CN117487289A - 一种环保高防水双塑板材及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保高防水双塑板材及其制备方法和应用，属于防水板材制作技术领域。该板材先利用碳酸钙粉末将实木木屑粉末混合，相互包裹后，加热使PVC颗粒达到凝胶状态后将上述粉末混合物包覆，就形成了板材芯部既具有碳酸钙粉，也具有实木木屑粉，实现了“石塑结构+木塑结构”的双塑结构，然后通过加压压制成型后的板材具有较高的密度，而且板材密度均匀，结合双塑结构模式，进一步提高了板材的防水性能、不会变形、握钉力极好，同时该板材中甲醛含量极低。该板材可以作为基材，替代现有的各类实木板进行使用，减少了实木板的使用，其可以应用在地下室的家具中、阳台的家具、游艇用的板材等水汽较重的环境中，依然不会起泡。
Description
技术领域
本发明属于防水板材制作技术领域，具体涉及一种环保高防水双塑板材及其制备方法和应用。
背景技术
随着现今人们的生活条件越来越好，开始注重居室和日常所处场所环境的质量，尤其是家具使用板材，普遍采用木质板材、复合板材、强化板材等板材料进行。
由于复合板材既有实木板材美观自然、脚感舒适、保温性能好的长处，又克服了实木板材因单体收缩，容易起翘裂缝的不足，且成本又低，因此在家居市场上被广泛使用，但复合板材因为胶水用的比较多，所以甲醛含量较多，会对使用者身体造成危害。同时复合板材、强化板材由于在制作的过程中需要添加各种粘接剂、添加剂，其成分较为复杂，含有多种放射性元素以及甲醛等有毒气体，起不到环保作用，而且其主要成分是木材，所以存在和木地板材同样的弊病，防水性能差，不防火，不阻燃，易变型、易收缩开裂的技术问题。
实木板材，也是以木材为主要原料加工而成的，其具有防水性能差，不防火，不阻燃，受潮后易变形，被水泡过之后会严重变形，风干后易开裂收缩，导致其接缝变大，保养稍微不当，便会出现霉变虫蛀，并且不能带水清洗，更为严重的是在制作过程中，需消耗大量的木材，破坏生态环境。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种环保高防水双塑板材，该板材通过利用加热使PVC颗粒达到凝胶状态后将碳酸钙粉末和实木木屑粉末混合物包覆，就形成了板材芯部既具有碳酸钙粉，也具有实木木屑粉，实现了“石塑结构+木塑结构”的双塑结构，具有较高的密度，且密度均匀，结合双塑结构模式，进一步提高了板材的防水性能、不会变形、握钉力极好，同时该板材中甲醛含量极低。该板材可以作为基材，替代现有的各类实木板进行使用，减少了实木板的使用。
本发明的第二目的在于提供一种环保高防水双塑板材的制备方法，该方法制作过程简单，未添加多余的化学添加剂，因此获得的板材属于对环境友好的产品，无污染。
本发明通过以下技术方案实现：
一种环保高防水双塑板材，所述环保高防水双塑板材主要由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末40-60份，实木木屑粉5-20份，粘接剂10-25份，发泡剂1-3份，阻燃剂1-3份，润滑剂1-3份和稳定剂1-3份。
上述该环保高防水双塑板材，先利用碳酸钙粉末将实木木屑粉末混合，相互包裹后，加热使PVC颗粒达到凝胶状态后将碳酸钙粉末和实木木屑粉末混合物包覆，就形成了板材芯部既具有碳酸钙粉，也具有实木木屑粉，实现了“石塑结构+木塑结构”的双塑结构，实木木屑粉起骨料的作用；然后通过加压压制成型后的板材具有较高的密度，而且板材密度均匀，结合双塑结构模式，进一步提高了板材的防水性能、不会变形、握钉力极好，同时该板材中甲醛含量极低。该板材可以作为基材，替代现有的各类实木板进行使用，减少了实木板的使用，其可以应用在地下室的家具中、阳台的家具、游艇用的板材等水汽较重的环境中，依然不会起泡。该板材也可以双面贴PET膜、双面贴木皮或双面做烤漆板均可。
作为优选地，所述环保高防水双塑板材主要由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末55份，实木木屑粉15份，粘接剂20份，发泡剂2份，阻燃剂2份，润滑剂2份和稳定剂2份。
碳酸钙粉末，化学式为CaCO3，是石灰石、大理石等的主要成分。碳酸钙通常为白色晶体，无味，基本上不溶于水，易与酸反应放出二氧化碳。它是地球上常见物质之一，存在于霰石、方解石、白垩、石灰岩、大理石、石灰华等岩石内，亦为某些动物骨骼或外壳的主要成分。碳酸钙也是重要的建筑材料，工业上用途甚广。纳米碳酸钙(超细碳酸钙)粒度介于1-100nm，是20世纪80年代新发展起来的一种粉体材料。它是一种优良的无机填料。用于塑料中与树脂亲合性好，可有效增加或调节材料刚性、韧性以及弯曲强度等，并可改善塑料加工体系的流变性能，降低塑化温度，提高制品尺寸稳定，耐热性及表面光洁性；在NR，BR，SBR等橡胶体系中，容易混练，分散均匀，并可使胶质柔软，还能提高压出加工性能和模型流动性。使橡胶制品具有表面光滑，伸长率大，抗张强度高，永久变形小，耐弯曲性能好，耐撕裂强度高等特点。与普通碳酸钙相比，纳米碳酸钙有着特殊的晶体结构、表面电子结构，且具有优异的量子尺寸效应及表面效应，在化工、催化、光学、磁性、电学等领域应用广泛。但纳米碳酸钙易团聚，表面亲水疏油，限制了其在有机体中的应用。
实木木屑粉，木屑是指木头加工时留下的粉料。主要是用来做燃料和轻骨填充料，或是再复合成人造板，如中纤板。也可以作为造纸原料。
上述原料中使用的发泡剂，阻燃剂，润滑剂和稳定剂，凡是具有该功能的原料均可使用。
作为优选地，所述碳酸钙粉末粒径为1500-2500目；所述实木木屑粉粒径为80-120目。
作为优选地，所述粘接剂为PVC颗粒，粘接剂颗粒直径为0.4-0.6mm。
按照相应质量份数选取碳酸钙粉末和实木木屑粉置于高温搅拌装置中混匀后，加热，然后加入粘接剂继续搅拌至粘接剂变为凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉，加入发泡剂、阻燃剂、润滑剂和稳定剂混匀，然后通过螺杆式挤压的方式进行挤压进入磨具后定形，获得板材。
作为优选地，所述加热温度至110-120℃，加入粘接剂继续搅拌至粘接剂变为凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉；待包覆完全后再降温到50-60℃。
作为优选地，所述加入粘接剂继续搅拌的时长为30-35min。
作为优选地，所述螺杆式挤压的方式中，压力为100-120Mpa；挤压温度为180-190℃。
上述制备方法中，前期混料包覆温度为110-120℃，待包裹充分后再降温到60℃左右，便于送料，在挤压过程中再加热到180℃左右，让PVC粘接剂充分分解塑化，提高板材强度。
一种环保高防水双塑板材的应用，所述板材作为高防水性基材应用。
与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：
本发明提供了一种环保高防水双塑板材，该环保高防水双塑板材，先利用碳酸钙粉末将实木木屑粉末混合，相互包裹后，加热使PVC颗粒达到凝胶状态后将碳酸钙粉末和实木木屑粉末混合物包覆，就形成了板材芯部既具有碳酸钙粉，也具有实木木屑粉，实现了“石塑结构+木塑结构”的双塑结构，然后通过加压压制成型后的板材具有较高的密度，而且板材密度均匀，结合双塑结构模式，进一步提高了板材的防水性能、不会变形、握钉力极好，同时该板材中甲醛含量极低。该板材可以作为基材，替代现有的各类实木板进行使用，减少了实木板的使用，其可以应用在地下室的家具中、阳台的家具、游艇用的板材等水汽较重的环境中，依然不会起泡。该板材也可以双面贴PET膜、双面贴木皮或双面做烤漆板均可。
附图说明
图1为实施例3制备得到的成品。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围，实施例中未注明的具体条件，按照常规条件或者制造商建议的条件进行，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
一种环保高防水双塑板材由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末400克，实木木屑粉110克，粘接剂145克，发泡剂14.5克和阻燃剂14.5克，润滑剂14.5克，稳定剂15克。所述碳酸钙粉末粒径为1500目；所述实木木屑粉粒径为80目。
所述粘接剂为PVC颗粒，粘接剂颗粒直径为0.4-0.6mm。
一种环保高防水双塑板材的制备方法，包括如下步骤：
按照相应质量份数选取碳酸钙粉末和实木木屑粉置于高温搅拌装置中混匀后，加热，然后加入粘接剂继续搅拌至粘接剂达到凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉，加入发泡剂和阻燃剂、润滑剂、稳定剂混匀，然后通过螺杆式挤压的方式进行挤压进入模具后定形，获得板材。
所述加热温度至110℃后，再降温到60℃便入高效送料，挤压时温度升到180℃充分分解塑化。
所述加入粘接剂继续搅拌的时长为30min。
所述螺杆式挤压的方式中，压力为100-120Mpa；挤压温度为180-190℃。
一种环保高防水双塑板材的应用，所述板材作为高防水性基材应用。
实施例2：
一种环保高防水双塑板材由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末600克，实木木屑粉165克，粘接剂220克，发泡剂22克和阻燃剂22克，润滑剂22克，稳定剂22克。
所述碳酸钙粉末粒径为2500目；所述实木木屑粉粒径为120目。
所述粘接剂为PVC颗粒，粘接剂颗粒直径为0.4-0.6mm。
一种环保高防水双塑板材的制备方法，包括如下步骤：
按照相应质量份数选取碳酸钙粉末和实木木屑粉置于高温搅拌装置中混匀后，加热，然后加入粘接剂继续搅拌至粘接剂达到凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉，加入发泡剂和阻燃剂、润滑剂、稳定剂混匀，然后通过螺杆式挤压的方式进行挤压进入模具后定形，获得板材。
所述加热温度至120℃后，再降温到60℃便入高效送料，挤压时温度升到180℃充分分解塑化。
所述加入粘接剂继续搅拌的时长为35min。
所述螺杆式挤压的方式中，压力为100-120Mpa；挤压温度为180-190℃。
一种环保高防水双塑板材的应用，所述板材作为高防水性基材应用。
实施例3：
一种环保高防水双塑板材由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末550克，实木木屑粉150克，粘接剂200克，发泡剂20克和阻燃剂20克，润滑剂20克，稳定剂20克。所述碳酸钙粉末粒径为2500目；所述实木木屑粉粒径为120目。
所述粘接剂为PVC颗粒，粘接剂颗粒直径为0.4-0.6mm。
一种环保高防水双塑板材的制备方法，包括如下步骤：
按照相应质量份数选取碳酸钙粉末和实木木屑粉置于高温搅拌装置中混匀后，加热，然后加入粘接剂继续搅拌至粘接剂达到凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉，加入发泡剂和阻燃剂、润滑剂、稳定剂混匀，然后通过螺杆式挤压的方式进行挤压进入模具后定形，获得板材。如图1所示。
所述加热温度至115℃后，再降温到60℃便入高效送料，挤压时温度升到180℃充分分解塑化。
所述加入粘接剂继续搅拌的时长为30min。
所述螺杆式挤压的方式中，压力为100-120Mpa；挤压温度为180-190℃。一种环保高防水双塑板材的应用，所述板材作为高防水性基材应用。
检测报告：
以实施例3制备得到的板材进行检验
样品型号：18mm×0.6批号：20190618
测试报告编码：No.CANEC1912331606
测试方法：参考IEC62321-4:2013+A1:2017，IEC62321-5:2013，IEC62321-7-2:2017，IEC62321-6:2015和IEC62321-8:2017，采用ICP-OES，UV-Vis和GC-MS进行分析。
| 测试项目 | 限值 | 单位 | MDL | 002 |
| 镉(Cd) | 100 | mg/kg | 2 | ND |
| 铅(Pb) | 1000 | mg/kg | 2 | ND |
| 汞(Hg) | 1000 | mg/kg | 2 | ND |
| 六价铬(Cr(VI)) | 1000 | mg/kg | 8 | ND |
| 多溴联苯之和(PBBs) | 1000 | mg/kg | - | ND |
| 一溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 二溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 三溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 四溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 五溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 六溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 七溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 八溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 九溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 十溴联苯 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 多溴二苯醚之和(PBDEs) | 1000 | mg/kg | - | ND |
| 一溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 二溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 三溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 四溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 五溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 六溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 七溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 八溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 九溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 十溴二苯醚 | - | mg/kg | 5 | ND |
| 邻苯二甲酸二丁酯(DBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸丁苄酯(BBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯(DEHP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
| 邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP) | 1000 | mg/kg | 50 | ND |
备注：(1)1mg/kg＝0.0001％；(2)MDL＝方法检测限；(3)ND＝未检出(<MDL)；(4)"-"＝未规定；RoHS指令2011/65/EU附录I的修正指令(EU)2015/863。
结论：按照欧洲标准检测重金属含量，基于所检测样品进行的测试，镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)、邻苯二甲酸酯(如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基已基)酯(DEHP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP))的测试结果符合欧盟RoHS指令2011/65/EU附录II的修正指令(EU)2015/863的限值要求。
握螺钉力测试：
测试方法：GB/T 17657-2013第4.21节
测试条件：
试样：75mm×50mm×37.8mm(两块叠加)
螺钉外径：4.2mm
嵌入深度：15mm
测试速度：1.0mm/min
结果：板面握螺钉力：910N。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种环保高防水双塑板材，其特征在于，所述环保高防水双塑板材主要由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末40-60份，实木木屑粉5-20份，粘接剂10-25份，发泡剂1-3份，阻燃剂1-3份，润滑剂1-3份和稳定剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种环保高防水双塑板材，其特征在于，所述环保高防水双塑板材主要由以下质量份数的原料制备得到：
碳酸钙粉末55份，实木木屑粉15份，粘接剂20份，发泡剂2份，阻燃剂2份，润滑剂2份和稳定剂2份。
3.根据权利要求1或2所述的一种环保高防水双塑板材，其特征在于，所述碳酸钙粉末粒径为1500-2500目；所述实木木屑粉粒径为80-120目。
4.根据权利要求1或2所述的一种环保高防水双塑板材，其特征在于，所述粘接剂为PVC颗粒，粘接剂颗粒直径为0.4-0.6mm。
5.一种如权利要求1或2所述的环保高防水双塑板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照相应质量份数选取碳酸钙粉末和实木木屑粉置于高温搅拌装置中混匀后，加热，然后加入粘接剂继续搅拌至粘接剂变为凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉，加入发泡剂、阻燃剂、润滑剂和稳定剂混匀，然后通过螺杆式挤压的方式进行挤压进入磨具后定形，获得板材。
6.根据权利要求5所述的一种环保高防水双塑板材的制备方法，其特征在于，所述加热温度至110-120℃，加入粘接剂继续搅拌至粘接剂变为凝胶状态后包覆碳酸钙粉末和实木木屑粉；待包覆完全后再降温到50-60℃。
7.根据权利要求5所述的一种环保高防水双塑板材的制备方法，其特征在于，所述加入粘接剂继续搅拌的时长为30-35min。
8.根据权利要求5所述的一种环保高防水双塑板材的制备方法，其特征在于，所述螺杆式挤压的方式中，压力为100-120Mpa；挤压温度为180-190℃。
9.一种如权利要求1或2所述的环保高防水双塑板材的应用，其特征在于，所述板材作为高防水性基材应用。
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