一种木竹材超强化学胶合板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种木竹材超强化学胶合板的制备方法，包括如下步骤：(1)界面活化：使用高碘酸钠NaIO4水溶液处理木竹材表面，在木竹材表面形成醛基；(2)使用胺类化合物为胶黏剂，通过醛胺反应构建化学活性的木竹材胶合界面；通过选用具有支化结构的多元胺，确保胶合过程中能够形成致密交联网络结构；(3)通过热压，加速固化交联反应，提高固化过程效率，制得木竹材超强化学胶合板。本发明专利技术制备的Ⅰ类胶合板工艺简单，无甲醛释放，对人居环境无害。且使用的新型超支化多元胺胶黏剂的黏度适中，储存周期长。长。长。

【技术实现步骤摘要】
一种木竹材超强化学胶合板的制备方法


[0001]本专利技术涉及木竹材加工工艺领域，具体涉及一种木竹材超强化学胶合板的制备方法。

技术介绍

[0002]热压胶合是当前木/竹复合材料最重要的加工技术，木/竹复合材料的整体性能与胶合过程密切相关。为了提高木/竹复合材料整体性能，广大科研工作者在新型胶黏剂研发领域开展了大量卓有成效的工作，成功研发了包括异氰酸酯类胶黏剂在内的一系列新型胶黏剂并实现了大规模工业化生产。
[0003]胶合界面也是影响胶合过程的重要因素，通过木竹材界面活化处理从而提高胶合性能的研究一直以来备受关注，研究者通过使用等离子体处理、超声波处理和电晕处理方法等可提高木竹材表面活性，从而提高木竹材胶合性能。但是这些处理方法均具有一定时效性，同时可能会对木竹材表面产生过度刻蚀并导致胶黏剂的过度渗透。
[0004]大量的实践证明，化学活性界面有助于提高胶合性能，异氰酸酯类胶黏剂能够得到优异胶合性能的主要原因在于高活性的异氰酸酯基(—N＝C＝O)能与木竹材界面上的羟基(—OH)发生化学反应，形成化学活性的界面。受此启发，本专利技术旨在根据树脂胶黏剂的化学特征，通过对木竹材表面官能团活化改性，有针对性地创建一个化学活性的木竹材表面，确保木竹材与胶黏剂之间能够形成强的化学键交联。

技术实现思路

[0005]为了解决上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种木竹材超强化学胶合板的制备方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术的一种木竹材超强化学胶合板的制备方法，包括如下步骤：
[0007](1)界面活化：使用高碘酸钠NaIO4水溶液处理涂刷木竹材表面，在木竹材表面形成醛基活性官能团；
[0008](2)支化多元胺交联：使用胺类化合物为胶黏剂，通过醛胺反应构建化学活性的木竹材胶合界面，通过选用具有支化结构的多元胺，确保胶合过程中能够形成致密交联网络结构；
[0009](3)热压交联：通过热压，加速固化交联反应，提高固化过程效率，制得木竹材超强化学胶合板。
[0010]进一步地，在步骤(1)中，用浓度为0.05mol
·
L
‑1‑
0.375mol
·
L
‑1的高碘酸钠 NaIO4水溶液涂刷处理木/竹单板表面，在避光通风条件下静置，陈化时间为 12h
‑
48h，从而得到活化界面，并保持活化前后木竹材含水率基本一致。
[0011]进一步地，在步骤(2)中，加入去离子水将支化多元胺溶解为水溶液。
[0012]更进一步地，在步骤(2)中，所述的支化多元胺为PA
4N
、PA
5N
、PA
6N
或 PA
7N
。
[0013]进一步地，在步骤(2)中，支化多元胺：将末端为伯胺基的支化多元胺涂覆在界面活化的木竹材表面，并通过热压加速交联反应；分子末端至少包含三个伯胺基且具有良好的水溶性，溶解后的固体含量为40％
‑
65％。
[0014]进一步地，在步骤(3)中，热压交联：热压温度为100℃
‑
160℃，热压压力为1.5MPa，热压时间为2
‑
8min。
[0015]更进一步地，在步骤(3)中，在热压前将木材单板含水率干燥到10％
‑
14％。
[0016]进一步地，在步骤(2)中，所述的单板施胶量为180g/
㎡
。
[0017]有益效果：本专利技术制备的Ⅰ类胶合板工艺简单，无甲醛释放，对人体无伤害。且使用的新型超支化多元胺胶黏剂的黏度适中，储存周期长。
[0018]本专利技术具有如下优点：
[0019](1)所使用的支化多元胺中均不含有对人体有害的物质挥发，是一种绿色环保的新型胶黏剂。且制备过程中无需催化剂、无需溶剂，可采用一锅法合成制备，操作简单，反应产物无须分离纯化，且黏度适中，储存周期长。
[0020](2)与传统的醛类胶黏剂生产出来的胶合板对比，本专利技术制备的胶合板，无甲醛释放对人体无伤害。使用本专利技术的方法制备的胶合板，性能超过 GB17657
‑
2013中规定的Ⅰ类胶合板的要求。
[0021](3)本专利技术在于活化木竹材表面官能团与胶黏剂分子之间产生化学反应并形成新的化学键，从而得到牢固的化学结合力，其过程包括界面活化和支化多元胺交联两个主要工序，本专利技术的木竹材超强化学胶合界面可通过调整支化多元胺的分枝度满足不同胶合强度需求。使用本专利技术方法制备的胶合板，性能可以达到GB/T 17657
‑
2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅰ类胶合板的要求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的木竹材化学活性胶合界面构建方法图。
[0023]图2为本专利技术的支化多元胺(PA
4N
，PA
5N
，PA
6N
，PA
7N
)化学结构图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]实施例1
[0026]如图1和图2所示，本专利技术的木竹材超强化学胶合板的制备方法，包括如下步骤：(1)在避光条件下，取0.375mol
·
L
‑1高碘酸钠NaIO4水溶液，将其均匀涂刷在的木材单板的表面(单板厚2mm)，每张单板涂刷用量为80g/m2。根据 GB/T 17657
‑
2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的胶合板试件制备要求进行三层胶合板组胚，需要胶接的四个表面都进行活化处理，并在通风的暗室下放置24h；
[0027](2)在热压前将木材单板含水率干燥到10％
‑
14％。取制备好的支化多元胺 PA
4N
加入去离子水溶解为固含量为50％的PA
4N
溶液。
[0028](3)按芯板双面施胶方法，将PA
4N
施胶在经过NaIO4溶液涂刷后的芯板双面，施胶量为180g/m2,在双层平板硫化机上进行热压，制备得到三层胶合板。热压温度：110℃，热压时
间：8min，压力：1.5MPa。
[0029]实施例2
[0030]实施例2与实施例1的区别在于：
[0031]本专利技术的木竹材超强化学胶合板的制备方法，包括如下步骤：
[0032]在步骤(1)中，在无光环境下，取0.05mol
·
L
‑1高碘酸钠NaIO4水溶液，将其均匀涂刷在的木材单板的表面(厚2mm)，每张单板涂刷用量为80g/m2。根据GB/T 17657
‑
2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的胶合板试件制备要求进行三层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种木竹材超强化学胶合板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)界面活化：使用高碘酸钠NaIO4水溶液涂刷处理木竹材表面，在木竹材表面形成醛基活性官能团；(2)支化多元胺交联：使用胺类化合物为胶黏剂，通过醛胺反应构建化学活性的木竹材胶合界面，通过选用具有支化结构的多元胺，确保胶合过程中能够形成致密交联网络结构；(3)热压交联：通过热压，加速固化交联反应，提高固化过程效率，制得木竹材超强化学胶合板。2.根据权利要求1所述的木竹材超强化学胶合板的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，用浓度为0.05mol
·
L
‑1‑
0.375mol
·
L
‑1的高碘酸钠NaIO4水溶液涂刷处理木/竹单板表面，在避光通风条件下静置，陈化时间为12h
‑
48h，从而得到活化界面，并保持活化前后木竹材含水率基本一致。3.根据权利要求1所述的木竹材超强化学胶合板的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，加入去离子水将支化多元胺溶解为一定固含量的水溶液。4.根据权利要求1所述的木竹材超强化学胶合板的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜官本，杨龙，苏航，杨红星，冉鑫，倪科路，
申请(专利权)人：西南林业大学，
类型：发明
国别省市：