CN115781839A - 一种高韧性竹质工程材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高韧性竹质工程材料及其制备方法，属于木材加工技术领域。所述高韧性竹质工程材料以竹条或定向竹纤维束为基本单元，以改性酚醛树脂为胶黏剂进行固化；其中，所述改性酚醛树脂包括以下质量份数的原料：100份苯酚，160‑190份50wt％甲醛水溶液，2‑10份碱性化合物，15‑20份二醇类化合物，10‑15份双氰胺和10‑30份胶乳。该高韧性竹质工程材料韧性大，不易开裂，能够满足室内和室外工程材料性能的要求。

Description

一种高韧性竹质工程材料及其制备方法

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，尤其涉及一种高韧性竹质工程材料及其制备方法。

背景技术

竹质工程材料是将竹材加工成竹条、竹纤维束或竹篾，经重组或复合加工而成，并能满足工程建设要求的板材、方材或型材。随着竹质工程材料应用领域的拓展，对材料的规格尺寸、外形构造和使用性能都提出了更高的要求，如：将竹材加工成建筑结构材时，往往需要对竹重组材、竹集成材进行二次胶合，将其制成一定截面的梁、柱等大规格构件；在园林景观用材时，为了造型的需要，通常将竹材加工成一定弧度的异型弯曲构件；另外一些竹质工程材料新兴应用领域如电梯扶手、护栏等，要求材料具有良好的韧性、抗冲击等性能。目前，竹质工程材料所使用的胶黏剂主要包括普通酚醛、间苯二酚等酚醛树脂，采用这种胶黏剂制成的竹质工程材料具有高强度、高硬度等优点，但也存在脆性大、易开裂等问题。这些问题极大地限制了竹质工程材料在大规格结构材、异型景观材料以及其他一些特殊领域的推广应用。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提出了一种高韧性竹质工程材料及其制备方法，即在竹材单元之间设置高弹性酚醛树脂，增加竹质工程材料胶层的韧性，开发高韧性竹质工程材料。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高韧性竹质工程材料，以竹条或定向竹纤维束为基本单元，以改性酚醛树脂为胶黏剂进行固化；其中，所述改性酚醛树脂包括以下质量份数的原料：100份苯酚，160-190份50wt.％甲醛水溶液，2-10份碱性化合物，15-20份二醇类化合物，10-15份双氰胺和10-30份胶乳。

所述竹条和定向竹纤维束是将3-5年生的竹材剖分成竹片，然后将其加工成竹条和定向竹纤维束。

进一步地，所述竹条长度为1.5-5.0m，宽度为15-30mm，厚度为0.5-1.5mm。

进一步地，所述定向竹纤维束是由直径为0.1-0.5mm，长度为20-50mm的竹纤维束按照顺纹交织而成的片状竹材；所述定向竹纤维束长度为1.5-5.0m，宽度为100-300mm，厚度为0.2-1.5mm。

进一步地，所述碱性化合物为一价或二价金属氢氧化物和氧化物。

进一步地，所述二醇类化合物包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或多种。

进一步地，所述胶乳包括丁苯乳液、苯丙乳液、醋丙乳液和纯丙乳液中的一种或多种。

进一步地，所述碱性化合物包括碱性化合物为一价和/或二价金属化合物。

更进一步地，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙、氧化钙和氧化钡中的一种或多种。

进一步地，所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将苯酚、二醇类化合物和第一批甲醛水溶液混合并搅拌，pH调节至3-4，在95-115℃回流2-3h，并脱去反应所产生的缩合水和游离水；

2)反应结束后，加入第一批碱性化合物和第二批甲醛水溶液，调节pH至7.5-8.5，再加入双氰胺，在85-90℃下反应1-2h；

3)再加入第二批碱性化合物，调节pH至9-10，在75-85℃下加热反应至样品粘度达到400-500cps，冷却到30℃以下，加入胶乳，搅拌均匀，即得改性酚醛树脂。

进一步地，步骤1)中，所述第一批甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为(0.5-1.0)：1；步骤2)中，所述第二批甲醛水溶液加入后，体系内的总甲醛与苯酚的摩尔比为(2.0-2.5)：1。

本发明还提供一种所述的高韧性竹质工程材料的制备方法，包括以下步骤：

将改性酚醛树脂均匀地涂布在竹条或浸渍到定向竹纤维束上，按顺纹方向组坯后，在热压机中，采用热压工艺，将竹条和定向竹纤维束粘合成整体，即得到高韧性竹质工程材料。

进一步地，所述改性酚醛树脂的施胶量为150-250g/m²。

本发明针对传统酚醛树脂脆性大的缺陷，在酚醛树脂的分子中通过内增韧与外增韧相结合方式，合成了改性的高韧性酚醛树脂，具体的：

内增韧：1.采用低配比的苯酚和甲醛水溶液以及二醇类化合物，在酸性条件下高温反应，得到二醇类化合物改性的线性酚醛树脂中间体，苯酚和甲醛在此条件下反应，会形成柔性的线性热塑性酚醛树脂；二醇类化合物的加入，通过与酚羟基进行醚化反应，形成位阻作用，使醚键上的两个邻位氢难以参加反应，降低交联密度；同时二醇类化合物还能与中间体羟甲基酚中的羟甲基发生反应，使柔性的二醇类化合物键连到酚醛树脂中，降低树脂固化后的交联密度，提高树脂的柔韧性；2.在得到二醇类化合物改性的柔性酚醛树脂中间体后，加入甲醛水溶液和双氰胺，并在碱性环境下反应，此过程中，甲醛水溶液与柔性中间体发生反应，赋予树脂热固性，双氰胺在此条件下也参与反应，键连到树脂中，形成柔性链段，降低交联密度，提高树脂的柔韧性；

外增韧：树脂在合成结束后，共混入一定量的胶乳，这些胶乳具有较低的玻璃化转变温度，柔韧性好，与树脂共混，能够提高树脂的柔韧性，同时确保树脂的强度能够满足要求。此外，此工艺制备得到的酚醛树脂，除具有较好的柔韧性外，还具有较好的胶合强度和环保性能，能够满足户内重组竹的性能要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明以竹条或定向竹纤维束为基本单元，通过内增韧和外增韧相结合方式改性的高韧性酚醛树脂为胶黏剂，制备高韧性竹集成材和竹重组材两种高韧性竹质工程材料。利用该方法制备的高韧性竹质工程材料韧性大，不易开裂，能够满足户内重组竹的性能要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1制备的竹条；

图2为实施例1制备的弦向组坯；

图3为实施例1制备的平压型竹集成材；

图4为实施例1制备的平压型竹集成材的浸渍剥离性能图；

图5为对比例1制备的平压型竹集成材的浸渍剥离性能图；

图6为实施例2制备的竹条；

图7为实施例2制备的径向组坯；

图8为实施例2制备的侧压型竹集成材；

图9为实施例3制备的定向竹纤维束；

图10为实施例3制备的径向组坯；

图11为实施例3制备的高韧性竹质重组材料；

图12为实施例3制备的高韧性竹质重组材料的浸渍剥离性能图；

图13为对比例3制备的高韧性竹质重组材料的浸渍剥离性能图。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明中所述的“份”如无特别说明，均按质量份计。

一种高韧性竹质工程材料，以竹条或定向竹纤维束为基本单元，以改性酚醛树脂为胶黏剂，将竹条或竹纤维束通过胶压成一整体；其中，所述改性酚醛树脂包括以下质量份数的原料：100份苯酚，160-190份50wt.％甲醛水溶液，2-10份碱性化合物，15-20份二醇类化合物，10-15份双氰胺和10-30份胶乳。

所述碱性化合物为一价和/或二价金属化合物。更优选为，所述碱性化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙、氧化钙和氧化钡中的一种或多种。最优选为氢氧化钠、氢氧化钾和氧化钙。

所述竹条和定向竹纤维束是将3-5年生的竹材剖分成竹片，然后将其加工成竹条和定向竹纤维束。具体为：

竹条(方法一)：将3-5年生的竹材剖分成长度为2.5m竹筒，采用剖竹机剖分成宽度为25mm的竹片，采用粗刨机将竹片刨削加工成断截面为矩形的竹片，将得到的竹片放入60-65℃的热水中，按干竹片重量5-8％的比例加入30％的过氧化氢，加温煮沸并保持6-8h，之后，取出竹片；将蒸煮后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为60-70℃，干燥时间72-84h，干燥后竹片的含水率控制在6-10％；将干燥后的竹片，采用精刨机进行加工，精刨机的上、下滚刀组把竹片弦面(竹青和竹黄面)刨削平整，左右立轴滚刀组把竹片两边径面(左、右侧面)刨切平整，将其加工成宽度为20mm，厚度为1.2mm竹条，精刨后竹条的宽度和厚度误差控制在0.1mm以内。

竹条(方法二)：将3-5年生的竹材剖分成长度为2.5m竹筒，采用剖竹机剖分成宽度为25mm的竹片，采用粗刨机将竹片刨削加工成断截面为矩形的竹片，将该竹片放入金属筐中，沿轨道推进炉内后关闭炉门，打开蒸汽阀，使压力达到0.30-0.45MPa，并保持70-90min；将碳化后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为60-70℃，干燥时间72-84h，干燥后竹片的含水率控制在6-10％；将干燥后的竹片，采用精刨机进行加工，精刨机的上、下滚刀组把竹片弦面(竹青和竹黄面)刨削平整，左右立轴滚刀组把竹片两边径面(左、右侧面)刨切平整，将其加工宽度为15mm，厚度为0.8mm竹条，精刨后竹条的宽度和厚度误差控制在0.1mm以内。

定向竹纤维束：将3-5年生的竹材剖分成竹片，将竹片放入疏解机中进行疏解，利用疏解机中的疏解齿，在竹壁上形成一系列的点状或线段状裂纹，将竹材分离成由直径为0.1-0.5mm，长度为20-50mm的竹纤维束按照顺纹交织而成的片状竹材，所述定向竹纤维束长度为1.5-5.0m，宽度为100-300mm，厚度为0.2-1.5mm；将所述定向竹纤维束放入金属筐中，沿轨道推进炉内后关闭炉门，打开蒸汽阀，使压力达到0.30-0.45MPa，并保持70-90min；将碳化后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为60-70℃，干燥时间72-84h，干燥后定向竹纤维束的含水率控制在6-10％。

在一些优选实施例中，所述竹条长度为1.5-5.0m，宽度为15-30mm，厚度为0.5-1.5mm。优选为，长度2.60m，宽度20mm，厚度1.2mm。

在一些优选实施例中，所述定向竹纤维束是由直径为0.1-0.5mm，长度为20-50mm的竹纤维束按照顺纹交织而成的片状竹材；所述定向竹纤维束长度为1.5-5.0m，宽度为100-300mm，厚度为0.2-1.5mm。

在一些优选实施例中，所述二醇类化合物包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或多种。优选为二乙二醇、丙二醇、丁二醇。

在一些优选实施例中，所述胶乳包括丁苯乳液、苯丙乳液、醋丙乳液和纯丙乳液中的一种或多种。优选为丁苯乳液组、苯丙乳液组、醋丙乳液组和纯丙乳液组。

在一些优选实施例中，所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将苯酚、二醇类化合物和第一批甲醛水溶液混合并搅拌，pH调节至3-4，在95-115℃回流2-3h，并脱去反应所产生的缩合水和游离水；

2)反应结束后，加入第一批碱性化合物和第二批甲醛水溶液，调节pH至7.5-8.5，再加入双氰胺，在85-90℃下反应1-2h；

3)再加入第二批碱性化合物，调节pH至9-10，在75-85℃下加热反应至样品粘度达到400-500cps，冷却到30℃以下，加入胶乳，搅拌均匀，即得改性酚醛树脂。

在一些优选实施例中，步骤1)中，所述第一批甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为(0.5-1.0)：1；步骤2)中，所述第二批甲醛水溶液加入后，体系内的总甲醛与苯酚的摩尔比为(2.0-2.5)：1。

本发明还提供一种所述的高韧性竹质工程材料的制备方法，包括以下步骤：

将改性酚醛树脂均匀地涂布在竹条或定向竹纤维束上并进行组坯，送入热压机中，采用层压成型工艺，将竹条和定向竹纤维束粘合成整体，即得到高韧性竹质工程材料。

在一些优选实施例中，所述改性酚醛树脂的施胶量为150-250g/m²，优选为，200g/m²。

在所述热压成型工序中，分为两种情况：

1)若为竹条，所述层压成型工艺为：先将热压机的热压板加热至120-155℃，将板坯送入到热压板上，将热压机闭合，第一次施加正向压力，压力为0.1-0.5MPa，施加侧向压力，压力为0.5-1.5MPa，使竹片之间侧向结合紧密无缝隙；第二次施加正向压力，压力为1.0-5.0MPa，保持正向压力，直至板坯芯层温度达到115-125℃；泄去正向压力和侧向压力，取出板坯。

2)若为定向竹纤维束，所述层压成型工艺：先将热压机的热压板温度加热至40-80℃，将板坯送入热压机中，向热压机的热压板内通入过热蒸汽，将热压机的热压板加热至120-155℃，同时，在热压机内施加正向压力，压力为3-8MPa，直至热压板接触到厚度规，保持正向压力；然后检测板坯芯层温度，当温度达到115-125℃，停止供热，保持10-15min，往热压机的热压板内通入冷水，至温度降至40-75℃，泄压，将板坯取出。

本发明实施例所用的竹材选自毛竹。

实施例1(高韧性平压型竹集成材)

1、竹材的处理：

将3-5年生的竹材剖分成长度为2.5m竹筒，采用剖竹机剖分成宽度为25mm的竹片，采用粗刨机将竹片刨削加工成断截面为矩形的竹片，将得到的竹片放入65℃的热水中，按竹片重量5％的比例加入30％的过氧化氢，加温煮沸并保持8h，之后，取出竹片；将蒸煮后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为70℃，干燥时间84h，干燥后竹片的含水率控制在10％；将干燥后的竹片，采用精刨机进行加工，精刨机的上、下滚刀组把竹片弦面(竹青和竹黄面)刨削平整，左右立轴滚刀组把竹片两边径面(左、右侧面)刨切平整，将其加工长度为2.6m，宽度为20mm，厚度为1.2mm竹条，精刨后竹条的宽度和厚度误差控制在0.1mm以内。

2、改性酚醛树脂由以下质量份数的原料组成：100份苯酚，190份50wt.％甲醛水溶液，3份氢氧化钠，17份二乙二醇，13份双氰胺和25份丁苯乳液。

改性酚醛树脂的制备：

1)将100份苯酚、17份二乙二醇和40份甲醛水溶液加入反应釜中(甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为0.63：1)，搅拌均匀，将pH调节至3.5，在100℃回流2.5h，并脱去反应所产生的缩合水和游离水；

2)反应结束后，加入150份甲醛水溶液，用1.5份氢氧化钠调节pH至7.5，再加入13份双氰胺，在87℃下反应1.5h；

3)再加入1.5份氢氧化钠调节pH至9.0，在80℃下加热反应至样品粘度达到400cps，冷却到25℃，加入25份丁苯乳液，搅拌均匀，出料，即得改性酚醛树脂。

3、高韧性竹质工程材料的制备：

采用涂胶机将制备的改性酚醛树脂均匀地涂布在竹条(见图1)上，施胶量为150g/m²；将竹条按照顺纹弦向组坯，形成单层板(见图2)，之后将3层单层板顺纹堆叠后形成平压型竹集成材板坯(见图3)；将热压机的热压板加热至155℃；将板坯送入在热压板上；将热压机闭合，第一次施加正向压力，压力为0.1MPa；施加侧向压力，压力为0.5MPa，使竹片之间侧向结合紧密无缝隙；第二次施加正向压力，压力为1.5MPa，保持正向压力，直至板坯芯层温度达到120℃；泄去正向压力和侧向压力，取出板坯。

对比例1

同实施例1，区别在于，去掉步骤2，采用普通酚醛树脂(纯酚醛树脂)，树脂的粘度为375cps，固体含量为56％，pH为9.6。

表1为本发明实施例1和对比例1平压型竹集成材的按照结构用竹集成材(GB/T40487-2021)检测的物理力学性能，经过28天循环水泡后实施例1和对比例1制备的竹基层材端部浸渍剥离性能见图4、图5。

表1

从表1中可以看出，在密度、含水率和静曲强度相同的条件下，本发明实施例1相对于对比例1，其抗冲击性质提高了90％，在使用过程中没有出现剥离现象(见图4)，而对比例1在经过28天循环水泡后，其层间明显出现了局部剥离(见图5)。

实施例2(高韧性侧压型竹集成材)

1、竹材的处理：

将5年生的竹材剖分成长度为5.0m竹筒，采用剖竹机剖分成宽度为25mm的竹片，采用粗刨机将竹片刨削加工成断截面为矩形的竹片，将该竹片放入金属筐中，沿轨道推进炉内后关闭炉门，打开蒸汽阀，使压力达到0.35MPa，并保持90min；将碳化后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为70℃，干燥时间72h，干燥后竹片的含水率控制在10％；将干燥后的竹片，采用精刨机进行加工，精刨机的上、下滚刀组把竹片弦面(竹青和竹黄面)刨削平整，左右立轴滚刀组把竹片两边径面(左、右侧面)刨切平整，将其加工成长度为5.0m，宽度为15mm，厚度为0.8mm竹条，精刨后竹条的宽度和厚度误差控制在0.1mm以内。

2、改性酚醛树脂由以下质量份数的原料组成：100份苯酚，190份50wt％甲醛水溶液，5份氢氧化钾，20份丙二醇，15份双氰胺和20份纯丙乳液。

改性酚醛树脂的制备：

1)将100份苯酚、20份丙二醇和60份50wt.％甲醛水溶液加入反应釜中(甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为0.94：1)，搅拌均匀，调节pH至4.0，在95℃回流3.0h，并脱去反应所产生的缩合水和游离水；

2)反应结束后，加入130份50wt.％甲醛水溶液，用2份氢氧化钾调节pH至7.5，再加入15份双氰胺，在90℃下反应1.0h；

3)再加入3份氢氧化钾调节pH至9.2，在80℃下加热反应至样品粘度达到450cps，冷却到30℃，加入20份纯丙乳液，搅拌均匀，出料，即得改性酚醛树脂。

3、高韧性竹质工程材料的制备：

采用涂胶机将制备的改性酚醛树脂均匀地涂布在竹条(见图6)上，施胶量为250g/m²；将竹条按照顺纹径向组坯，形成单层板(见图7)，之后将3层单层板顺纹堆叠后形成平压型竹集成材板坯(见图8)；将热压机的热压板加热至155℃；将板坯送入在热压板上；将热压机闭合，第一次施加正向压力，压力为0.1MPa；施加侧向压力，压力为0.5MPa，使竹片之间侧向结合紧密无缝隙；第二次施加正向压力，压力为1.5MPa，保持正向压力，直至板坯芯层温度达到120℃；泄去正向压力和侧向压力，取出板坯。

对比例2

同实施例2，区别在于，去掉步骤2，采用传统人造板用酚醛树脂，树脂的粘度为100cps，固体含量为44％，pH为11。

表2为本发明实施例2和对比例2侧压型竹集成材按照结构用竹集成材(GB/T40487-2021)检测的的物理力学性能。

表2

从表2中可以看出，在密度、含水率和静曲强度相同的条件下，本发明实施例2相对于对比例2，其抗冲击性质提高了75％，经过28天循环水泡后，实施例2之后的样品在使用过程中没有出现剥离现象，而对比例3在经过28天循环水泡后，其层间明显出现了剥离现象。

实施例3(高韧性竹质重组材料)

1、竹材的处理：

将3年生的竹材剖分成竹片，将竹片放入疏解机中进行疏解，利用疏解机中的疏解齿，在竹壁上形成一系列的点状或线段状裂纹，将竹材分离成由直径为0.5mm，长度为20-50mm的竹纤维束按照顺纹交织而成的片状竹材，所述定向竹纤维束长度为2.6m，宽度为150-250mm，厚度为0.6-1.0mm；将所述定向竹纤维束放入金属筐中，沿轨道推进炉内后关闭炉门，打开蒸汽阀，使压力达到0.45MPa，并保持90min；将碳化后的竹片放置在网带式干燥机中进行干燥，干燥温度为70℃，干燥时间72h，干燥后定向竹纤维束的含水率控制在8％。

2、改性酚醛树脂由以下质量份数的原料组成：100份苯酚，180份50wt.％甲醛水溶液，2份氢氧化钠和8份氧化钙，15份丁二醇，10份双氰胺和30份苯丙乳液。

改性酚醛树脂的制备：

1)将100份苯酚、15份丁二醇和35份甲醛水溶液加入反应釜中(甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为0.55：1)，搅拌均匀，将pH调节至3.5，在110℃回流2.0h，并脱去反应所产生的缩合水和游离水；

2)反应结束后，加入145份甲醛水溶液，用2份氢氧化钠调节pH至8.0，再加入10份双氰胺，在85℃下反应2.0h；

3)再加入8份氧化钙调节pH至9.6，在80℃下加热反应至样品粘度达到485cps，冷却到35℃，加30份纯丙乳液，搅拌均匀，出料，即得改性酚醛树脂。

3、高韧性竹重组材的制备：

采用浸渍装备将制备的改性酚醛树脂均匀地浸渍在定向竹纤维束(见图9)上，施胶量为150g/m²；将定向竹纤维束按照顺纹径向组坯，采用编织工艺形成单层板(见图10)，之后将5层单层板顺纹堆叠后形成竹重组材板坯(见图11)；将热压机的热压板加热至60℃；将板坯送入在热压板上；将热压机闭合，向热压机的热压板内通入过热蒸汽，将热压机的热压板加热至135℃，同时，在热压机内施加正向压力，压力为6MPa，直至热压板接触到厚度规，保持正向压力；然后，检测板坯芯层温度，当温度达到120℃，停止供热，保持10min，往热压机的热压板内通入冷水，至温度降至60℃，泄压，将板坯取出。

对比例3

同实施例3，区别在于，去掉步骤2，采用集装箱底板用普通酚醛树脂，树脂的粘度为300cps，固含量为48％，pH为12。

表3为本发明实施例3和对比例3高韧性竹质重组材料按照《结构用重组竹》(LY/T3194-2020)检测的物理力学性能。

表3

从表3中可以看出，在密度、含水率和静曲强度相同的条件下，本发明实施例3相对于对比例3，其抗冲击性质提高了48％，经过28天循环水泡后，实施例3制备的样品在使用过程中没有出现剥离现象(见图12)，而对比例3在经过28天循环水泡后，其层间明显出现了剥离现象(见图13)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高韧性竹质工程材料，其特征在于，以竹条或定向竹纤维束为基本单元，以改性酚醛树脂为胶黏剂，将竹条或定向竹纤维束通过胶压成一整体；其中，所述改性酚醛树脂包括以下质量份数的原料：100份苯酚，160-190份50wt.％甲醛水溶液，2-10份碱性化合物，15-20份二醇类化合物，10-15份双氰胺和10-30份胶乳。

2.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述竹条长度为1.5-5.0m，宽度为15-30mm，厚度为0.5-1.5mm。

3.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述定向竹纤维束是由直径为0.1-0.5mm，长度为20-50mm的竹纤维束按照顺纹交织而成的片状竹材；所述定向竹纤维束长度为1.5-5.0m，宽度为100-300mm，厚度为0.2-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述二醇类化合物包括乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丁二醇、二丁二醇、聚乙二醇和聚丙二醇中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述胶乳包括丁苯乳液、苯丙乳液、醋丙乳液和纯丙乳液中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述碱性化合物包括一价和/或二价金属化合物。

7.根据权利要求1所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，所述改性酚醛树脂的制备方法包括以下步骤：

1)将苯酚、二醇类化合物和第一批甲醛水溶液混合并搅拌，pH调节至3-4，加热回流2-3h；

2)反应结束后，加入第一批碱性化合物和第二批甲醛水溶液，调节pH至7.5-8.5，再加入双氰胺，在85-90℃下反应1-2h；

3)再加入第二批碱性化合物，调节pH至9-10，在75-85℃下反应至产品粘度达到400-500cps，冷却至10-40℃，最后加入胶乳，搅拌均匀，即得改性酚醛树脂。

8.根据权利要求6所述的高韧性竹质工程材料，其特征在于，步骤1)中，所述第一批甲醛水溶液中的甲醛与苯酚的摩尔比为(0.5-1.0)：1；步骤2)中，所述第二批甲醛水溶液加入后，体系内的总甲醛与苯酚的摩尔比为(2.0-2.5)：1。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的高韧性竹质工程材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将改性酚醛树脂均匀地涂布在竹条或浸渍到定向竹纤维束上，按顺纹方向组坯后，在热压机中，采用热压工艺，将竹条和定向竹纤维束粘合成整体，即得到高韧性竹质工程材料。

10.根据权利要求9所述的高韧性竹质工程材料的制备方法，其特征在于，所述改性酚醛树脂的施胶量为150-250g/m²。

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