一种疏水抗流失阻燃胶合板及其制备方法与流程

本发明涉及阻燃胶合板制造，特别是涉及一种疏水抗流失阻燃胶合板及其制备方法。

背景技术：

1、胶合板作为一种常见的建筑和家具材料，其阻燃性能对于消费者使用安全至关重要。目前市场上存在各种阻燃胶合板。常见的制备阻燃胶合板的方法有浸渍阻燃法、无机胶层阻燃法和表层涂料阻燃法。然而，常规的阻燃方法存在一些问题，例如：常规浸渍法制备的阻燃胶合板通常以磷酸盐、硫酸盐为浸渍阻燃剂，这往往会导致板材吸潮、发霉等不良现象。无机胶层法制备阻燃板的工序时间长，板材重量大，会影响运输和施工。涂层法制备的阻燃板成本高，胶层容易老化。

2、中国专利文献上公开了“一种防霉阻燃胶合板及其生产方法”，其公告号为cn116175705a，该发明通过在面板中设置了碳夹芯板，碳夹芯板上设置了碳粉末层和膨胀型阻燃剂组成的阻燃层，而且对面板进行了渗碳处理，碳分子进入到面板的内部，改变了内部的环境，碳不会出现发霉的情况，也就减少了细菌的滋生。但是，该发明的防霉阻燃胶合板的制备工艺复杂，对设备有特殊要求，且制得的防霉阻燃胶合板不具有疏水性，依然存在容易吸潮的问题。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种疏水抗流失阻燃胶合板及其制备方法，用于解决现有阻燃胶合板容易吸潮、发霉以及制备工艺复杂，生产效率低的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种疏水抗流失阻燃胶合板的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍，得阻燃单板；

4、(2)将阻燃单板采用纵横交错组坯的方式组坯，得阻燃胶合板基材；

5、(3)在阻燃胶合板基材表面涂覆疏水涂料，形成疏水涂层，得疏水抗流失阻燃胶合板。

6、从能效比和制备工艺的角度来看，浸渍法是一种高效、工艺成熟的阻燃方法。但是，受制于阻燃剂的吸湿特性，最终的成品可能会受到影响；同时，木质材料本身具有吸水性，这可能会导致木质板材的变形。为解决上述技术问题，本申请采用将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍的方法，来填充木质单元的内部，在硅溶胶中使用高分子树脂作为包覆材料，增强阻燃剂的抗流失性能，同时增强整个胶合板的硬度和耐水性。此外，本申请通过对阻燃胶合板基材进行疏水处理，从而赋予胶合板自清洁能力，同时减少腐蚀、虫蛀等不良现象的发生。

7、优选地，所述阻燃液所述阻燃液为聚磷酸铵、磷酸二铵和硼砂的一种或多种混合的水溶液。

8、优选地，以100重量份的水为基准，所述阻燃液包括以下重量份的组分：4～6份聚磷酸铵、2～3份磷酸二铵和1～2份硼砂；所述硅溶胶高分子树脂混合乳液为水性聚氨酯和硅烷偶联剂在硅溶胶中的分散液。

9、优选地，步骤(1)中，采用满细胞法将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍；所述满细胞法的工艺包括：前真空、加压浸渍和后真空。

10、优选地，前真空的真空度为-0.05～-0.10mpa，时间为25～45min；加压浸渍的压力为1.0～1.5mpa；后真空的真空度为-0.05～-0.10mpa，时间为30～35min。

11、优选地，采用循环浸渍的方式完成硅溶胶高分子树脂混合乳液的浸渍，以增加硅溶胶高分子树脂混合乳液在木材单板中的负载量，增强阻燃剂的抗流失性能，同时增强整个胶合板的硬度和耐水性。

12、优选地，所述木材单板在浸渍前的含水率不大于5％。

13、优选地，步骤(1)中，以硅溶胶高分子树脂混合乳液总质量为基准，所述硅溶胶的质量百分比浓度为20～40％；所述水性聚氨酯的质量百分比浓度为8～15％，硅烷偶联剂的质量百分比浓度为0.5～1.5％。

14、优选地，步骤(3)中，所述疏水涂层为疏水纳米二氧化硅层；采用喷枪喷涂的方式进行涂敷，所述喷枪的喷涂压强为0.05～0.10mpa，喷枪与的阻燃胶合板基材的距离为10～15cm，喷枪的移动速度20～25cm/min。

15、优选地，步骤(3)中，所述疏水涂料为由疏水二氧化硅纳米粒子、增容改性聚二甲基硅氧烷和环氧树脂按照质量比(3～5):(4～5):20混合后制得的复合乳液。

16、优选地，所述增容改性聚二甲基硅氧烷由端羟基聚二甲基硅氧烷经过kh-550硅烷偶联剂、环氧树脂和二月桂酸二丁基锡改性制备获得。

17、聚二甲基硅氧烷直接和环氧树脂混合会导致分层，产生相分离。本申请通过采用上述试剂改性得到增容改性聚二甲基硅氧烷，在端羟基聚二甲基硅氧烷上嫁接环氧基团，有利于与环氧树脂形成互穿网络结构，提高体系的相容性，有利于提高疏水涂料的稳定性。

18、更优选地，所述改性聚二甲基硅氧烷的制备方法包括如下步骤：将10-15质量份的端羟基聚二甲基硅氧烷与30-40质量份的环氧树脂、0.5-1质量份的kh-550、1-1.5质量份的二月桂酸二丁基锡混合，在水浴加热80℃的条件下反应6h，即可得增容改性聚二甲基硅氧烷。

19、优选地，所述疏水二氧化硅纳米粒子的粒径为50～75μm。

20、优选地，所述疏水二氧化硅纳米粒子采用包括如下步骤的方法制得：将烷氧基硅烷分散于氨水和乙醇的混合液中，缓慢加入带疏水基团的硅烷和无水乙醇的混合液，陈化，离心分离后，所得固体为疏水二氧化硅纳米粒子。

21、更优选地，所述带疏水基团的硅烷为甲基三乙氧基硅烷。

22、优选地，所述疏水二氧化硅纳米粒子采用包括如下步骤的方法制得：将复合硅源加入到乙醇水溶液中，加入草酸催化剂进行水解，加入氨催化剂，形成凝胶，将凝胶于三甲基氯硅烷的乙醇溶液中老化，得到硅凝胶，粉碎、干燥所述硅凝胶，得到疏水二氧化硅纳米粒子。

23、本发明还提供了一种由上述任意一项制备方法制得的疏水抗流失阻燃胶合板。

24、优选地，所述疏水抗流失阻燃胶合板包括阻燃胶合板基材和覆盖在阻燃胶合板基材表面的疏水涂层。

25、如上所述，本发明的疏水抗流失阻燃胶合板及其制备方法，具有以下有益效果：将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍，采用循环浸渍的方式完成硅溶胶高分子树脂混合乳液的浸渍，以增加硅溶胶高分子树脂混合乳液在木材单板中的负载量，增强阻燃剂的抗流失性能，同时增强整个胶合板的硬度和耐水性；通过对阻燃胶合板基材进行疏水处理，从而赋予胶合板自清洁能力，同时减少腐蚀、虫蛀等不良现象的发生。

技术特征：

1.一种疏水抗流失阻燃胶合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述阻燃液所述阻燃液为聚磷酸铵、磷酸二铵和硼砂的一种或多种混合的水溶液。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：以100重量份的水为基准，所述阻燃液包括以下重量份的组分：4～6份聚磷酸铵、2～3份磷酸二铵和1～2份硼砂；所述硅溶胶高分子树脂混合乳液为水性聚氨酯和硅烷偶联剂在硅溶胶中的分散液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，采用满细胞法将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍；采用循环浸渍的方式完成硅溶胶高分子树脂混合乳液的浸渍；所述满细胞法的工艺包括：前真空、加压浸渍和后真空，其中，前真空的真空度为-0.05～-0.10mpa，时间为25～45min；加压浸渍的压力为1.0～1.5mpa；后真空的真空度为-0.05～-0.10mpa，时间为30～35min；所述木材单板在浸渍前的含水率不大于5％。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，以硅溶胶高分子树脂混合乳液总质量为基准，所述硅溶胶的质量百分比浓度为20～40％；所述水性聚氨酯的质量百分比浓度为8～15％，硅烷偶联剂的质量百分比浓度为0.5～1.5％。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述疏水涂层为疏水纳米二氧化硅层；采用喷枪喷涂的方式进行涂敷，所述喷枪的喷涂压强为0.05～0.10mpa，喷枪与的阻燃胶合板基材的距离为10～15cm，喷枪的移动速度20～25cm/min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述疏水涂料为由疏水二氧化硅纳米粒子、增容改性聚二甲基硅氧烷、环氧树脂按照质量比(3～5):(4～5):20混合后制得的复合乳液；所述增容改性聚二甲基硅氧烷由端羟基聚二甲基硅氧烷经过kh-550硅烷偶联剂、环氧树脂和二月桂酸二丁基锡改性制备获得；所述疏水二氧化硅纳米粒子的粒径约为50～75μm。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述疏水二氧化硅纳米粒子采用包括如下步骤的方法制得：将烷氧基硅烷分散于氨水和乙醇的混合液中，缓慢加入带疏水基团的硅烷和无水乙醇的混合液，陈化，离心分离干燥后，所得固体为疏水二氧化硅纳米粒子。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述疏水二氧化硅纳米粒子采用包括如下步骤的方法制得：将复合硅源加入到乙醇水溶液中，加入草酸催化剂进行水解，加入氨催化剂，形成凝胶，将凝胶于三甲基氯硅烷的乙醇溶液中老化，得到硅凝胶，粉碎、干燥所述硅凝胶，得到疏水二氧化硅纳米粒子。

10.一种由如权利要求1～9任意一项所述的制备方法制得的疏水抗流失阻燃胶合板，其特征在于：所述疏水抗流失阻燃胶合板包括阻燃胶合板基材(1)和覆盖在阻燃胶合板基材表面的疏水涂层(2)。

技术总结本发明提供一种疏水抗流失阻燃胶合板的制备方法，包括以下步骤：(1)将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍，得阻燃单板；(2)将阻燃单板采用纵横交错组坯的方式组坯，得阻燃胶合板基材；(3)在阻燃胶合板基材表面涂覆疏水涂料，形成疏水涂层，得疏水抗流失阻燃胶合板。本发明将木材单板依次于阻燃液和硅溶胶高分子树脂混合乳液中浸渍的方法，来填充木质单元的内部，在硅溶胶中使用高分子树脂作为包覆材料，增强阻燃剂的抗流失性能，同时增强整个胶合板的硬度和耐水性；通过对阻燃胶合板基材进行疏水处理，从而赋予胶合板自清洁能力，同时减少腐蚀、虫蛀等不良现象的发生。技术研发人员：刘元强,郭广超,沈娟霞,叶交友,罗来朋,刘维,孙文举受保护的技术使用者：德华兔宝宝装饰新材股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/4