结构用木质保温板及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种结构用木质保温板及其制备方法与应用，所述的结构用木质保温板包括两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材，所述，定向刨花板面材与聚氨酯芯材通过胶黏剂粘合成一体。本发明专利技术的结构用木质保温板具有轻质、高强、节能环保、安装迅速等特点，可广泛用作商业和民用建筑的墙体、楼板和屋盖等结构构件。

Wood insulation board for structure and its preparation and Application

The invention provides a structural wood insulation board and its preparation method and application. The wood insulation board for the structure includes two directional particleboard surface and polyurethane core material, and the surface particleboard surface and polyurethane core material are glued together through adhesive. The wooden insulation board of the invention has the characteristics of light weight, high strength, energy saving, environmental protection and fast installation. It can be widely used as the structural components of walls, floors and roofs of commercial and civil buildings.

【技术实现步骤摘要】
结构用木质保温板及其制备方法与应用
本专利技术是关于一种结构用木质保温板及其制备方法与应用，具体地说，是一种由两张定向刨花板分别作面板、聚氨酯发泡材料作芯板、通过胶合剂粘合成一体的结构保温复合板，可广泛用作商业和民用建筑的墙体、楼板和屋盖等结构构件。
技术介绍
现有木结构建筑的墙体，主要有井干式墙体(圆形或矩形截面的木材或胶合材水平叠合而成)、夹心保温墙体(一面石膏板，一面胶合板或定向刨花板，或者两面均为胶合板或定向刨花板，中间填充保温棉或聚氨酯发泡板)以及CLT墙体(锯材正交胶合而成的实心墙体)。对于保温性能，比如100mm厚度的墙体，井干式和CLT墙体的传热系数均在0.8W/(m2·K)以上。如果在北方有些地区使用，墙体可能要达到200mm以上，因此造成大量木材资源消耗。虽然100mm厚度的夹心保温墙体传热系数在0.6-0.8W/(m2·K)，可能在接受范围内适当增加厚度达到保温隔热要求，但是现场施工速度慢，除非是预制模块化墙体。此外，除CLT墙体外，由井干式墙体和夹心保温墙体建造的木结构建筑，其单体预制率都在0.5以下，当前还处于装配式木结构建筑的1.0阶段。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种结构用木质保温板。本专利技术的另一目的在于提供所述结构用木质保温板的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供所述结构用木质保温板的应用。一方面，本专利技术提供了一种结构用木质保温板，该结构用木质保温板包括两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材，所述定向刨花板面材与聚氨酯芯材通过胶黏剂粘合成一体。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板中，所述定向刨花板面板的物理力学性能符合以下要求：厚度≥11mm；密度≥0.50g/cm3；弹性模量纵向≥4000MPa，横向≥2000MPa；静曲强度纵向≥20MPa，横向≥13MPa；内结合强度≥0.30MPa。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板中，所述定向刨花板面板的厚度为11mm、12mm或15mm。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板中，所述聚氨酯芯材的物理力学性能符合以下要求：厚度≥90mm；密度≥38kg/m3；抗拉强度≥110.00kPa；抗压强度≥201.70kPa；抗剪强度≥113.16kPa；抗弯强度≥318.37kPa。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板中，所述聚氨酯芯材的厚度为90mm或140mm。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板中，所述胶黏剂为单组分聚氨酯结构胶，其单面施胶量符合以下关系式(1)，且最大施胶量不超过200g/m2(单面)：y＝88.3551nx-645.419(1)式中：y＝施胶量，g/m2。x＝胶黏剂的粘度，mPa·s。本专利技术的结构用木质保温板中，所述胶黏剂页可选择双组份异氰酸酯胶黏剂、双组份间苯二酚胶黏剂等其他类型胶黏剂，如果选择这些类型胶黏剂，可根据其获得的胶合强度进行选择，以使得产品剪切强度不低于62kPa，拉伸强度不低于103.4kPa。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板，其剪切强度≥62kPa，拉伸强度≥103.4kPa。本专利技术的结构用木质保温板，产品有三个系列6个标准厚度：1、112mm(面板厚度11mm，芯板厚度90mm)2、114mm(面板厚度12mm，芯板厚度90mm)3、120mm(面板厚度15mm，芯板厚度90mm)4、162mm(面板厚度11mm，芯板厚度140mm)5、164mm(面板厚度12mm，芯板厚度140mm)6、170mm(面板厚度15mm，芯板厚度140mm)其它为非标准厚度。产品的宽度和长度可根据房屋构件实际所需尺寸进行定制。另一方面，本专利技术还提供了所述结构用木质保温板的制备方法，该方法包括：选材：提供定向刨花板面材与聚氨酯芯材；施胶：采用辊涂方式，将胶黏剂均匀施加在定向刨花板的一侧板面；组坯：先放置一张已涂胶的定向刨花板，施胶面向上，再将聚氨酯发泡芯板置于其上，最后将另一张已涂胶的定向刨花板置于芯板之上，施胶面向下，形成一个上下面板为定向刨花板、中间芯板为聚氨酯发泡材料的三层夹芯结构；加压：将三层夹芯结构置于冷压机中，将三层材料压合在一起，保压时间为1.5-2小时；养护：加压完成后，养护24小时以上。根据本专利技术的具体实施方案，本专利技术的结构用木质保温板的制备方法，加压步骤中，将三层材料压合的压力符合以下关系式(2)：P＝3.289p-15.431(2)式中：P：压力，kPa；ρ：芯板密度，kg/m3；产品的变形率产品的变形率符合以下关系式(3)：D＝0.0186P-2.105(3)式中：D：变形率，％；P：压力，kPa；若变形率小于1.0％，则将计算的压力设定为最佳压力；若变形率大于1.0％，则将计算的压力按10kPa幅度下调，直至满足变形率小于1.0％即可。另一方面，本专利技术还提供了所述结构用木质保温板的应用，具体地，其可用作商业或民用建筑的墙体、楼板或屋盖等结构构件。本专利技术的有益效果：本专利技术的结构用木质保温板产品是两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材，通过胶合剂粘合成一体的结构保温复合板，产品整体性好，安装速度提高20％，对应建筑的单体预制率能达到0.5以上；本专利技术的结构用木质保温板产品的保温性能好，100mm以上厚度的墙体传热系数均在0.4W/(m2·K)以下，比现有墙体保温的平均水平高30％；本专利技术的结构用木质保温板产品，具有轻质、高强、节能环保、安装迅速等特点，可广泛用作商业和民用建筑的墙体、楼板和屋盖等结构构件。附图说明图1为本专利技术的结构用木质保温板产品的结构示意图。图2为现有技术中本专利中使用的聚氨酯保温板的抗拉强度示意图，虚线线条位置处的值为ANSI/APAPRS610.1-2013标准要求的强度值。具体实施方式以下结合具体实施例说明本专利技术技术的实施和应用效果，但这些实施例并非用于限制本专利技术的保护范围。本专利技术各实施例所制备得到的结构用木质保温板产品的结构参见图1所示，其中，10为定向刨花板，30为聚氨酯发泡板，20为胶黏剂。两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材通过胶黏剂粘合成一体。1、面板的选择面板选择定向刨花板，厚度在11、12和15mm，其物理力学性能大于表1要求。表1.定向刨花板物理力学性能2、芯板的选择芯板选择聚氨酯发泡板材，平均密度不小于38kg/m3，厚度不低于90mm，力学性能最低要求见表2。图2显示了现有技术中聚氨酯保温板的抗拉强度。表2.聚氨酯保温板物理力学性能实施例1使用12mm厚度的定向刨花板(密度0.63g/cm3，纵向弹性模量5200MPa，横向弹性模量3100MPa，纵向静曲强度32MPa，横向静曲强度19.8MPa，内结合强度0.45MPa)、90mm厚度的聚氨酯发泡板(密度40kg/m3，抗压强度212.56kPa，抗拉强度120.00kPa，剪切强度155.84kPa，抗弯强度386.43kPa)，胶黏剂选用单组分聚氨酯结构胶(粘度10000mPa·s)，施胶量168g/m2。采用辊涂的方式将胶黏剂涂布于两张定向刨花板内侧，将聚氨酯发泡板置于两张刨花板之间，最后将其置于压机上。冷压工艺参数：压力117kPa,时间120min。本实施例的产品的物理、力学及结构性能测试结果：抗拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构用木质保温板，该结构用木质保温板包括两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材，所述定向刨花板面材与聚氨酯芯材通过胶黏剂粘合成一体。

【技术特征摘要】
1.一种结构用木质保温板，该结构用木质保温板包括两张定向刨花板面材与聚氨酯芯材，所述定向刨花板面材与聚氨酯芯材通过胶黏剂粘合成一体。2.根据权利要求1所述的结构用木质保温板，其中，所述定向刨花板面板的物理力学性能符合以下要求：厚度≥11mm；密度≥0.50g/cm3；弹性模量纵向≥4000MPa，横向≥2000MPa；静曲强度纵向≥20MPa，横向≥13MPa；内结合强度≥0.30MPa。3.根据权利要求1或2所述的结构用木质保温板，其中，所述定向刨花板面板的厚度为11mm、12mm或15mm。4.根据权利要求1所述的结构用木质保温板，其中，所述聚氨酯芯材的物理力学性能符合以下要求：厚度≥90mm；密度≥38kg/m3；抗拉强度≥110.00kPa；抗压强度≥201.70kPa；抗剪强度≥113.16kPa；抗弯强度≥318.37kPa。5.根据权利要求1或4所述的结构用木质保温板，其中，所述聚氨酯芯材的厚度为90mm或140mm。6.根据权利要求1所述的结构用木质保温板，其中，所述胶黏剂为单组分聚氨酯结构胶，其单面施胶量符合以下关系式(1)，且最大施胶量不超过200g/m2(单面)：y＝88.355lnx-645.419(1)式中：y＝施胶量，g/m2；x＝胶黏剂的粘度，mPa·s。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海宾，刘晓娜，王晓欢，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院林业新技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11