用 - Google Patents

一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂及其制备方法与应用，首先将20～30重量份层状硅酸盐和2～5重量份二硫化钼加入到缓冲溶液中，辅助超声振荡，得到悬浊液；其次将5～10重量份动物蛋白加入悬浊液中，辅以搅拌超声振荡，静置10～12h后，取出沉淀物后反复洗涤10～20次，将沉淀物干燥，研磨至200～240目，再将2～5重量份硼酸锌与沉淀物混合搅拌得到改性层状硅酸盐基阻燃剂；最后将20～30重量份改性层状硅酸盐基阻燃剂，10～20重量份面粉，硅烷偶联剂0.5～1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，得到改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂；本发明提供的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂流动性强，无甲醛释放，胶合强度号。

Description

一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂及其应用
技术领域
本发明涉及阻燃材料技术领域，具体涉及一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂的制备方法及其应用。
背景技术
近几年，随着国家强制性标准GB 50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》的实施，市场对室内装饰装修材料阻燃防火性能越来越重视，具有阻燃功能的阻燃胶合板成为室内装饰装修必不缺少的材料。
由于传统浸渍阻燃法(湿法)制备的阻燃胶合板产品存在由高吸湿性引起的吸潮、腐蚀轻钢龙骨等问题。专利202011201809.2公布了一种人造板表面阻燃胶黏剂及其制备方法和应用，但是该专利所使用的三聚氰胺胶黏剂成本较高。不但阻燃剂添加量大，而且使用该专利中的阻燃剂与普通木质素无醛胶黏剂复配组成阻燃胶黏剂，存在胶合强度达不到国家标准中Ⅲ类胶合强度的要求的问题。
层状硅酸盐储量丰富，适合大量生产，层状硅酸盐作为无机阻燃填料在聚合物中有广泛的应用，但是在人造板领域相关研究很少，因此层状硅酸盐作为阻燃剂在人造板领域具有很好的应用前景。层状硅酸盐主要由云母石、蒙脱石等主要矿物质组成，层状硅酸盐单独作为阻燃剂使用时存在炭层结构不稳定，产烟量大的问题，在层状硅酸盐中添加少量的硼酸锌和二硫化钼可以起到很好的协同抑烟和稳定炭层的作用，提高层状硅酸盐的阻燃性能和抑烟效果。但是，将层状硅酸盐，硼酸锌，二硫化钼简单混合，然后与木质素无醛胶黏剂复配制备阻燃胶黏剂，存在与胶黏剂相容性差，复配后阻燃剂胶黏剂粘性差，流动性不强，预冷压强度低，胶合强度达不到国家标准中Ⅲ类胶合强度的现象。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂制备方法及其应用。本发明提供的改性层状硅酸盐无机阻燃剂阻燃性能好，添加少量即可稳定的达到B1(C)级阻燃等级，所提供的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂粘性强、流动性强、工艺适应性强，制备的阻燃胶合板胶合强度可达到Ⅲ类胶合强度要求。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将20～30重量份层状硅酸盐和2～5重量份二硫化钼依次加入到300～500重量份pH值为4.0～5.0入缓冲溶液中，超声波振荡10～15min，频率为40～80MHz，得到层间剥离的层状硅酸盐和二硫化钼的悬浊液。
(2)将5～10重量份动物蛋白加入步骤(1)的悬浊液中，机械搅拌加超声振荡10～20min，转速为400～600r/min，频率为40～80MHz，静置10～12h；取出沉淀物。
(3)使用去离子水反复清洗沉淀物10～20次，将沉淀物置于50～60℃的恒温干燥箱干燥至绝干，研磨沉淀物粒径至600～800目。
(4)步骤(3)得到的沉淀物与2～5重量份硼酸锌混合，高速搅拌10～15min，转速1500～2000r/min，即得改性层状硅酸盐基阻燃剂。
(5)步骤(4)得到的20～30重量份改性层状硅酸盐基阻燃剂，10～20重量份面粉，硅烷偶联剂0.5～1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间10～15min，转速1500～2000r/min，搅拌结束即得改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂。
所述层状硅酸盐均为2:1型层状结构的层状硅酸盐，2:1型结构层状硅酸盐层间结合力较弱，容易实现层间剥离，层间剥离后的层状硅酸盐表面带负电荷，可与带正电荷的动物蛋白形成强烈的静电作用，作为优选，所述2:1型结构层状硅酸盐为蒙脱石、云母石中的一种或两种混合物，蒙脱石和云母石在自然界中广泛存在，价格低廉，可以大大降低生产成本，适合工业化推广。
所述二硫化钼具有以Mo-S键相连接的类石墨烯片层结构，在超声振荡中会产生分层，表面负电荷裸露出来，同样与动物蛋白表面正电荷形成强烈静电吸引作用，二硫化钼在燃烧过程中Mo-S键发生断裂，Mo元素可以降低燃烧时的生烟速率和生烟密度，提高层状硅酸盐抑烟性能，作为优选，所述二硫化钼为白色固体，密度5.06g/cm3，粒径在240～400目之间。
所述动物蛋白质中富含丰富的赖氨酸和色氨酸等含有极性官能团的氨基酸分子，其可以与木质素发生交互作用形成共价键和氢键，从而提高改性层状硅酸盐基阻燃剂与木质素胶黏剂的相容性，提高阻燃胶合板的胶合强度和预冷压性能，作为优选，所述动物蛋白为牛血清蛋白、猪血清蛋白中的一种或两种混合物。
所述血清白蛋白的等电点在4.7～4.9之间，作为优选，所述缓冲溶液的pH值为4.0～5.0之间，当缓冲溶液调节到所述范围的pH值时，所述血清白蛋白表面带正电荷，与表面带负电荷的层状硅酸盐形成强烈的静电结合。
作为优选，所述的木质素无醛胶黏剂的外观为酒红色、无杂质的均匀液体，粘度为10～30MPa·s，pH值为11～13。
所述硼酸锌燃烧后会产生具有黏度的网状物质，会增加阻燃胶层的成炭量，并使得炭层更加完整，致密，从而提高阻燃剂阻燃效果，作为优选，所述的硼酸锌外观为白色固体，密度为3.64g/cm3。
作为优选，所述的硅烷偶联剂中文名称为N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2。
本发明提供了上述方案所述改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂或上述方案所述制备方法制备得到的改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂在制备板材中的应用。
优选的，所述板材包括胶合板、细木工板或生态板。
优选的，当所述板材为胶合板时，所述胶合板的制备方法包括以下步骤：
步骤1)单板涂布改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂，单面涂布量220～280g/m2，按纹理纵横交错方式组坯成基材板坯；
步骤2)组坯完成后，基材板坯陈放3～4h后进入冷压，单位压力0.7±0.1MPa，时间3～4h。
步骤3)冷压结束后进入热压阶段，热压温度125±3℃，保压时间70～80s/mm，排气时间60～120s。
步骤4)24h后刮腻，晾干48h以上后进行定厚砂光，养生2～3天，得到阻燃胶合板基材。
步骤5)阻燃胶合板基材涂布改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，单面涂布量220～280g/m2，上下面加贴重组装饰单板或奥古曼单板，组坯成无醛阻燃胶合板板坯。
步骤6)阻燃胶合板板坯进入冷压前陈放1～2h，单位压力0.7±0.1MPa，时间180～200s。
步骤7)冷压结束后进入热压阶段，热压温度125℃±3℃，单位压力0.7±0.1MPa，时间180～200s，热压结束得到无醛阻燃胶合板。
优选的所述单板材种为桉木、杨木、松木，其规格为长2490～2500mm、宽1255～1265mm、厚1.6～3.6mm。
优选的所述科技木单板材种为阿尤斯、杨木，其规格为长2550±10mm、宽1260±5mm、厚0.2～1.0mm。
本发明提供了一种改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂，按质量份数计，包括以下制备原料：木质素无醛胶100重量份，改性层状硅酸盐基阻燃剂20～30重量份，面粉10～20重量份，其中改性层状硅酸盐基阻燃剂包括20～30重量份层状硅酸盐，2～5重量份二硫化钼，5～10重量份动物蛋白，2～5重量份硼酸锌。在本发明中，加入动物蛋白的目的是增加改性层状硅酸盐基阻燃剂与木质素无醛胶黏剂的相容性，增加阻燃胶黏剂的预冷压强度和胶合强度；使用乙酸—乙酸钠缓冲液和超声振荡的目的是将层状硅酸盐和二硫化钼剥离，使得层状硅酸盐和二硫化钼表面带负电荷的阴离子裸露出来，与动物蛋白表面的带正电荷的阳离子发生强烈的静电作用，动物蛋白嵌入层状硅酸盐和二硫化钼中，从而达到对层状硅酸盐的改性作用；本发明中的二硫化钼在燃烧过程中Mo-S键发生断裂，Mo元素可以降低燃烧时的生烟速率和生烟密度，提高抑烟性能；本发明中的硼酸锌燃烧后会产生具有黏度的网状物质，会增加阻燃胶层的成炭量，并使得炭层更加完整，致密，从而提高阻燃剂阻燃效果。在本发明所得到的改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂中，以层状硅酸盐基阻作为主要无机阻燃填料，动物蛋白作为层状硅酸盐改性剂，二硫化钼和硼酸锌作为协同阻燃剂，木质素无醛胶黏剂作为成膜物质和成炭物质。
与其他发明相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明中的改性层状硅酸盐基阻燃剂，与现有阻燃剂相比，价格低廉，原材料来源广泛，添加少量即可达到B1(C)阻燃等级，抑烟效果明显。
2、本发明创造性地使用动物蛋白对层状硅酸盐进行增强改性，提高了其与木质素基胶黏剂的相容性，降低了阻燃剂的加入对胶黏剂胶合强度的影响；使用二硫化钼对层状硅酸盐进行抑烟改性，降低燃烧过程中的产烟量和产烟密度。
3、本发明的改性层状硅酸盐基木质素无醛阻燃胶黏剂粘性强，流动性好，有利于生产实际布胶的实施，有效提高了阻燃胶合板的预冷压强度，阻燃胶合板的胶合强度可以达到国家标准Ⅲ类胶合强度要求。
4、本发明制备的阻燃胶合板有效解决降低了阻燃胶合板的吸湿性，解决了湿法阻燃胶合板存在的由高吸湿性引起的腐蚀轻钢龙骨的问题。
具体实施方式
下面具体实施方式对本发明作进一步详细的描述，本发明的优点和特点将全随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。在不偏离本发明实质的基础上，可以对本发明技术方案进行各种变型、组合或润饰，但这些变型、组合或润饰均属于本发明要求保护的范围。
下述实施例中所用的材料、设备、仪器等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。本发明中的“份数”指重量份数。
实施例1
第一步：制备改性蒙脱石阻燃剂。
(1)将30重量份蒙脱石和5重量份二硫化钼依次加入到500重量份pH值为4.8的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，超声波振荡15min，频率为40MHz，得到层间剥离的层状硅酸盐和二硫化钼的悬浊液；
(2)将10重量份牛血清蛋白加入步骤(1)的悬浊液中，机械搅拌加超声振荡120min，转速为500r/min，频率为40MHz，静置12h，取出沉淀物；
(3)使用去离子水反复清洗沉淀物10次，将沉淀物置于60℃的恒温干燥箱干燥至绝干，研磨沉淀物粒径至800目；
(4)步骤(3)得到的沉淀物与5重量份硼酸锌混合，高速搅拌15min，转速1500r/min，即得改性层状硅酸盐基阻燃剂；
第二步：制备改性蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂
将30重量份改性蒙脱石基盐基阻燃剂，20重量份面粉，1.0重量份硅烷偶联剂(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间15min，转速2000r/min，搅拌结束即得改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂。
第三步：制备改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶合板。
步骤1)厚度为2.6mm桉木单板涂布改性层状硅酸盐基阻燃胶黏剂，单面涂布量250g/m2，按纹理纵横交错方式组坯成三层胶合板基材板坯；
步骤2)组坯完成后，基材板坯陈放3.5h后进入冷压，单位压力0.7MPa，时间3h。
步骤3)冷压结束后进入热压阶段，热压温度125℃，保压时间80s/mm，排气时间120s。
步骤4)24h后刮腻，晾干48h以上后进行定厚砂光，养生2天，得到无醛阻燃胶合板基材。
步骤5)阻燃胶合板基材涂布改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，单面涂布量250g/m2，上下面加贴0.6mm杨木科技木单板，组坯成无醛阻燃胶合板板坯。
步骤6)阻燃胶合板板坯进入冷压前陈放1.5h，单位压力0.7MPa，时间180s。
步骤7)冷压结束后进入热压阶段，热压温度100℃，单位压力0.7MPa，时间180s，热压结束即得。
实施例2
对实施1中的第三步生产工艺不变，改变部分如下：
(1)将20重量份云母石和3重量份二硫化钼依次加入到500重量份pH值为4.6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，超声波振荡10min，频率为60MHz，得到层间剥离的层状硅酸盐和二硫化钼的悬浊液；
(2)将10重量份牛血清蛋白加入步骤(1)的悬浊液中，机械搅拌加超声振荡15min，转速为400r/min，频率为60MHz，静置10h，取出沉淀物。
(3)使用去离子水反复清洗沉淀物15次，将沉淀物置于60℃的恒温干燥箱干燥至绝干，研磨沉淀物粒径至700目；
(4)步骤(3)得到的沉淀物与3重量份硼酸锌混合，高速搅拌15min，转速1500r/min，即得改性层状云母石基阻燃剂。
第二步制备改性云母石基无醛阻燃胶黏剂
将20重量份改性云母石基盐基阻燃剂，15重量份面粉，硅烷偶联剂(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)0.5重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间10min，转速1500r/min，搅拌结束即得改性层状云母石基无醛阻燃胶黏剂。
实施例3
对实施1中的第三步生产工艺不变，改变部分如下：
第一步制备改性云母石/蒙脱石基阻燃剂
(1)将15重量份云母石、10重量份蒙脱石、2重量份二硫化钼依次加入到500重量份pH值为4.6的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中，超声波振荡12min，频率为50MHz，得到层间剥离的层状硅酸盐和二硫化钼的悬浊液。
(2)将10重量份牛血清蛋白加入步骤(1)的悬浊液中，机械搅拌加超声振荡15min，转速为450r/min，频率为50MHz，静置10h，取出沉淀物。
(3)使用去离子水反复清洗沉淀物12次，将沉淀物置于55℃的恒温干燥箱干燥至绝干，研磨沉淀物粒径至600目。
(4)步骤(3)得到的沉淀物与2重量份硼酸锌混合，高速搅拌12min，转速1800r/min，即得改性层状硅酸盐混合物基阻燃剂。
第二步制备改性云母石/蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂
将20重量份改性蒙脱石基盐基阻燃剂，15重量份面粉，硅烷偶联剂(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)0.8重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间10min，转速1500r/min，搅拌结束即得改性云母石/蒙脱石基基无醛阻燃胶黏剂。
对比例1
对实施1中的第三步生产工艺不变，改变部分如下：
第一步：制备蒙脱石基阻燃剂。将30重量份蒙脱石研磨粒径至800目；
第二步：制备蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂。将30重量份蒙脱石基盐基阻燃剂，20重量份面粉，硅烷偶联剂(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间15min，转速2000r/min，搅拌结束即得蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂。
对比例2
对实施1中的第三步生产工艺不变，改变部分如下：
第一步：制备改性蒙脱石基阻燃剂。将30重量份蒙脱石、5重量份二硫化钼、5重量份硼酸锌铵高速混合均匀，研磨混合物粒径至800目；
第二步：制备改性蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂
将30重量份改性蒙脱石基盐基阻燃剂，20重量份面粉，硅烷偶联剂1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)拌时间15min，转速2000r/min，搅拌结束即得蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂。
对比例3
对实施1中的第三步生产工艺不变，改变部分如下：
第一步：制备改性蒙脱石基阻燃剂。将30重量份蒙脱石、5重量份二硫化钼、10重量份牛血清蛋白、5重量份硼酸锌铵高速搅拌混合均匀，研磨混合物粒径至800目；
第二步：制备蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂
将30重量份改性蒙脱石基盐基阻燃剂，20重量份面粉，硅烷偶联剂(N-2-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2)1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间15min，转速2000r/min，搅拌结束即得蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂。
对比列4
步骤1)厚度为2.6mm浸渍过阻燃剂的桉木涂布木质素无醛胶黏剂，单面涂布量250g/m2，按纹理纵横交错方式组坯成三层胶合板基材板坯，所述浸渍单板采购自江苏莱宝装饰有限公司；
步骤2)组坯完成后，基材板坯陈放3.5h后进入冷压，单位压力0.7MPa，时间3h。
步骤3)冷压结束后进入热压阶段，热压温度125℃，保压时间80s/mm，排气时间120s。
步骤4)24h后刮腻，晾干48h以上后进行定厚砂光，养生2天，得到无醛阻燃胶合板基材。
步骤5)阻燃胶合板基材涂布改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，单面涂布量250g/m2，上下面加贴0.6mm杨木科技木单板，组坯成无醛阻燃胶合板板坯。
步骤6)阻燃胶合板板坯进入冷压前陈放1.5h，单位压力0.7MPa，时间180s。
步骤7)冷压结束后进入热压阶段，热压温度125℃，单位压力0.7MPa，时间180s，热压结束即得。
根据GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》测试胶合板试件的胶合强度和甲醛释放量，根据GBT 20284-2006《建筑材料或制品的单体燃烧试验》测试胶合板试件的燃烧性能和产烟特性，根据LY/T 3036-2018《阻燃木质材料吸湿性试验方法》测试胶合板的吸湿性，结果见下表1所示。
表1
Figure BDA0003735080840000091
Figure BDA0003735080840000101
表1中，燃烧性能指标THR600s/MJ为前600秒总放热量；产烟特性指标SMOGRA/(m2/s2)为烟气生成速率指数；TSP600s/m2为试验600s总烟气生成量。
从实施例1、2、3中的数据可以看出，使用本发明中的改性蒙脱土、改性云母石、改性云母石/蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂制备的阻燃胶合板的Ⅲ类胶合强度均合格(≥0.7MPa，国家标准要求)，燃烧性能主要指标前600s内的总放热量THR600s均合格(THR600s≤15MJ，国家标准要求)，产烟特性指标烟气生成速率指数SMOGRA和试验600s烟气总生成量TSP600s均合格(国家标准要求SMOGRA≤180m2/s2，TSP600s≤200m2)；从表1中实施例1与实施3的数据可以看出，添加少量的阻燃剂，Ⅲ类胶合强度、燃烧性能主要指标、产烟特性指标同样合格，采用本发明方法制备的阻燃剂具有添加量少，阻燃性能同样合格的优点。
从表1可以数据可以看出，对比例2与对比例1相比，对比例2的燃烧性能主要指标THR600s提高了4.9MJ，明显合格，产烟特性指标SMOGRA和TSP600s分别降低152.5m2/s2和40.8m2/s2均合格，这是由于硼酸锌和二硫化钼的加入降低了稳固了炭层，降低了燃烧时的生烟速率和生烟密度。
对比例3和对比例2相比，对比例3的胶合强度没有明显的提升，冷压问题也没有得到解决，这说明使用动物蛋白简单的复配改性无法解决胶合强度不合格，预冷压散板的问题。
实施例1与对比例3对比，实施例1的Ⅲ类胶合强度提高了0.82MPa，Ⅲ类胶合强度明显合格，预冷压效果也大幅提升，同时保证了燃烧性能指标和产型特性指标合格，甚至小幅提升。这是由于使用本发明的改性方法可以使得层状硅酸盐层间剥离，与动物蛋白形成强烈的静电吸引力，而动物蛋白中的氨基酸可以和木质素基胶黏剂发生交联，从而提高层状硅酸盐和木质素基胶黏剂的结合力，增强两者相容性，提高阻燃胶合板的胶合强度；本发明中的二硫化钼在燃烧过程中Mo-S键发生断裂，Mo元素可以降低燃烧时的生烟速率和生烟密度，提高层状硅酸盐抑烟性能；本发明中的硼酸锌燃烧后会产生具有黏度的网状物质，会增加阻燃胶层的成炭量，并使得炭层更加完整，致密，从而提高阻燃剂阻燃效果。
从表1中实施例1与对比例3中的数据可以看出，采用改性蒙脱石基无醛阻燃胶黏剂制备的阻燃胶合板与浸渍单板制备的浸泡法阻燃胶合板的胶合强度指标和燃烧性能指标THR600s、产烟特性指标SMOGRA、TSP600相近，均合格，但是实施例1的吸湿性明显低于对比例3的吸湿性，与对比例3相比，实施例1的吸湿性降低了约56％。因为阻燃剂牢牢固定于胶层之间，避免阻燃剂析出，从而降低阻燃胶合板的吸湿性。

Claims (10)

1.一种改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，通过如下方法制备而成：
（1）将20~30重量份层状硅酸盐和2~5重量份二硫化钼依次加入到300~500 重量份 pH值为4.0~5.0入缓冲溶液中，超声振荡并辅以机械搅拌10~15 min，频率为40~80 MHz，得到层间剥离的层状硅酸盐和二硫化钼的悬浊液；
（2）将5~10份动物蛋白加入步骤（1）的悬浊液中，超声振荡并辅以机械搅拌10~20 min，转速为400~600 r/min，频率为40~80 MHz，静置10~12 h，取出沉淀物；
（3）使用去离子水反复清洗沉淀物10~20次，将沉淀物置于50~60℃的干燥室干燥至绝干，研磨沉淀物粒径至600~800目；
（4）步骤（3）得到的沉淀物与5~10重量份硼酸锌混合，高速混合10~15min，转速1500~2000r/min，即得改性层状硅酸盐基阻燃剂；
（5）步骤（4）得到的20~30重量份改性层状硅酸盐基阻燃剂，10~20重量份面粉，硅烷偶联剂0.5~1.0重量份依次加入到100重量份木质素无醛胶黏剂中，高速搅拌混合均匀，搅拌时间10~15 min，转速1500~2000r/min，搅拌结束即得改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂。
2.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述层状硅酸盐为蒙脱石、云母石、凹凸棒、蛭石、海绿石、叶腊石中的一种或两种混合物。
3.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的二硫化钼为白色固体，密度5.06 g/cm3，粒径在240~400目之间。
4.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述动物蛋白为牛血清蛋白、猪血清蛋白中的一种或两种混合物。
5.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的木质素无醛胶黏剂的外观为酒红色、无杂质的均匀液体，粘度为10~30MPa·s，pH值为11~13。
6.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的硼酸锌外观为白色固体，密度为3.64g/cm3。
7.根据权利要求1所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂中文名称为N-（2-氨乙基）-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷，分子式NH2(CH2)2NH(CH2)3SiCH3(OCH3)2。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂在制备板材中应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述板材包括胶合板、细木工板或生态板。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，当所述板材为胶合板时，所述胶合板的制备方法包括以下步骤：
步骤1）单板涂布改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，单面涂布量220~280 g/m2，按纹理纵横交错方式组坯成基材板坯；
步骤2）组坯完成后，基材板坯陈放3~4 h后进入冷压，单位压力0.7±0.1 MPa，时间3~4h；
步骤3）冷压结束后进入热压阶段，热压温度125±3℃，保压时间70~80 s/mm，排气时间60~120 s；
步骤4）24 h后刮腻，晾干48 h以上后进行定厚砂光，养生2~3天，得到无醛阻燃胶合板基材；
步骤5）阻燃胶合板基材涂布改性层状硅酸盐基无醛阻燃胶黏剂，单面涂布量220~280g/m2，上下面加贴重组装饰单板或奥古曼单板，组坯成无醛阻燃胶合板板坯；
步骤6）阻燃胶合板板坯进入冷压前陈放1~2 h，单位压力0.7±0.1 MPa，时间180~200s；
步骤7）冷压结束后进入热压阶段，热压温度125℃±3℃，单位压力0.7±0.1 MPa，时间180~200 s，热压结束得到无醛阻燃胶合板。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101143965A (zh) * 2007-08-30 2008-03-19 华东理工大学 植物蛋白/无机矿物纳米复合材料的制备方法
EP2379643B1 (en) * 2008-12-17 2012-11-14 Basf Se Layered silicate flame retardant compositions
CN104357009B (zh) * 2014-11-12 2017-04-12 广西南宁绿园北林木业有限公司 木质素阻燃纤维板胶黏剂及其生产方法
KR102037839B1 (ko) * 2015-05-20 2019-10-31 주식회사 케이씨씨 바인더 조성물 및 이를 사용하여 섬유상 재료를 결속하는 방법
CN105619565B (zh) * 2016-03-07 2018-04-13 德华兔宝宝装饰新材股份有限公司 一种阻燃定向刨花板
CN106753231A (zh) * 2016-11-24 2017-05-31 北华大学 一种木质素基无醛胶黏剂及其制备和使用方法
CN106893143A (zh) * 2017-03-17 2017-06-27 南京林业大学 一种蒙脱土基无机－有机杂化阻燃剂的制备方法和应用
CN109666450A (zh) * 2018-11-13 2019-04-23 宁波中科朝露新材料有限公司 一种无醛阻燃型大豆胶粘剂及其制备方法和应用
CN114213998B (zh) * 2021-12-17 2023-06-16 浙江升华云峰新材股份有限公司 一种无机阻燃剂、防霉阻燃无醛胶及其制备方法和应用、防霉阻燃无醛胶合板的制备方法

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