一種阻燃刨花板及其制備方法
【專利摘要】本申請公開了一種阻燃刨花板及其制備方法，原料為：刨花、聚烯烴、硬脂酸鋅、HIPS、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸三苯酯、納米二氧化硅、膠黏劑、防水劑、烷基磺酸鈉、碳酸鈣、六次甲基四胺和RDP；產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃B1級，彎曲強(qiáng)度1?4MPa；氧指數(shù)45?50%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【專利說明】
一種阻燃刨花板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及刨花板制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃刨花板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]空心刨花板(又稱“橋洞力學(xué)板”)是采用優(yōu)質(zhì)的、未經(jīng)過任何加工的同一性質(zhì)樹種，將其粉碎后，經(jīng)過壓力機(jī)高溫擠壓成型的人造板材。它的芯材中間仿造橋洞的中空原理，將其抽空(這也就是稱之為“橋洞力學(xué)板”的原因)，這樣使其優(yōu)點(diǎn)更多，因?yàn)樗锌?，重量減輕了，大概比一般實(shí)木減輕60%，但是不影響它的耐沖擊能力，圓形抗壓性好，每平方厘米可以承受20KG的壓力。這種板材具有保溫、隔音、耐沖擊、不變形、環(huán)保、阻燃、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
[0003]空心刨花板的特點(diǎn):
1、保溫性能好:40mm厚的空心刨花板相當(dāng)于300mm磚墻的保溫效果。
[0004]2、隔音效果好:40mm厚的空心刨花板的隔音效果可達(dá)到28分貝。
[0005]3、耐沖擊好:空心刨花板在遭受強(qiáng)大的破壞性沖擊時，可以將外力均勻分散，而不會引起任何變形。
[0006]4、阻燃性能好:做實(shí)驗(yàn)可耐火焰15分鐘，屬板材中性能最好的。
[0007]5、穩(wěn)定性好:保證芯材精確厚度公差為0.1mm。
[0008]6、環(huán)保:游離甲醛釋放量達(dá)到El級環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
[0009]空心刨花板起源于歐洲，1947-1949年由西德Otto Kreibaum發(fā)明立式擠壓設(shè)備，簡稱OK機(jī)。作為空心刨花板生產(chǎn)線上最主要的生產(chǎn)設(shè)備，OK機(jī)的誕生也宣告了空心刨花板的面世。在歐洲發(fā)展了四五十年之后，上世紀(jì)九十年代末期我國的木門生產(chǎn)廠商開始從德國進(jìn)口空心刨花板。2006年之前我國僅有凱旋木業(yè)和廣勝木業(yè)兩家生產(chǎn)空心刨花板的廠家，產(chǎn)能分別為2萬立方米和I萬立方米。
[0010]目前在國內(nèi)市場上，空心刨花板被廣泛用于:
1、木門的門芯材料；
2、室內(nèi)裝修墻體隔斷材料；
3、家具擋板、桌面板芯材料等。
[0011]目前，人造板最令人困擾的問題就是游離甲醛的釋放。游離甲醛來源于兩部分:I木材自身的甲醛釋放量;2脲醛樹脂膠中未參加反應(yīng)的甲醛、熱壓過程中釋放的及在使用過程中釋放的甲醛。而其根本的、主要的原因就是使用脲醛樹脂膠粘劑。雖然降低游離甲醛，可以通過甲醛捕捉劑、加長熱壓時間、板材后處理等措施，但這樣會增加板材的制造成本。而利用擠壓法生產(chǎn)的空芯刨花板，用低于普通刨花板的脲醛樹脂膠粘劑施膠量就可生產(chǎn)出符合要求的板材，從而可以減少板材的游離甲醛釋放量。
[0012]原料方面:擠壓空芯刨花板的密度遠(yuǎn)低于平壓刨花板，制造相同體積的板材，空芯刨花板所用的原料要遠(yuǎn)少于普通刨花板;如果采用脲醛樹脂為膠粘劑來制造刨花板，制造出合格平壓刨花板的施膠量為10%?12%，而空芯刨花板的施膠量只要4%?5%?？梢?，在原材料方面，空芯刨花板也可大大降低板材的制造成本。
[0013]設(shè)備方面:由于擠壓法生產(chǎn)空芯刨花板是由擠壓機(jī)的擠壓頭來控制擠壓機(jī)的進(jìn)料量、由熱壓板來控制板材厚度，盡管擠壓機(jī)的單機(jī)生產(chǎn)效率比較低，但相對平壓刨花板而言，擠壓法生產(chǎn)空芯刨花板不需要專門的鋪裝機(jī)、預(yù)壓機(jī)、板坯運(yùn)輸機(jī)、板坯加速運(yùn)輸機(jī)，其拌膠后的刨花可直接由料倉送入擠壓機(jī);從德國進(jìn)口擠壓機(jī)，建設(shè)一條年產(chǎn)一萬米的擠壓法刨花板生產(chǎn)線，只需投入固定資產(chǎn)400萬元。并且生產(chǎn)擠壓法空芯刨花板所需的設(shè)備少； 設(shè)備少了，其運(yùn)行成本、設(shè)備維修費(fèi)用也會降低。[〇〇14]用擠壓法生產(chǎn)空芯刨花板，在原料施膠后不需鋪裝、預(yù)壓就可直接被送到擠壓機(jī)進(jìn)行擠壓成型?？梢?，相對于平壓法生產(chǎn)刨花板，擠壓法生產(chǎn)空心刨花板可將板坯鋪裝、預(yù)壓這兩道工序省掉，從而簡化了工藝流程。
[0015]擠壓法生產(chǎn)空心刨花板可以利用木材加工剩余物、小徑材、次小薪材等為原料加工生產(chǎn)均質(zhì)刨花板，可實(shí)現(xiàn)木材綜合利用，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和可持續(xù)發(fā)展要求。
[0016]空心刨花板是一種新型產(chǎn)品，目前在國內(nèi)已有六家生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)能達(dá)到10萬立方米左右。擠壓法生產(chǎn)的空心刨花板密度低、隔熱、隔音、抗壓性能良好，成本低廉，游離甲醛釋放量低，是木門芯板和隔墻板優(yōu)良材料，受到廣大門類制造商和裝修行業(yè)的親睞。據(jù) 2007年木門行業(yè)的統(tǒng)計(jì)，我國每年木門需求量1.2億平方米(約7000萬張木門)，相當(dāng)于整個歐洲市場的年使用量。若10%的木門采用空心刨花板作為門芯材(500*1600*33)，則需要空心刨花板約37萬立方米，再加上作為隔墻材料和家具行業(yè)的用量，空心刨花板的市場前景非常廣闊。
[0017]擠壓空心和實(shí)心刨花板密度為0.35-0.55g/cm而平壓刨花板約0.75g/cm，可見，擠壓空心刨花板密度低于平壓刨花板。因此，用擠壓空心刨花板制造門芯板可以大大減輕門板的質(zhì)量，且最大可減輕60%;擠壓空心刨花板保溫隔熱、隔音性能良好，40mm厚的空心板相當(dāng)于300mm厚磚墻的保溫效果，隔音高達(dá)28分貝；其抗壓性能好，在受到2MPa壓力時，不會產(chǎn)生變形；由于擠壓刨花板制造工藝的特殊性，其產(chǎn)品在厚度方向的吸水膨脹率(TS)很小，幾乎可以和木材的徑向形變相媲美。盡管用擠壓法生產(chǎn)空心刨花板縱向靜曲強(qiáng)度很低，長度方向吸水膨脹率較高，但經(jīng)過用3mm單板貼面后其縱向靜曲強(qiáng)度完全可以達(dá)到普通刨花板的國標(biāo)要求。
[0018]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本申請?zhí)峁┮环N阻燃效果優(yōu)異，缺口沖擊強(qiáng)度、氧指數(shù)、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和斷裂伸長率高的阻燃刨花板及其制備方法，解決現(xiàn)有材料氧指數(shù)、缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸彈性模量、彎曲彈性模量和硬度低等技術(shù)問題。
[0020]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種阻燃刨花板，其原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:刨花 100份，聚烯烴為40-80份，硬脂酸鋅為5-25份，HIPS10-30份，三聚氰胺氰尿酸鹽10-30份，磷酸三苯酯5-25份，納米二氧化硅0.5-2.5份，膠黏劑6-10份，防水劑2-6份，RDP2-8份，烷基磺酸鈉2-6份，碳酸鈣10-30份，六次甲基四胺2.5-6.5份。[〇〇21]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述阻燃刨花板的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下: 刨花100份，聚烯烴為50-70份，硬脂酸鋅為10-20份，HIPS15-25份，三聚氰胺氰尿酸鹽15-25份，磷酸三苯酯10-20份，納米二氧化硅1-2份，膠黏劑7-9份，防水劑3-5份，RDP4-6份，烷基磺酸鈉3-5份，碳酸鈣15-25份，六次甲基四胺3.5-5.5份。
[0022]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述阻燃刨花板的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:刨花100份，聚烯烴為60份，硬脂酸鋅為15份，HIPS20份，三聚氰胺氰尿酸鹽20份，磷酸三苯酯15份，納米二氧化硅1.5份，膠黏劑8份，防水劑4份，RDP5份，烷基磺酸鈉4份，碳酸鈣20份，六次甲基四胺4.5份。
[0023]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述膠黏劑采用改性脲醛樹脂膠黏劑。
[0024]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案:所述防水劑采用石蠟。
[0025]—種制備所述的阻燃刨花板的方法，步驟為:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花、聚烯烴、硬脂酸鋅、HIPS、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸三苯酯、納米二氧化硅、膠黏劑、防水劑、RDP、烷基磺酸鈉、碳酸鈣和六次甲基四胺；第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料；
第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到40-60°C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至70-90°C后加入納米二氧化硅升溫至90-100°C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至100-110°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至40-50°C出料；
第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。
[0026]
有益效果
本發(fā)明所述一種阻燃刨花板及其制備方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:1、產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃BI級，彎曲強(qiáng)度l_4MPa;2、氧指數(shù)45-50%;3、可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu);4、制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0027]
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，實(shí)施例僅用于對本發(fā)明進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其他替代手段，均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)。
[0029]實(shí)施例1:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花100份，聚烯烴為80份，硬脂酸鋅為25份，HIPS30份，三聚氰胺氰尿酸鹽30份，磷酸三苯酯25份，納米二氧化硅2.5份，改性脲醛樹脂膠黏劑10份，石蠟防水劑6份，RDP8份，燒基磺酸鈉6份，碳酸鈣30份，六次甲基四胺6.5份。
[0030]第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料。
[0031]第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到60°C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至90 V后加入納米二氧化硅升溫至100 °C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至110°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至50°C出料。
[0032]第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。[〇〇33]產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃B1級，彎曲強(qiáng)度IMPa;氧指數(shù)45%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0034]實(shí)施例2:第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花100份，聚烯烴為50份，硬脂酸鋅為10份，HIPS15 份，三聚氰胺氰尿酸鹽15份，磷酸三苯酯10份，納米二氧化硅1份，改性脲醛樹脂膠黏劑7份， 石蠟防水劑3份，RDP4份，燒基磺酸鈉3份，碳酸鈣15份，六次甲基四胺3.5份。
[0035]第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料。[〇〇36] 第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到40°C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至70°C后加入納米二氧化硅升溫至90°C后加入 RDP和烷基磺酸鈉，升溫至100°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至40°C出料。
[0037]第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。[〇〇38]產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃B1級，彎曲強(qiáng)度2MPa;氧指數(shù)46%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0039]實(shí)施例3:第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花100份，聚烯烴為70份，硬脂酸鋅為20份，HIPS25 份，三聚氰胺氰尿酸鹽25份，磷酸三苯酯20份，納米二氧化硅2份，改性脲醛樹脂膠黏劑9份， 石蠟防水劑5份，RDP6份，燒基磺酸鈉5份，碳酸鈣25份，六次甲基四胺5.5份。
[0040]第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料。[〇〇41]第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到60°C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至90°C后加入納米二氧化硅升溫至100°C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至110°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至50°C 出料。
[0042]第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。[〇〇43]產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃B1級，彎曲強(qiáng)度2MPa;氧指數(shù)48%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0044]實(shí)施例4:第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花100份，聚烯烴為60份，硬脂酸鋅為15份，HIPS20 份，三聚氰胺氰尿酸鹽20份，磷酸三苯酯15份，納米二氧化硅1.5份，改性脲醛樹脂膠黏劑8 份，石蠟防水劑4份，RDP5份，燒基磺酸鈉4份，碳酸鈣20份，六次甲基四胺4.5份。
[0045]第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料。[〇〇46] 第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到50 °C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至80 °C后加入納米二氧化硅升溫至95 °C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至105°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至45°C出料。
[0047]第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。
[0048]產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃BI級，彎曲強(qiáng)度3MPa;氧指數(shù)49%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
[0049]
實(shí)施例5:
第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花100份，聚烯烴為40份，硬脂酸鋅為5份，HIPSlO份，三聚氰胺氰尿酸鹽10份，磷酸三苯酯5份，納米二氧化硅0.5份，改性脲醛樹脂膠黏劑6份，石蠟防水劑2份，RDP2份，燒基磺酸鈉2份，碳酸鈣10份，六次甲基四胺2.5份。
[0050]第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料。
[0051 ] 第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到40°C后加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至70 °C后加入納米二氧化硅升溫至90°C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至100°C后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料，冷混至40°C出料。
[0052]第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。
[0053]產(chǎn)品阻燃性達(dá)到難燃BI級，彎曲強(qiáng)度4MPa;氧指數(shù)50%，可刨性、可釘性和螺絲固定性優(yōu)，制備方法簡單，原料簡單易得，可以廣泛生產(chǎn)并不斷代替現(xiàn)有材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種阻燃刨花板，其特征在于，所述阻燃刨花板的原料按質(zhì)量份數(shù)配比如下:刨花 100份，聚烯烴為40-80份，硬脂酸鋅為5-25份，HIPS10-30份，三聚氰胺氰尿酸鹽10-30份，磷 酸三苯酯5-25份，納米二氧化硅0.5-2.5份，膠黏劑6-10份，防水劑2-6份，RDP2-8份，烷基磺 酸鈉2-6份，碳酸鈣10-30份，六次甲基四胺2.5-6.5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃刨花板，其特征在于，所述阻燃刨花板的原料按質(zhì)量 份數(shù)配比如下:刨花100份，聚烯烴為50-70份，硬脂酸鋅為10-20份，HIPS15-25份，三聚氰胺 氰尿酸鹽15-25份，磷酸三苯酯10-20份，納米二氧化硅1-2份，膠黏劑7-9份，防水劑3-5份， RDP4-6份，烷基磺酸鈉3-5份，碳酸鈣15-25份，六次甲基四胺3.5-5.5份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃刨花板，其特征在于，所述阻燃刨花板的原料按質(zhì)量 份數(shù)配比如下:刨花100份，聚烯烴為60份，硬脂酸鋅為15份，HIPS20份，三聚氰胺氰尿酸鹽 20份，磷酸三苯酯15份，納米二氧化硅1.5份，膠黏劑8份，防水劑4份，RDP5份，烷基磺酸鈉4 份，碳酸鈣20份，六次甲基四胺4.5份。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃刨花板，其特征在于:所述膠黏劑采用改性脲醛樹脂 膠黏劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃擠壓刨花板，其特征在于:所述防水劑采用石蠟。6.—種制作權(quán)利要求1所述的阻燃刨花板的方法，其特征在于，包括如下步驟:第一步:按照質(zhì)量份數(shù)配比稱取刨花、聚烯烴、硬脂酸鋅、HIPS、三聚氰胺氰尿酸鹽、磷酸三苯酯、納米二氧化硅、膠黏劑、防水劑、RDP、烷基磺酸鈉、碳酸鈣和六次甲基四胺；第二步:將刨花放入滾筒式干燥機(jī)中烘干，然后放入振動篩中清除大料；第三步:阻燃劑制備:加入聚烯烴、硬脂酸鋅和HIPS，邊加熱邊混合，加熱到40-60°C后 加入三聚氰胺氰尿酸鹽和磷酸三苯酯，升溫至70-90°C后加入納米二氧化硅升溫至90-100 °C后加入RDP和烷基磺酸鈉，升溫至100-1HTC后加入碳酸鈣、六次甲基四胺以及剩余原料， 冷混至40-50°C出料；第四步:烘干好刨花加阻燃劑加膠黏劑在拌膠機(jī)攪拌后進(jìn)入擠壓機(jī)形成連續(xù)阻燃擠壓 實(shí)心刨花板或阻燃擠壓空心刨花板。
【文檔編號】B27N1/00GK105946087SQ201610302900
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】王衛(wèi)東, 梁星宇, 張耀麗
【申請人】南京林業(yè)大學(xué)