一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法与流程

本发明涉及建材，特别涉及一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法。

背景技术：

1、随着我国天然林资源的减少和以保护生态出发的“天然林保护工程”的实施，我国天然优质木材的采伐量连年减少，尤其是强度高、硬度大的优质木材的供应越来越少；随着我国经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们对优质木材尤其是珍贵木材的需求在迅猛增加；这一减一增就形成了优质珍贵木材巨大的供需矛盾。另一方面，随着我国人工林培育面积的扩大和培育水平的提高，我国的人工林资源十分丰富，无论培育面积和产量均居世界首位，我国人工林的面积达到5326万公顷，每年可提供木材9670万立方米，我国竹林面积约720万公顷，每年竹材砍伐量约800-900万吨，此外我国还拥有1.81亿吨生物量的灌木林，2005年我国木材消耗量3.65亿m3/a，而林木蓄积生长量在4.97亿m3/a以上，消耗量为生长量的70％左右；但是由于我国目前的人工林木材普遍存在径级小，密度低，结疤多，结构疏松，材质软，强度低等缺陷，限制了其使用范围，有大量的人工林木材尚未得到有效的利用。目前，常见的胶合板、单板层积材等人造板是将从原木上旋切下来的单板直接施胶，然后将多块单板层叠并热压形成，虽然较好的保持了原木的天然木质纹理，但是，由于胶液不能均匀地渗透和扩散到木质单板内，从而，这种人造板仍然很难满足高密度、高静曲强度、高耐腐性能及高硬度性能指标的要求。

2、所以，针对现有技术存在的不足，有必要设计一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，包括以下步骤：

3、步骤1：将木料裁切成所需形状的板材；

4、步骤2：将裁切好的板材送入碳化窑中，进行碳化处理；

5、步骤3：对碳化处理后的板材依次进行打磨、清洗和烘干处理；

6、步骤4：在烘干处理后的板材表面涂覆透明硬质涂料以形成透明硬质涂层；

7、其中，透明硬质涂料由25～50份成膜剂、1～3份固化剂、5～15份硬质纳米材料、15～20份稀释剂组成。

8、优选的技术方案为：所述步骤2中，碳化处理具体包括：

9、第一次碳化：将板材放入到碳化窑中，充入保护气体，使得碳化窑内气压为1.3-1.5个大气压，将碳化窑快速升温至150-200℃，对板材进行高温碳化15-20小时；

10、第二次碳化：将碳化窑的温度降低至45-55℃，继续碳化6-12小时。

11、优选的技术方案为：所述步骤2中，经碳化处理后的板材从碳化窑中取出时，需确保碳化窑内外温差小于25℃。

12、优选的技术方案为：所述保护气体为氮气或氦气。

13、优选的技术方案为：所述步骤3中，清洗处理具体包括：

14、常规清洗：使用洗涤剂对板材表面进行清洗，清洗完后使用清水冲刷干净；

15、防霉防蛀浸洗：将板材浸没于防霉防蛀液中10小时。

16、优选的技术方案为：所述防霉防蛀液原料按重量份包括：石灰浆60-80份、竹炭液10-30份、苯丙乳液20-30份、聚乙烯醇10-15份、明矾3-5份、樟脑5-10份、使君子3-8份、艾草3-6份、苦楝叶2-4份、虱子草2-4份、鱼腥草1-2份、薄荷2-4份、浓硫酸2-6份、去离子水70-150份。

17、优选的技术方案为：所述成膜剂由聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂构成；所述固化剂为异氰酸酯、聚醚胺、聚酰胺中的一种及其组合。

18、优选的技术方案为：所述硬质纳米材料包括纳米金刚石和纳米二氧化硅，粉末粒度均为20-80nm；所述纳米金刚石在所述硬质纳米材料中的占比5-15％。

19、优选的技术方案为：所述稀释剂为乙醇或异丙醇。

20、一种具有高硬度耐腐蚀的板材，所述板材采用上述的高硬度、耐腐蚀板材的制备方法制得。

21、由于上述技术方案运用，本发明具有的有益效果为：

22、本发明提供的一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法，通过对板材进行碳化处理，不对原木进行任何的破坏性处理，确保了木料的天然环保属性，在碳化的过程中，由于木料的营养成分被破坏，使其具有较好的防腐防虫功能，由于其吸水官能团半纤维素被重组，提高了其硬度，且能够有效避免木门在使用的过程中由于潮湿而产生形变，延长了木门的使用寿命；通过在板材表面涂覆透明硬质涂料以形成透明硬质涂层，在保留板材天然纹路的同时，进一步增加了其硬度。

技术特征：

1.一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述步骤2中，碳化处理具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述步骤2中，经碳化处理后的板材从碳化窑中取出时，需确保碳化窑内外温差小于25℃。

4.根据权利要求2所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述保护气体为氮气或氦气。

5.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述步骤3中，清洗处理具体包括：

6.根据权利要求5所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述防霉防蛀液原料按重量份包括：石灰浆60-80份、竹炭液10-30份、苯丙乳液20-30份、聚乙烯醇10-15份、明矾3-5份、樟脑5-10份、使君子3-8份、艾草3-6份、苦楝叶2-4份、虱子草2-4份、鱼腥草1-2份、薄荷2-4份、浓硫酸2-6份、去离子水70-150份。

7.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述成膜剂由聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂构成；所述固化剂为异氰酸酯、聚醚胺、聚酰胺中的一种及其组合。

8.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述硬质纳米材料包括纳米金刚石和纳米二氧化硅，粉末粒度均为20-80nm；所述纳米金刚石在所述硬质纳米材料中的占比5-15％。

9.根据权利要求1所述的一种具有高硬度耐腐蚀的板材制备方法，其特征在于：所述稀释剂为乙醇或异丙醇。

10.一种具有高硬度耐腐蚀的板材，其特征在于：所述板材采用权利要求1-9任意一项所述的高硬度、耐腐蚀板材的制备方法制得。

技术总结一种具有高硬度耐腐蚀的板材及其制备方法，其中，制备方法包括以下步骤：步骤1：将木料裁切成所需形状的板材；步骤2：将裁切好的板材送入碳化窑中，进行碳化处理；步骤3：对碳化处理后的板材依次进行打磨、清洗和烘干处理；步骤4：在烘干处理后的板材表面涂覆透明硬质涂料以形成透明硬质涂层；其中，透明硬质涂料由25～50份成膜剂、1～3份固化剂、5～15份硬质纳米材料、15～20份稀释剂组成。本技术方案通过对板材进行碳化处理，使其具有较好的防腐防虫功能并提高了其硬度，延长了木门的使用寿命；通过在板材表面涂覆透明硬质涂料以形成透明硬质涂层，在保留板材天然纹路的同时，进一步增加了其硬度。技术研发人员：叶永珍,刘俊松,杨建,李陶勇,曹林冲受保护的技术使用者：海太欧林集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15