本發(fā)明涉及復(fù)合人造板材加工，具體涉及一種高強(qiáng)度環(huán)保竹木復(fù)合刨花板的制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，木材的需求量與日俱增，但是木材由于生產(chǎn)周期長，資源有限，并且，隨著人們對森林資源的保護(hù)力度不斷加強(qiáng)，對于木材需求的缺口越來越大。為了解決這一問題，人們開發(fā)出了各自替代資源，包括鋼材、塑料、人造板等等。人造板是以木材或非木植物纖維為主要原料，添加膠黏劑和其他助劑，壓合而成的板材或成型制品。我國人造板工業(yè)始于20世紀(jì)20年代，迄今為止已有100多年歷史。人造板是木材的綜合利用、高價(jià)值化使用的重要途徑。使用人造板代替實(shí)木節(jié)約了寶貴的森林資源，對生態(tài)保護(hù)具有重要意義。

2、人造板的種類主要包括膠合板、密度板和刨花板等。刨花板主要是以枝丫材、小徑材、加工剩余物等為原料加工而成，是一種資源綜合利用型產(chǎn)品，具有資源利用率高和加工能耗低的優(yōu)勢。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家居、裝飾、裝修、包裝等領(lǐng)域。刨花板產(chǎn)業(yè)即是林業(yè)加工產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，也是林業(yè)經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。

3、刨花板的主要原料包括木材碎料和膠黏劑，膠黏劑將木材碎料粘合在一起，是刨花板的主要組成原料，對刨花板的靜曲強(qiáng)度、彈性模量等性能具有重要影響。刨花板用膠黏劑通常包括脲醛樹脂膠黏劑、酚醛樹脂膠黏劑和三聚氰胺樹脂膠黏劑，上述膠黏劑使用的原料甲醛屬于致癌物質(zhì)。在使用過程中，所制備的刨花板也會(huì)揮發(fā)除一定量的甲醛，在家居等領(lǐng)域的使用受到限制。

4、傳統(tǒng)刨花板制造一般使用木材作為原料，可以保證產(chǎn)品的性能。竹子是一種可再生資源，具有強(qiáng)度高，成本低的優(yōu)點(diǎn)，將竹木混合制備復(fù)合刨花板能夠提高刨花板的強(qiáng)度，并且降低成本，具有較大的發(fā)展空間。

5、本技術(shù)針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高強(qiáng)度環(huán)保竹木復(fù)合刨花板的制備思路，該思路為采用聚氨酯膠黏劑代替現(xiàn)有的“三醛膠”，以避免甲醛的產(chǎn)生，提高環(huán)保性能。并且針對木質(zhì)材料與竹子粘結(jié)性能不好的技術(shù)問題，對聚氨酯膠黏劑進(jìn)行改性，在其分子鏈中引入偶聯(lián)性基團(tuán)，提高針對竹木材料的粘結(jié)效果，此外，通過引入含磷基團(tuán)，提高復(fù)合刨花板的阻燃性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度環(huán)保竹木復(fù)合刨花板的制備方法，通過采用更加環(huán)保的聚氨酯膠黏劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“三醛膠”，避免甲醛的產(chǎn)生，以提高所制備的復(fù)合刨花板的環(huán)保性能。并且針對竹木刨花板的使用，對所述聚氨酯膠黏劑進(jìn)行改性，引入鈦酸酯偶聯(lián)基團(tuán)和含磷基團(tuán)，以提高針對竹木板材的粘結(jié)性能和阻燃性能。獲得提高刨花板強(qiáng)度和阻燃性的技術(shù)效果。

2、本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度環(huán)保竹木復(fù)合刨花板的制備方法，其特征在于：

4、包括以下步驟：

5、步驟一：將竹質(zhì)材料用粉碎機(jī)粉碎成粒徑1-10mm的竹質(zhì)原料；

6、步驟二：將木質(zhì)材料用粉碎機(jī)粉碎成粒徑0.2-5mm的木質(zhì)原料；

7、步驟三：分別對所述竹質(zhì)原料和所述木質(zhì)原料進(jìn)行干燥，使其含水率達(dá)到2-10％。

8、步驟四：取所述竹質(zhì)原料與所述木質(zhì)原料按質(zhì)量比1:1復(fù)配，送入施膠機(jī)中，施加聚氨酯膠黏劑；

9、步驟五：將施膠后的混合料送到鋪裝機(jī)鋪裝，再經(jīng)過預(yù)壓、熱壓、冷卻定型，獲得厚度為12-16mm的高強(qiáng)度環(huán)保竹木復(fù)合刨花板。

10、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述熱壓溫度為160-190℃、熱壓時(shí)間25-30s/mm，熱壓壓力2-3mpa。

11、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述聚氨酯膠黏劑制備原料如下：聚醚二元醇40-50份、聚酯二元醇20-30份、改性聚醚化合物6-12份，1,4-丁二醇1-3份，多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份，催化劑0.2-3份，乙酸乙酯10-30份；

12、其中，所述的多苯基多亞甲基多異氰酸酯由二苯基甲烷二異氰酸酯與官能度大于2的多異氰酸酯組成的混合物，其平均官能度為2.6-2.7；nco％含量30-32％；多苯基多亞甲基多異氰酸酯可通過商業(yè)途徑購買得到。其商品名稱是“papi”。

13、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述的聚醚二元醇選自聚乙二醇、聚丙二醇中的一種或多種，分子量范圍為600-3000；

14、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述的聚酯二元醇選自聚己內(nèi)酯二醇、聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯中的任一種或多種，分子量范圍在2000-3000。

15、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述的催化劑為雙嗎啉基乙基醚；

16、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述改性聚醚化合物制備工藝如下：

17、1)將100-200ml溶劑油加入到容器中，之后加入異辛醇和聚醚n204，之后加入反應(yīng)原料0.5％的還原劑，之后加入p2o5，加完后將溫度升至50-60℃，反應(yīng)1-2h，然后減壓蒸餾除去溶劑，獲得中間產(chǎn)物1；

18、2)將100-200ml溶劑油加入到容器中，同時(shí)加入鈦酸四異丙酯，攪拌均勻后，室溫下滴加中間產(chǎn)物1，滴加完畢后，在80-90℃反應(yīng)1-3h，之后減壓蒸餾，獲得改性聚醚化合物。

19、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述異辛醇、聚醚n204和p2o5的摩爾比為1:1:1，所述中間產(chǎn)物1與鈦酸四異丙酯的質(zhì)量比為3:1-1:3；所述還原劑為亞磷酸鈉和/或亞磷酸鉀。

20、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，聚醚n204與異辛醇、鈦酸四異丙酯的反應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行：

21、步驟a：

22、

23、步驟b：

24、

25、通過上述反應(yīng)，將p2o5和鈦酸四異丙酯的結(jié)構(gòu)引入聚醚分子鏈中，形成一種改性聚醚化合物，該改性聚醚化合物不但含有鈦酸酯偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)含有p2o5的結(jié)構(gòu)，由于鈦酸酯偶聯(lián)劑能夠提高與無機(jī)填料的粘附性，并且p2o5具有較好的阻燃性，使得該化合物具有改善無機(jī)材料粘附性和阻燃性的特點(diǎn)。

26、同時(shí)，該化合物含有羥基官能團(tuán)，作為功能改性劑，添加到聚氨酯膠黏劑配方中，能夠接枝到聚氨酯分子鏈上，防止含磷基團(tuán)的析出，能夠提高所得聚氨酯膠黏劑的粘附性和阻燃性，應(yīng)用于竹木復(fù)合刨花板中，能提高所得刨花板的強(qiáng)度和阻燃性。

27、進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述聚氨酯膠黏劑的制備工藝如下：

28、將聚醚二元醇40-50份、聚酯二元醇20-30份脫水后加入容器中，攪拌均勻，向容器中添加多苯基多亞甲基多異氰酸酯100份，混合升溫至70-80℃，攪拌反應(yīng)1-2h，之后加入改性聚醚化合物6-12份、1,4-丁二醇1-3份、催化劑0.2-3份和溶劑10-30份，繼續(xù)攪拌反應(yīng)1-3h，測試粘度和nco％，待粘度和nco％合格后，出料，密封，包裝即可得到所述聚氨酯膠黏劑。

29、所述單組份濕固化聚氨酯膠黏劑的nco含量為10-12％，25℃時(shí)粘度為2000-3000mpa.s，所述聚氨酯膠黏劑的用量為30-50kg/m3。

30、本發(fā)明制備的聚氨酯膠黏劑屬于一種端nco基團(tuán)的濕固化型聚氨酯膠黏劑，其能夠與空氣中的水分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，并且粘度低、不含甲醛、粘結(jié)強(qiáng)度高，是一種環(huán)保、高效的木材刨花板用聚氨酯膠黏劑。

31、本發(fā)明的有益效果：

32、(1)本技術(shù)針對竹木刨花板用聚氨酯膠黏劑進(jìn)行改性，將p2o5和鈦酸四異丙酯的結(jié)構(gòu)引入聚醚分子鏈中，形成一種改性聚醚化合物，該改性聚醚化合物不但含有鈦酸酯偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)含有p2o5的結(jié)構(gòu)，由于鈦酸酯偶聯(lián)劑能夠提高與無機(jī)填料的粘附性，并且p2o5具有較好的阻燃性，使得該化合物具有改善無機(jī)材料粘附性和阻燃性的特點(diǎn)。同時(shí)，該化合物含有羥基官能團(tuán)，作為功能改性劑，添加到聚氨酯膠黏劑配方中，能夠接枝到聚氨酯分子鏈上，防止含磷基團(tuán)的析出，能夠提高所得聚氨酯膠黏劑的粘附性和阻燃性，應(yīng)用于竹木復(fù)合刨花板中，能提高所得竹木復(fù)合刨花板的強(qiáng)度和阻燃性。

33、(2)本技術(shù)采用的聚氨酯膠黏劑屬于一種端nco基團(tuán)的濕固化型聚氨酯膠黏劑，其能夠與空氣中的水分發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，并且粘度低、不含甲醛、粘結(jié)強(qiáng)度高，是一種環(huán)保、高效的木材刨花板用聚氨酯膠黏劑。