一种多功能防火防暴板材及其制备方法与流程

本发明属于复合板材，具体地，涉及一种多功能防火防暴板材及其制备方法。

背景技术：

1、刨花板是人造板材的一种，其由各种枝芽、小径木、速生木材、木屑等切削成一定规格的碎片，经过干燥，拌以胶料，在一定的温度压力下压制而成，相较于传统的实木板材相比，木材利用率高，板材中各向力学性能均衡，表面平整，可装饰性高，被广泛应用家具材料中。

2、但是，单一的刨花板强度较低，在受到外力作用下易变形甚至被破坏，防暴性能较差，如在门板或者承重板材中应用受到了极大的限制，目前建筑外门多采用金属门板，自重大且安装不便，现有的铝框实木复合板仅是在实木板材表面贴合铝箔板，铝箔板的封装面积大，考虑到生产成本及板材自重，铝箔板的厚度选用偏低，对板材的强度提升不大，且表面铝箔板的遮盖了木材的自然纹理；而采用铝板夹心的刨花复合板可最大程度上降低铝板的使用量，在控制板材自重的前提下可选用更厚的铝板作为强化层，且保留木材的自然纹理，然而，在现有研究中，适用于刨花粘结的胶料与铝板的粘接性能不高，铝板层与刨花层易分离，影响板材的使用。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明的目的在于提供一种多功能防火防暴板材及其制备方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种多功能防火防暴板材，包括穿孔铝板以及热压封装在其表面的填充层，其中，填充层由刨花和改性胶合剂组成。

4、所述改性胶合剂由以下方法制备：

5、步骤a1：将二烯丙基胺、三乙胺和四氢呋喃混匀，通入干燥氮气保护，冰水浴控制温度为5-15℃，施加120-180rpm机械搅拌，匀速加入甲基乙烯基二氯硅烷，恒温搅拌反应5-6h，反应结束滤除不溶物并旋蒸脱除四氢呋喃，得到支化中间体；

6、进一步地，甲基乙烯基二氯硅烷、二烯丙基胺、三乙胺和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.2mol：12-16ml：45-60ml，高活性氯硅烷基团与二烯丙基胺中的仲胺取代反应，将含氮的双支双键接枝到甲基乙烯基二氯硅烷中，形成多元双键化合物。

7、步骤a2：将支化中间体、二甲基苯基膦和甲苯混匀，通入氮气保护，升温至80-90℃，施加180-240rpm机械搅拌，辅以220-280w/m2紫外辐照，缓慢加入巯基乙醇，控制总加入反应时间为2.5-3.2h，反应结束减压旋蒸脱除甲苯，得到多元醇单体；

8、进一步地，支化中间体、巯基乙醇、二甲基苯基膦和甲苯的用量比为0.1mol：0.51-0.52mol：20-30mg：70-90ml，巯基乙醇的巯基在引发作用下与支化中间体的双键点击加成，引入硫醚结构和多元羟基。

9、步骤a3：将多元醇单体、流变助剂、消泡剂和乙酸乙酯预混稀释，之后加入pmdi树脂混匀，真空脱泡，得到改性胶合剂；

10、进一步地，pmdi树脂、多元醇单体、流变助剂、消泡剂和乙酸乙酯的用量质量比为100：8-12：0.15-0.2：0.1-0.13：5-7。

11、多功能防火防暴板材的制备方法，包括如下步骤：

12、步骤s1：将穿孔铝板依次碱洗除油、酸洗去氧化层，清洗后干燥，得到洁净基板，将刨花和改性胶合剂拌匀，得到填充料；

13、步骤s2：将填充料装入模具中预压，再放入洁净基板合模，热压定型，冷却后脱模，得到多功能防火防暴板材。

14、进一步地，填充料的施胶量为6.5-8.2wt％。

15、进一步地，热压定型工艺参数为：高压区温度为145-160℃，热压压力为27-30mpa，持压时间为2-3min，保压区温度为120-130℃，热压压力为12-15mpa，持压时间为5-8min，定厚区温度为90-100℃，热压压力为10-12mpa，持压时间为3-5min。

16、进一步地，刨花的含水率不高于6％。

17、本发明的有益效果：

18、1.本发明采用穿孔铝板为芯层，与刨花通过改性胶合剂热压形成复合板材，充分发挥铝板的高强度性能，应用在门板、承重板材等建筑材料中具有良好的抗形变防暴性能，相较于金属板材密度更低，具有轻质高强特性。

19、2.本发明在刨花填充层中应用一种聚氨酯基改性胶合剂，其由甲基乙烯基二氯硅烷和二烯丙基胺取代反应，接枝含氮双键结构，得到具有支状双键的支化中间体，之后由巯基乙醇与其点击加成，引入硫醚结构和多元羟基作为多元醇单体，将其与pmdi树脂和其他助剂共混作为胶合剂，在热压过程中，多元醇单体同pmdi树脂交联固化，聚氨酯基体对刨花具有良好的粘结性能，使得刨花和胶合剂形成高交联高强度的复合物，有利于提高填充层的整体力学性能；另外，多元醇单体向聚合链中引入硫氮结构，其对铝板形成螯合作用，对胶合剂与铝板的结合性能强化，使得铝板、刨花和胶合剂形成高强度的整体，在使用过程中不易分层剥落；此外，多元醇单体向聚合网络中引入硅氮结构，其在燃烧过程中易分解，具有一定的阻燃性能，引入的硫醚结构在燃烧过程中促进有机物碳化，利于形成碳化层阻碍燃烧深入，使得板材整体具有良好的阻燃性，芯部的铝板具有耐火不燃性，使得板材具有良好的防火性。

技术特征：

1.一种多功能防火防暴板材，其特征在于，包括穿孔铝板及其表面的填充层，其中，填充层由刨花和改性胶合剂组成；

2.根据权利要求1所述的一种多功能防火防暴板材，其特征在于，甲基乙烯基二氯硅烷、二烯丙基胺、三乙胺和四氢呋喃的用量比为0.1mol：0.2mol：12-16ml：45-60ml。

3.根据权利要求2所述的一种多功能防火防暴板材，其特征在于，支化中间体、巯基乙醇、二甲基苯基膦和甲苯的用量比为0.1mol：0.51-0.52mol：20-30mg：70-90ml。

4.根据权利要求3所述的一种多功能防火防暴板材，其特征在于，pmdi树脂、多元醇单体、流变助剂、消泡剂和乙酸乙酯的用量质量比为100：8-12：0.15-0.2：0.1-0.13：5-7。

5.根据权利要求4所述的一种多功能防火防暴板材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种多功能防火防暴板材的制备方法，其特征在于，填充料的施胶量为6.5-8.2wt％。

7.根据权利要求5所述的一种多功能防火防暴板材的制备方法，其特征在于，热压定型工艺参数为：高压区温度为145-160℃，热压压力为27-30mpa，持压时间为2-3min，保压区温度为120-130℃，热压压力为12-15mpa，持压时间为5-8min，定厚区温度为90-100℃，热压压力为10-12mpa，持压时间为3-5min。

8.根据权利要求5所述的一种多功能防火防暴板材的制备方法，其特征在于，刨花的含水率不高于6％。

技术总结本发明涉及一种多功能防火防暴板材及其制备方法，属于复合板材技术领域。该板材以穿孔铝板为芯层，与刨花通过改性胶合剂热压而成，改性胶合剂甲基乙烯基二氯硅烷和二烯丙基胺取代接枝含氮双键结构，再与巯基乙醇与其点击加成，引入硫醚结构和多元羟基作为多元醇单体，同PMDI树脂交联固化胶合刨花，多元醇单体向聚合链中引入硫氮结构，其对铝板形成螯合作用，对胶合剂与铝板的结合性能强化，使得铝板、刨花和胶合剂形成高强度的整体，在使用过程中不易分层剥落，其结构中的硅氮结构，在燃烧过程中易分解，具有一定的阻燃性能，引入的硫元素促进有机物碳化，利于形成碳化层阻碍燃烧深入，使得板材整体具有良好的阻燃性。技术研发人员：郑祯勋,李终云受保护的技术使用者：江苏美标家居科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31