高尺寸稳定性阻燃木质板及其制备和应用的制作方法

本发明涉及木板生产领域，具体涉及一种高尺寸稳定性阻燃木质板及其制备和应用，详细地，涉及一种高尺寸稳定性阻燃木质板及其制备方法、该阻燃木质板在地板或柜门板的制备中的应用、以及一种一种高尺寸稳定性阻燃柜门板及其制备方法。

背景技术：

1、水分变化对木材尺寸存在影响，例如木材吸收水分后体积膨胀，丧失水分则收缩。当长尺寸木质板材被应用时，例如作为木质地板，这种影响尤其严重，若将长尺寸木板，尤其是整板用作柜门等竖立状态应用情况下，这种影响进一步突出。

2、另一方面，为使木板产品获得阻燃功能，在木板中加入阻燃成分时，自由的阻燃成分会加大水分的迁移，进一步破坏板材的尺寸稳定性。

技术实现思路

1、本发明鉴于上述问题，本发明提出一种同时满足阻燃性能和高尺寸稳定性的木质板，并进一步提出其制备和相关应用。

2、第一方面提供一种高尺寸稳定性阻燃木质板的制备方法，该方法包括：(1)：将木质板置于第1浸渍罐中，抽真空至负压-0.15～-0.1mpa并保持10～20min，在该负压作用下将分子量为800～1000、浓度为0.4～1.2mol/l的支化聚乙烯亚胺水溶液向该浸渍罐中注入直至至少没过木质板，加压至0.5～1.0mpa并保持1～2h，然后取出木质板并置于干燥箱中，在60～80℃下干燥3～4.5h，以使支化聚乙烯亚胺上的氨基与木材上的羟基发生接枝反应。

3、该方法进一步还包括：(2)：将(1)中干燥后的木质板置于第2浸渍罐中，抽真空至负压-0.15～-0.1mpa并保持20～30min，在该负压作用下将浓度为12～35mol/l的磷酸水溶液向该浸渍罐中注入直至至少没过木质板，加压至0.5～1.0mpa并保持5～6h，然后取出木质板并置于干燥箱中，在40～60℃下干燥20～24h，以使接枝在木材上的支化聚乙烯亚胺上未反应的氨基与磷酸上的羟基发生接枝反应。

4、该方法更进一步还包括：(3)：将(2)中干燥后的木质板置于第3浸渍罐中，抽真空至负压-0.15～-0.1mpa并保持30～40min，在该负压作用下将浓度为30～80mol/l的3-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液向该浸渍罐中注入直至至少没过木质板，加压至0.5～1.0mpa并保持5～6h，然后取出木质板并置于干燥箱中，在40～60℃下干燥20～24h，以使反应在支化聚乙烯亚胺上的磷酸上未反应的羟基与3-氨丙基三乙氧基硅烷上的氨基发生化学反应，取出木质板在室温下放置10h以上。

5、优选地，(2)中注入浸渍罐中的磷酸水溶液的浓度为35mol/l，(3)中注入浸渍罐中的3-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液的浓度为70mol/l。

6、第二方面提供一种高尺寸稳定性阻燃木质板，该木质板由上述任一项所述的制备方法制得。

7、根据本发明，木材中水分的迁移和流失是木材发生变形和翘曲，尺寸稳定性差的主要原因。pei(polyethylenimine，聚乙烯亚胺)的加入通过与木材羟基发生反应，一方面降低了木材自身的吸水效应，另一方面通过pei的支化结构在木材多层级管孔结构中产生位阻效应，在一定程度上限制了自由水的迁移。进一步通过磷酸的加入大幅提升了燃烧性能和阻燃效率，但是磷酸有较强的吸湿作用，在提升燃烧性能的同时减弱了pei加入对尺寸稳定性的贡献。再进一步通过偶联剂的加入带来更强的位阻效应和较弱的吸水作用消除了阻燃剂的加入对尺寸稳定性的影响。

8、尤其3-氨丙基三乙氧基硅在起到位阻作用的同时，还作为偶联剂，促进水分子的移动，平衡了水分迁移，当湿度过大的情况下，3-氨丙基三乙氧基硅会一定程度上阻碍水分的过快迁移，当湿度过低的情况下，又可以促进木材含水率的平衡，另一方面，3-氨丙基三乙氧基硅烷的分子极性影响了pei和磷酸的键合分离。

9、通过三者添加间的协效作用，在尺寸稳定性和燃烧性能之间发挥优化的作用。在燃烧性能方面，pei中的氮元素、磷酸的磷元素和硅烷偶联剂中的硅元素共同发挥阻燃多元素协同作用，在燃烧过程中进一步提升了阻燃效率。

10、第三方面提供上述的阻燃木质板在地板或柜门板的制备中的应用。

11、第四方面提供一种高尺寸稳定性阻燃柜门板的制备方法，该方法包括：(4)：准备两个长方形相同预定尺寸的上述阻燃木质板作为侧板；(5)：准备多个长方形相同预定尺寸的木板原料作为单元内板，将单元内板置于第4浸渍罐中，抽真空至负压-0.15～-0.1mpa并保持30～40min，在该负压作用下将浓度为50～70mol/l的3-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液向该浸渍罐中注入直至至少没过木质板，加压至0.5～1.0mpa并保持5～6h，然后取出木质板并置于干燥箱中，在40～60℃下干燥20～24h；将干燥后的木板原料置于第5浸渍罐中，抽真空至负压-0.15～-0.1mpa并保持20～30min，浓度为50～70mol/l的磷酸水溶液向该浸渍罐中注入直至至少没过木质板，加压至0.5～1.0mpa并保持1～2h，然后取出木质板并置于干燥箱中，在40～60℃下干燥10～24h，取出单元内板在室温下放置10h以上得到阻燃单元内板；(6)：取多个所述(5)得到的阻燃单元内板以长边相接的方式沿板面方向顺次拼接成正方形内板；阻燃单元内板的预定尺寸保证经所述取多个阻燃单元内板以长边相接的方式沿板面方向顺次拼接能够拼接得到正方形内板；拼接得到多个所述正方形内板并将该多个正方形内板沿板面方向顺次拼接成长方形的中间板，其中各相邻两个正方形内板的阻燃单元内板拼接方向彼此垂直；在中间板的两长边侧沿板面方向分别拼接所述(4)准备的侧板的一长边从而组坯成柜门拼板；所述阻燃木质板的预定尺寸保证其长边与所述中间板的长边相等；将中间板的长边方向上的两端与两个侧板的长边方向上的两端分别对齐；用于拼接柜门拼板的全部阻燃木质板和阻燃单元内板的板厚均相等，并在组坯过程中使整个柜门拼板的板厚一致；上述各拼接中在各板与板之间涂胶；将组坯好的柜门拼板在拼板机中进行压力处理。

12、第五方面提供一种高尺寸稳定性阻燃柜门板，该柜门板由上述的制备方法制得。

13、根据本发明，水分的变化是影响尺寸稳定性的主要因素，通过对长侧板的化学改性处理形成了位阻效应，这种位阻效应在一定程度上影响了水分的流失路径。同时通过硅烷偶联剂的改性，在木材的微观孔隙内形成了与水分极性接近的化学官能团，在一定程度上消除了含磷官能团对水较强的吸附作用。通过在多层级管孔结构中的极性弱作用力，使得木材在使用过程中的含水率调整减弱了对尺寸稳定性的影响。在此基础上，通过对柜门板的构造上进行优化，进一步保证尺寸的稳定性。

技术特征：

1.一种高尺寸稳定性阻燃木质板的制备方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的制备方法，其中，

3.一种高尺寸稳定性阻燃木质板，其特征在于，由权利要求1或2所述的制备方法制得。

4.一种如权利要求3所述的阻燃木质板在地板或柜门板的制备中的应用。

5.一种高尺寸稳定性阻燃柜门板的制备方法，其特征在于，

6.一种高尺寸稳定性阻燃柜门板，其特征在于，由权利要求5所述的制备方法制得。

技术总结一种高尺寸稳定性阻燃木质板及其制备和应用，其制备包括：将木质板置浸渍罐并将支化聚乙烯亚胺水溶液注入，取出木质板并干燥，以使支化聚乙烯亚胺上的氨基与木材上的羟基发生接枝反应；将木质板置于浸渍罐并将磷酸水溶液注入，取出木质板并干燥，以使接枝在木材上的支化聚乙烯亚胺上未反应的氨基与磷酸上的羟基发生化学反应；将木质板置于浸渍罐并将3‑氨丙基三乙氧基硅烷水溶液注入，取出木质板并干燥，以使反应在支化聚乙烯亚胺上的磷酸上未反应的羟基与3‑氨丙基三乙氧基硅烷上的氨基发生化学反应。由此提出一种同时满足阻燃性能和高尺寸稳定性的木质板。技术研发人员：韩宗利受保护的技术使用者：韩师傅集成家居有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16