CN110272707B - 一种异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种纤维板用异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板。所述异氰酸酯用胶黏剂组合料为异氰酸酯胶黏剂、双冠层二氧化硅复合材料和木质素木质材料。镂铣纤维板由分离纤维与所述胶粘剂混合后在热压下成型。使用该胶黏剂制备的纤维板具有良好的镂铣性能，且尺寸稳定性保持较好。

Description

一种异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板
技术领域
本发明属于人造板制造领域，具体涉及一种异氰酸酯胶黏剂组合料及其制造的镂铣纤维板。
背景技术
纤维板是人造板三大领域之一，在家具、车船、音响等领域都有其广泛的使用价值。而镂铣纤维板由于其密度均匀、纤维紧实、内结合强度高，可以进行雕刻和镂空，经过镂铣的板材可获得客户要求的各种花纹与图案，因而在门框、家具、橱柜等领域都有较为广泛的应用。
然而，目前市场上供应的普通纤维板的镂铣加工性能无法满足家具制造企业的要求。原因是普通纤维板存在纤维粗糙、断面结构和密度不均匀、内结合强度低等不足，镂铣面松软、粗糙、起毛、吸塑性差，无法满足纤维柔软细腻、断面结构一致、密度均匀、力学性能达到国家标准等要求。
近年来，人们通过改变纤维质量、调节热压工艺等方式解决了含醛的脲醛树脂胶黏剂镂铣纤维板(含醛)的镂铣发毛吸胀问题。专利CN107030841A公开了一种E0级低吸胀镂铣纤维板制备方法，通过改进优化脲醛树脂胶黏剂的制备方法，调整制备纤维板的筛选磨片、热磨、热压生产工艺参数，提高了镂铣纤维板耐水性，获得了光滑细腻的镂铣断面外观效果，并解决了镂铣加工或贴面加工(采用水基型胶黏剂)过程中易出现的吸湿变形问题。专利CN105479580B公开了一种通过加入以碳酸钠和聚丙烯酰胺组成的助剂、脱除木片的杂质等工艺，改变木片原料在蒸煮过程中的渗透性和扩散性的问题，同时在蒸煮木片时，采用特制磨片，提高纤维质量，从而制备出性能提升的镂铣纤维板。专利CN101298159B公开了一种适用于镂铣板加工的中密度纤维板制造工艺，将比重相近的树种，削片成大小均匀的木片，经特定的蒸煮温度与蒸煮时间，选择特定目数的纤维来制备密度均一的脲醛树脂镂铣板。
但是，将上述有醛镂铣纤维板的工艺方法应用于由异氰酸酯胶黏剂加工的无醛镂铣纤维板时，仍存在板材镂铣发毛，尺寸稳定性较差等问题。这是因为由异氰酸酯胶黏剂加工无醛板材时，施胶量少，且异氰酸酯会过度渗入纤维基质，且粘接方式为点结合，从而难以形成一个明显的粘合层。目前，市面上销售的以异氰酸酯为胶黏剂的无醛镂铣纤维板，还需要通过多次镂铣的方式来改善镂铣发毛和尺寸稳定的问题，这就极大降低了生产效率和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于无醛镂铣纤维板的异氰酸酯胶黏剂组合料，该组合料可以解决目前异氰酸酯胶黏剂镂铣纤维板的镂铣发毛和尺寸稳定性问题。
本发明的另一目的在于提供一种由上述异氰酸酯胶黏剂组合料制备的无醛镂铣纤维板。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种镂铣纤维板用异氰酸酯胶黏剂组合料，该组合料由A组分和B组分组成，其中：
A组分为异氰酸酯，占组合料固含质量的60～80％，优选70～78％；
B组分为含B1和B2的水分散液，其固含占组合料固含质量的20～40％，优选22～30％；
所述B1为双冠层二氧化硅复合材料，占B组分分散液固含质量的30～70％，优选40～60％；所述B2为木质素木质材料，占B组分分散液固含质量的30～70％，优选40～60％。
本发明采用双冠层二氧化硅复合材料和木质素木质材料协同包覆填充纤维形成二次骨架的方式，解决纤维板的镂铣发毛及尺寸稳定性问题：
首先，双冠层二氧化硅复合材料先通过共价键将内冠紧紧地连接在二氧化硅颗粒上，又通过静电自组装将有机柔性聚氧乙烯醚碳链包裹在内冠包覆的颗粒上，形成了特殊的双冠层结构。独特的刚柔结构既能填充未被异氰酸酯胶黏剂粘接的纤维空隙，又对其进行柔性包裹，在填充过程中实现了均匀包覆；同时，在锯切时独特的双冠层结构在静电力的作用下可以有效滑动，又能抵消在锯切时形成的巨大应力。
其次，双冠层可以起到包覆作用，但不能形成紧密桥接，在高温锯切中很容易造成粘性流动，使有机层富集，因此本发明还加入木质素木质材料进行协同粘接。木质素的活性羟基可以与异氰酸酯反应，因此包覆木质素后就使高强高模的纤维可以被有效桥接，并能够有效地将双冠层二氧化硅颗粒固定在所处的板材结构中，形成完整的二次骨架。这种协同作用可以有效保证该胶黏剂制备的镂铣纤维板在锯切和镂铣时能够保持断面光滑，从而达到良好的镂铣效果。值得注意的是木质素木质材料还可以在施胶过程中形成新的粘接线，阻止异氰酸酯过分渗入纤维中，在一定程度还可以降低胶耗以及提高板材的力学强度。
本发明中，所述B1的内冠为有机硅季铵盐，优选3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅乙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵和3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十二烷基氯化铵中的一种或多种，更优选3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵。
本发明中，所述B1的外冠为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐，优选聚合度n＝10～20的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐，更优选十二醇聚氧乙烯醚磺酸钾、十四醇聚氧乙烯醚磺酸钾、十六醇聚氧乙烯醚磺酸钾和十八醇聚氧乙烯醚磺酸钾中的一种或多种，进一步优选十四醇聚氧乙烯醚磺酸钾。
本发明中，所述B1的制备方法包含如下步骤：
(1)内冠接枝：将二氧化硅粉体分散在水中得到悬浮液，将其加入内冠溶液中，反应后弃去上清液，得到内冠接枝的二氧化硅；
(2)外冠自组装：配制外冠水溶液并调节PH值，将搅拌分散的内冠接枝二氧化硅颗粒置于反应釜中，也调节到相同的PH值后，加入外冠溶液反应，将产物洗涤、干燥、除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
本发明中，步骤(1)中内冠溶液为内冠的甲醇溶液，浓度为60wt％-64wt％。
本发明中，步骤(1)中反应温度为室温，反应时间16-24h。
本发明中，步骤(2)中外冠溶液浓度为9.5wt％-12.5wt％。
本发明中，步骤(2)中反应温度为50-70℃，反应时间16-24h。
本发明中，步骤(2)中调节PH值至7-11。
本发明中，B2木质素木质材料组份的制备步骤为：
I.将树皮用1wt％氢氧化钠在90℃下萃取2h，热水洗涤处理树皮残余物用于原纤化处理。
II.将处理好的树皮残余物浸泡在水中(2wt％)24小时，使用超微粒粉碎机将树皮进行粉碎原纤化，然后用高压均质机在高压下进行均质。将均质后的悬浮液静置24小时，使固体物质沉降下来，最后分离悬浮液上下层，以获得下层固体物质，干燥后即为木质素木质材料。
本发明中，将B1组份和B2组份加入到水中搅拌分散即得B组份，分散液的固含为10～50wt％，优选30～45wt％。
本发明中，A组份异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯和/或其衍生物，优选NCO％为29-32.8％、官能度为2.9-3.3、粘度为150-250cp(25℃)的多亚甲基多苯基多异氰酸酯和/或其衍生物。A组份可以是万华化学集团股份有限公司的Wannate系列多异氰酸酯，例如，PM-100、PM-200、PM-400、PM-600、PM-700、CW20、CW30、PM300E、9132FC。
本发明中，所述异氰酸酯胶黏剂组合料作用方式为：柔性包裹的二氧化硅颗粒进入到异氰酸酯各点粘接的空隙，刚性的粒子有效填充支持，同时柔性双冠也能够有效包裹住纤维，独特的双冠层结构能够良好抵抗剧烈的应力变化，木质素木质材料对双冠层二氧化硅颗粒包裹的纤维进行二次包裹与桥接，有效形成了二次骨架，进一步保证了足够多的纤维被完全包裹，因此在镂铣时，即使在较高的转速及走刀速度下也不会出现镂铣断面发毛的现象。同时，因受外界环境影响较小，还能够保证其优异的尺寸稳定性。
一种采用所述的异氰酸酯胶黏剂组合料制备的无醛镂铣纤维板。
本发明中，制备所述镂铣纤维板时的施胶量为：A组份30-40kg/m3，B组份(以固含质量计)10-20kg/m3。
本发明中，制备所述镂铣纤维板时纤维干燥后的含水率控制为7.8-10wt％。
本发明中，以异氰酸酯胶黏剂组合料制备无醛镂铣纤维板的步骤为：
S1：木片处理工序，木片先经预热料仓预热处理，预热温度为90～98℃，蒸煮罐的蒸汽压力为0.7～0.8MPa，蒸煮时间为3～5min，蒸煮温度为140～180℃，均化木片含水率，提高纤维分离效率和纤维分离均匀性；
S2：纤维制备工序，木片通过带式螺旋进入热磨机，磨盘间隙控制在≤0.28mm，纤维分离产量18～20吨/小时，制备80～100目的木纤维；
S3：施胶工序，将A组份通过施胶泵泵入喷放管道内的入口处，将B组份通过另一施胶泵泵入喷放管的入口处，A组份和B组份经高压喷嘴喷洒在纤维上，与纤维混合均匀；
S4：干燥工序，施胶后，干燥7-10s，并将原料含水率控制在7.8-10wt％。
S5：分选工序，去除胶块、纤维团、纤维束等异物；
S6：铺装工序，纤维通过气流铺装后以10.15～11.35MPa的压力进行板坯预压，并对板坯进行齐边；
S7：热压工序，热压温度在230～160℃，采用五段热压温度区，热压压力0～40MPa，热压系数11.5～13.5s/mm；
S8：后处理工艺，冷却养生72h以上，锯切。
本发明中，所述压力均为表压。
本发明的有益效果在于：
(1)有效改善了异氰酸酯胶黏剂制造的纤维板的镂铣效果，一次镂铣后，镂铣断面光滑无毛刺，不需要多次镂铣即能满足生产工艺和外观要求。
(2)保持了良好的尺寸稳定性，在尺寸稳定测试中，长度形变在±0.4％以下，厚度形变在±0.51％以下；同时在保持其他机械性能不损失的情况下，内结合强度提高了10％左右。
(3)获得了不含甲醛的性能优良的无醛镂铣纤维板。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，这些修改和替换均落入本发明保护范围。
以下实施例和对比例在中密度纤维板连续生产线上实施(12mm板厚)。
实施例和对比例中主要原料如下：
CW20：多官能度异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，NCO含量为30.5-32.0％，官能度3.1-3.3，25℃粘度150-250cp，万华化学集团股份有限公司；
CW30：多官能度异氰酸酯与二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物，NCO含量为30.5-32.0％，官能度3.1-3.3，25℃粘度150-250cp，万华化学集团股份有限公司；
9132FC：多官能度异氰酸酯衍生物，NCO含量为29.0-30.0％，官能度2.9-3.1，25℃粘度225cp，万华化学集团股份有限公司；
二氧化硅：化学纯，济南国邦化工有限公司；
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵：64wt％甲醇溶液，北京百灵威科技有限公司；
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵：64wt％甲醇溶液，北京百灵威科技有限公司；
3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵：64wt％甲醇溶液，北京百灵威科技有限公司；
十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾：化学纯，北京百灵威科技有限公司；
十六醇聚氧乙烯醚硫酸钾：化学纯，北京百灵威科技有限公司；
十八醇聚氧乙烯醚硫酸钾：化学纯，北京百灵威科技有限公司；
松树皮：工业纯，广州市生升农业有限公司；
氢氧化钠：化学纯，北京百灵威科技有限公司；
实施例和对比例中主要使用的仪器：
超细研磨机：DMS-07，青岛联瑞精密机械有限公司；
高压均质机：VMK163，上海锦竹机械设备有限公司；
热压机：4尺连续平压机，德国迪芬巴赫有限公司；
板材性能和尺寸稳定性根据GB17657-2013标准所规定的方法进行测试；板材内结合强度、静曲强度、弹性模量及结合强度由高铁检测仪器有限公司万能试验机AI-7000S进行检测。尺寸稳定性测试所用恒温恒湿箱为高铁检测仪器有限公司GT7005型恒温恒湿试验箱。板材密度由格雷康自动检测控制设备有限公司的剖面密度检测仪DAX5000进行检测。
实施例1
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到25L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应24小时，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为10.5。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，70℃下反应24h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
2.胶黏剂B2组份制备
I.将100kg松树皮用1wt％氢氧化钠溶液在90℃下萃取2h，热水洗涤处理树皮残余物用于原纤化处理。
II.将处理好的树皮残余物浸泡在去水中(2wt％)24小时，然后使用超微粒粉碎机将树皮进行粉碎原纤化，然后使用高压均质机在208MPa的压力下进行均质2h。将均质后的悬浮液静置24小时，以使固体物质沉降下来，最后分离悬浮液上下层，以获得下层固体物质，干燥后即为木质素木质材料。
3.胶黏剂B组份制备
将40质量份的B1组份，60质量份B2组份溶解于100质量份水中，制得50wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S1：木片处理：利用鼓式削片机对木质原料进行切削，制备成长度为21-26mm、宽为15～20mm、厚度为3～4mm的木片。木片经水洗后置于90～98℃条件下进行预蒸煮，再在蒸汽压力0.7～0.8MPa，温度160～165℃的条件下在蒸煮罐中蒸煮3分钟；
S2：纤维制备：木片通过带式螺旋进入热磨机，磨盘间隙控制在0.28mm，纤维分离产量18～20吨/小时，制备80～100目的木纤维；
S3：纤维施胶：将A组份(万华化学CW20)通过施胶泵泵入喷放管道内的入口处，将B组份通过另一施胶泵泵入喷放管的入口处，A组份和B组份经高压喷嘴喷洒在纤维上，与纤维混合均匀；A组份施胶量为30kg/m3，B组份(纯固含)施胶量为11kg/m3。
S4：干燥：施胶后干燥10.0s，干燥后纤维含水率为8.5％；
S5：分选：去除胶块、纤维团、纤维束等异物；
S6：铺装成型：纤维通过机械铺装后以10.15～11.35MPa的压力进行板坯预压，并对板坯进行齐边；
S7：板材热压：设定连续平压压机第一、二、三、四、五区的热压温度分别为220-225℃、212-217℃、193-200℃、181-186℃、160-163℃。再设定对应第一至五区的热压压力为31.5～33.0MPa、16.5～19.5MPa、3.0～4.0MPa、12.5～14.5MPa、5.3～5.8MPa，对预压后的板坯在热压系数为12s/mm进行热压；
S8：板材后处理：将热压后的板材置于温度20～30℃、相对湿度50～70％的室内条件下恒温恒湿72h，通过砂光机进行砂光和抛光机进行抛光，再经过锯切即得到所需的中密度纤维板产品。
板材密度775Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.5％、90.8％、91.3％。
进行板材的性能测试，测试结果见表1。
实施例2
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到25L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应20小时，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十六醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为10。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入33.6kg十六醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，60℃下反应20h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将50质量份的B1组份，50质量份B2组份溶解于178质量份水中，制得36wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为31kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为20kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为8.8％。
板材密度772Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.3％、90.8％、91.5％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
实施例3
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到28L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应20小时，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为11。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，65℃下反应20h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将60质量份的B1组份，40质量份B2组份溶解于150质量份水中，制得40wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为38kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为9.5kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为9.3％。
板材密度777Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为89.3％、90.1％、89.9％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
实施例4
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到23L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十四烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应18h，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为8.5。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，50℃下反应18h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将45质量份的B1组份，55质量份B2组份溶解于233质量份水中，制得30wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学9132FC)施胶量为31kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为10kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为9.5％；
S7：热压成型：热压系数为11.5s/mm。
板材密度772Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.3％、90.2％、90.4％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
实施例5
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到23L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应18h，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十八醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为7。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十八醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，55℃下反应18h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将67质量份的B1组份，33质量份B2组份溶解于426质量份水中，制得19wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW30)施胶量为35kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为16kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为8.9％。
板材密度767Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.5％、91％、89.9％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
实施例6
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到23L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应16h，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为9.5。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，60℃下反应16h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将32质量份的B1组份，68质量份B2组份溶解于900质量份水中，制得10wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为33kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为13.5kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为7.5％。
板材密度773Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.0％、88.5％、87.6％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
实施例7
本实施例主要制备过程同实施例1，与实施例1有如下不同：
1.胶黏剂B1组份制备
(1)内冠接枝：用500kg水分散100kg二氧化硅颗粒得到悬浮液。将其加入到25L 3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵溶液中。将悬浮液在室温下搅拌反应16h，然后弃去上清液，得到内冠包覆的二氧化硅。
(2)外冠自组装：配制10.5wt％的十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液并调节PH为8。将搅拌分散的内冠包覆的二氧化硅置于反应釜中，调节到同上的PH值，加入37.8kg十四醇聚氧乙烯醚硫酸钾水溶液，70℃下反应16h使反应充分进行，随后除去溶剂，将所得产物分别用甲醇和水洗涤后，100℃下干燥48h，除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
3.胶黏剂B组份制备
将37质量份的B1组份，63质量份B2组份溶解于122质量份水中，制得45wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为37kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为10.5kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为7.9％。
板材密度794Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为87.5％、90.7％、89.9％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
对比例1
本对比例主要制备过程与实施例1相比有如下不同：
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：不添加B组份；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为9.4％。
板材密度769Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为88.7％、90.3％、91.5％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
对比例2
本对比例主要制备过程与实施例1相比有如下不同：
3.胶黏剂B组份制备
100质量份B1组份溶解于100质量份水中，制得50wt％固含量的B组份。
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为33kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为11kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为8.3％。
板材密度775Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.1％、90.2％、90.5％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
对比例3
本对比例主要制备过程与实施例1相比有如下不同：
3.胶黏剂B组份制备
100质量份B2组份溶解于100质量份水中，制得50wt％固含量的B组份；
4.以异氰酸酯胶黏剂组合料制备镂铣纤维板
S3：纤维施胶：A组份(万华化学CW20)施胶量为34kg/m3，B组份施胶量(纯固含)为11kg/m3；
S4：纤维干燥：干燥后纤维含水率为8.7％。
板材密度782Kg/m3，近端、中间、远端最低密度/平均密度分别为91.5％、90.3％、90.8％。
进行板材的性能测试，详细结果见表1。
表1 板材性能对比
Figure BDA0002104074520000161
对比以上板材性能可以看出，实施例1-7添加组份B后，镂铣多种凹槽断面均未出现发毛现象，尺寸稳定性显著提高，板材内结合强度略有提升。对比例1未添加B组份，镂铣断面出现较明显的发毛，凹槽表面粗糙。对比例2和3中，在B组份中只含双冠层二氧化硅复合材料或木质素木质材料，在实际镂铣效果中也出现了不同程度的发毛现象，说明在组份B1及组份B2的协同作用下，可以达到最为理想的效果。综上，使用双冠二氧化硅复合材料和木质素木质材料的异氰酸酯胶黏剂制备的纤维板，具有良好的镂铣性能和尺寸稳定性。

Claims (18)

1.一种镂铣纤维板用异氰酸酯胶黏剂组合料，其特征在于，该组合料由A组分和B组分组成，其中：
A组分为异氰酸酯，占组合料固含质量的60～80％；
B组分为含B1和B2的水分散液，其固含占组合料固含质量的20～40％；
所述B1为双冠层二氧化硅复合材料，占B组分分散液固含质量的30～70％；所述B2为木质素木质材料，占B组分分散液固含质量的30～70％；
其中，B1的内冠为有机硅季铵盐，外冠为脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。
2.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，该组合料A组分占组合料固含质量的70～78％；
B组分水分散液的固含占组合料固含质量的22～30％；
所述B1占B组分分散液固含质量的40～60％；所述B2占B组分分散液固含质量的40～60％。
3.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的内冠为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅乙基)二甲基十八烷基氯化铵、3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十六烷基氯化铵和3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十二烷基氯化铵中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的内冠为3-(三甲氧基硅丙基)二甲基十八烷基氯化铵。
5.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的外冠为聚合度n＝10～20的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸盐。
6.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的外冠为十二醇聚氧乙烯醚磺酸钾、十四醇聚氧乙烯醚磺酸钾、十六醇聚氧乙烯醚磺酸钾和十八醇聚氧乙烯醚磺酸钾中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的外冠为十四醇聚氧乙烯醚磺酸钾。
8.根据权利要求1-7中任一项所述胶黏剂组合料，其特征在于，所述B1的制备方法包含如下步骤：
(1)内冠接枝：将二氧化硅粉体分散在水中得到悬浮液，将其加入内冠溶液中，反应后弃去上清液，得到内冠接枝的二氧化硅；
(2)外冠自组装：配制外冠水溶液并调节PH值，将搅拌分散的内冠接枝二氧化硅颗粒置于反应釜中，也调节到相同的PH值后，加入外冠溶液反应，将产物洗涤、干燥、除去残留溶剂，得到双冠层二氧化硅复合材料。
9.根据权利要求8所述胶黏剂组合料，其特征在于，步骤(1)中内冠溶液为内冠的甲醇溶液。
10.根据权利要求8所述胶黏剂组合料，其特征在于，步骤(1)中反应温度为室温，反应时间16-24h。
11.根据权利要求8所述胶黏剂组合料，其特征在于，步骤(2)中反应温度为50-70℃，反应时间16-24h；调节PH值至7-11。
12.根据权利要求1-7中任一项所述胶黏剂组合料，其特征在于，将B1组份和B2组份加入到水中搅拌分散即得B组份，分散液的固含为10～50wt％。
13.根据权利要求1-7中任一项所述胶黏剂组合料，其特征在于，B组份分散液的固含为30～45wt％。
14.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，A组份异氰酸酯为多亚甲基多苯基多异氰酸酯和/或其衍生物。
15.根据权利要求1所述胶黏剂组合料，其特征在于，A组份异氰酸酯为NCO％为29-32.8％、官能度为2.9-3.3、粘度为150-250cp(25℃)的多亚甲基多苯基多异氰酸酯和/或其衍生物。
16.一种采用权利要求1-15中任一项所述的异氰酸酯胶黏剂组合料制备的无醛镂铣纤维板。
17.根据权利要求16所述的镂铣纤维板，其特征在于，制备所述镂铣纤维板时的施胶量为：A组份30-40kg/m3，以固含质量计的B组份10-20kg/m3。
18.根据权利要求16或17所述的镂铣纤维板，其特征在于，制备所述镂铣纤维板时纤维干燥后的含水率控制为7.8-10wt％。
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