一种防裂低醛多层板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及多层板技术领域，具体涉及一种防裂低醛多层板及其制备方法；包括原料有林业废弃物200～300份、纤维布40～60份、改性木质素20～40份，异氰酸酯5～8份、热塑性树脂10～30份、改性剂3～10份；本发明专利技术以林业废弃物和纤维布为主要原料，以改性木质素和异氰酸酯为粘结剂，添加热塑性树脂辅助粘结，改性剂增加耐腐蚀和防水性能，制成多层板；制得的多层板甲醛释放量少，具有较高的强度，抗压抗裂能力强，在加工和使用过程中不易开裂，多层板结构稳定，能够在有较高强度需求的应用场所中使用，扩大了多层板的应用范围。扩大了多层板的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种防裂低醛多层板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及多层板
，具体涉及一种防裂低醛多层板及其制备方法。

技术介绍

[0002]人造板在现代家具、装饰行业内占据着重要的地位，为保障人类对居住环境的要求，出台了一系列甲醛的排放限制，GB/T 39598—2021《基于极限甲醛释放量的人造板室内承载限量指南》、GB/T 39600—2021《人造板及其制品甲醛释放量分级》相关标准的出台，消费者对“健康、环保”理念的逐渐增强，人们对生活居住环境的要求越来越高。
[0003]人造板在生产过程中会大量使用胶粘剂，传统胶粘剂(也称石油基胶粘剂)的原料在生产过程中会产生污染，制备出的产品会产生有毒有害气体，影响环境和人类健康，在人造板用合成胶黏剂中，应用比较广泛的为传统醛类胶黏剂，其生产和使用过程中存在潜在的甲醛释放和危害。因此，人造板胶黏剂也将向着无毒无害与胶结性能更优良的方向发展，为此，发展一种多层板，使其具有低甲醛释放或者无甲醛释放，同时具有较高的强度、较好的抗开裂能力，对于多层板的实际应用需求具有积极的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种防裂低醛多层板及其制备方法，制得的多层板甲醛释放量少，具有较高的强度，抗压抗裂能力强，在加工和使用过程中不易开裂，多层板结构稳定，能够在有较高强度需求的应用场所中使用，扩大了多层板的应用范围。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种防裂低醛多层板，包括以下质量份数的原料：林业废弃物200～300份，纤维布40～60份，改性木质素20～40份，异氰酸酯5～8份，热塑性树脂10～30份，改性剂3～10份；
[0007]所述防裂低醛多层板的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一：将质量份数的改性木质素与异氰酸酯混合，以80～120r/min的速度搅拌混合5～15min，得到混合物；
[0009]步骤二：取质量份数的热塑性树脂，加入0.5～1倍热塑性树脂质量的无水乙醇，转移到反应釜中，加入0.01～0.02倍热塑性树脂质量的的马来酸酐以及0.1～0.2倍马来酸酐质量的过氧化二异丙苯，在氮气氛围下，200～400℃反应30～90min，得到熔融态热塑性树脂；
[0010]步骤三：取质量份数的林业废弃物，加入2～3倍林业废弃物质量的5％浓硫酸
‑
乙酸酐溶液，浸泡8～12h，得到改性林业废弃物；
[0011]步骤四：取步骤二中得到的熔融态热塑性树脂与步骤三中得到的改性林业废弃物混合均匀后，分多次转移到模具中，模具中厚度每达到2～4mm平铺一层纤维布，纤维布层数为3～8层，每层纤维布上均匀喷淋步骤一得到的混合物和均匀加入改性剂，在190～240℃下热压3～5min，得到防裂低醛多层板。
[0012]进一步优选，所述林业废弃物为桉木、杨木的枝桠废弃物，林业废弃物经过洗涤去
除灰尘，后晾干，再破碎过20目筛得到木屑形态的林业废弃物。
[0013]进一步优选，所述改性木质素为，取一定质量的木质素，加入一定质量的去离子水，搅拌混合均匀，加入0.1mol/L的NaOH水溶液，调节pH为8～9，再加入一定质量的Na2SO3水浴加热到90℃，回流反应2～3h，得到去甲基化木质素；再往去甲基化木质素中加入一定质量NaIO4，以100～150r/min的速度迅速搅拌3～5min，得到改性木质素。
[0014]进一步优选，所述改性木质素中原料质量比为木质素：去离子水：Na2SO3：NaIO4＝10：15～25：1：1～4。
[0015]在NaOH水溶液条件下，木质素分子中的羟甲基与Na2SO3离子发生亲核取代反应，木质素转化为亚硫酸盐浆，进一步使用高碘酸钠氧化，暴露出O
‑
，能够与木质素进一步反应，使得改性木质素甲氧基含量降低，反应活性提高去；此外，木质素分子中的β
‑
O
‑
4键很容易被高碘酸钠氧化裂解，从而生成醛，也可能生成二醛。此外，由于去甲基化产生了更大比例的芳香羟基，从而增加了芳香环的反应性。
[0016]改性木质素涉及到的方程式为：
[0017]Na2SO3+2H2O
→
SO
32
‑
+2H
+
+2OH
‑
+2Na
+
；
[0018][0019]进一步优选，所述异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯按照质量比为2：2～3混合而成。
[0020]进一步优选，所述热塑性树脂为聚丙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂中的一种或几种。
[0021]进一步优选，所述改性剂为防腐剂和防水剂按照质量比为2：1～3混合而成，防腐剂为高锰酸钾、纳米银、过氧化氢中的一种，防水剂为木蜡油。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023]1、本专利技术以林业废弃物和纤维布为主要原料，以改性木质素和异氰酸酯胶粘剂为粘结剂，添加热塑性树脂辅助粘结，改性剂增加耐腐蚀和防水性能，制成低醛的多层板，其中纤维布混合在多层板中增强了板材的耐开裂性能，热塑性树脂的使用，不仅能够起到黏结的作用，而且在热塑性树脂的辅助下，多层板中细小的林业废弃物包裹并牢固黏结，使得多层板在加工和使用过程中不易开裂，最终制成的多层板具有防裂和低醛的特性。
[0024]2、对桉木、杨木枝桠林业废弃物的加工使用，洗涤去除灰尘，晾干、碎过筛形成粒径相近的木屑，用于后续的多层板加工，使得林业废弃物能够资源化利用，进而产生经济价值；粒径相近的林业废物木屑在后续的多层板加工过程中容易形成均匀、稳定的结构，与改性木质素与异氰酸酯的混合物混合热压后，结构稳定，不易因内应力而断裂或开裂。且使用5％浓硫酸
‑
乙酸酐溶液浸泡林业废弃物，酸酐与林业废弃物表面上的羟基发生酯化反应，减少林业废弃物表面的极性基团，林业废弃物表面的无定型物质被去除，降低林业废弃物表面的极性，表面自由能增加，使得林业废弃物与热塑性树脂的极性相近，从而提高林业废弃物与热塑性树脂之间的相容性，从而达到提高多层板物理力学性能的目的。
[0025]3、本专利技术采用纤维布为碳纤维编织而成，编织精密、强度高，纤维布内嵌在多层板中，通过改性木质素、异氰酸酯和热塑性树脂与林业废弃物热压形成稳定的整体，使得制成的多层板具有较高的强度，多层板不易断裂、开裂，增强了木质多层板的强度，降低了纤维布混合板材的生产成本，使得木质多层板能够在有较高强度需求的应用场所中使用，扩大了多层板的应用范围。
[0026]4、本专利技术采用改性木质素，以木质素为原料，木质素作为一种天然高分子化合物，其来源丰富，是自然界中仅次于纤维素的第二大可再生资源，然而木质素芳环上的甲氧基使木质素空间位阻变大进而影响反应活性，本专利技术去甲基化改性可以提高酚羟基含量从而提高木质素反应活性，在NaOH水溶液条件下，以亲核试剂Na2SO3与木质素反应，去除木质素芳环上的甲氧基，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防裂低醛多层板，其特征在于，包括以下质量份数的原料：林业废弃物200～300份，纤维布40～60份，改性木质素20～40份，异氰酸酯5～8份，热塑性树脂10～30份，改性剂3～10份；所述防裂低醛多层板的制备方法，包括以下步骤：步骤一：将质量份数的改性木质素与异氰酸酯混合，以80～120r/min的速度搅拌混合5～15min，得到混合物；步骤二：取质量份数的热塑性树脂，加入0.5～1倍热塑性树脂质量的无水乙醇，转移到反应釜中，加入0.01～0.02倍热塑性树脂质量的的马来酸酐以及0.1～0.2倍马来酸酐质量的过氧化二异丙苯，在氮气氛围下，200～400℃反应30～90min，得到熔融态热塑性树脂；步骤三：取质量份数的林业废弃物，加入2～3倍林业废弃物质量的5％浓硫酸
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乙酸酐溶液，浸泡8～12h，得到改性林业废弃物；步骤四：取步骤二中得到的熔融态热塑性树脂与步骤三中得到的改性林业废弃物混合均匀后，分多次转移到模具中，模具中厚度每达到2～4mm平铺一层纤维布，纤维布层数为3～8层，每层纤维布上均匀喷淋步骤一得到的混合物和均匀加入改性剂，在190～240℃下热压3～5min，得到防裂低醛多层板。2.根据权利要求1所述的一种防裂低醛多层板，其特征在于，所述林业...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建强，魏进远，
申请(专利权)人：王建强，
类型：发明
国别省市：