CN112621975B - 一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：(S1)第一混合液的制备：取28％的NH3·H2O加入乙醇中搅拌均匀，形成第一混合液、(S2)第二混合液的制备：取TEOS，GPTMS，FAS溶入乙醇中，得到第二混合液、(S3)改性超疏水硅溶胶的制备：将第二混合液滴入第一混合液中，在室温下进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶、(S4)阻燃超疏水溶胶的制备、(S5)秸秆纤维板的原料备料：包括非木材纤维、(S6)秸秆纤维板的制备和(S7)阻燃超疏水的表面涂覆：将阻燃超疏水硅溶胶分散，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板毛板表面，干燥，并固化得到阻燃超疏水非木材纤维板。本发明有效提高黏胶效果和防水防火性能且节省生产步骤和成本。

Description

一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法
技术领域
本发明涉及纤维板制造技术领域，特别涉及一种非木材纤维板的制备方法，尤其是一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法。
背景技术
纤维板又名密度板，是以木质纤维或其他植物素纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板。制造过程中可以施加胶粘剂和(或)添加剂。纤维板具有材质均匀、纵横强度差小、不易开裂等优点，用途广泛。制造1立方米纤维板约需2.5～3立方米的木材，可代替3立方米锯材或5立方米原木。发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径。
人们对纤维板的需求日益增加，进而导致对木材原材料的需求的增加。我国木材原料紧缺的压力。但申请人在实现现有技术中的技术方案的过程中，发现现有技术的技术方案中存在如下技术问题：
由于非木材纤维表面含有更多的蜡质和硅质材料，因此采用传统胶黏剂不能达到很好的胶黏效果，多采用异氰酸酯胶黏剂进行胶合，使得制备的纤维板防水性较差。同时，解决植物纤维材料的阻燃防火性能同样至关重要。传统方法上，将阻燃剂与防水聚合物混合制备具有阻燃功能的防水涂料。然后，这些方法通常涉及繁琐冗长的多步骤操作，既不实用并且价格昂贵。同时，我国环境问题一方面面临着木材原料供应紧张，另一方面还面临着稻麦草秸秆难以处理利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，解决了现有技术中纤维板胶黏效果和防水防火性能不足以及生产成本高的技术问题，到达了提高胶黏效果和防水性能及耐火性能且减少生产步骤和生产成本的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
(S1)第一混合液的制备：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成第一混合液；
(S2)第二混合液的制备：取1～50体积份正硅酸四乙酯TEOS，0.1～10体积份3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷GPTMS，0.01～5体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷FAS溶入25体积份乙醇中，得到第二混合液；
(S3)改性超疏水硅溶胶的制备：将第二混合液滴入第一混合液中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶；
(S4)阻燃超疏水溶胶的制备：将0.1～2重量份聚磷酸铵加入改性超疏水硅溶胶中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶；
(S5)秸秆纤维板的原料备料：按照以下重量份数的准备原料：
非木材纤维10～990份，异氰酸酯胶黏剂20～40份，阻燃剂1份，防水剂1份；
(S6)秸秆纤维板的制备：将非木材纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，并进行喷胶混合，混合好的物料经铺装机成板坯，再送往预压机预压后送入热压机中进行热压为纤维板毛板；
(S7)阻燃超疏水的表面涂覆：将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板毛板表面，喷涂量为2～10kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
优选的，所述阻燃剂为无机阻燃剂；所述防水剂为水基防水剂；所述非木材纤维是稻麦草秸秆、芦苇和玉米秸秆中的一种或几种。
优选的，所述无机阻燃剂是主要成分为氢氧化镁的无机阻燃剂；所述水基防水剂是白乳胶水基防水剂。
更优选的，所述无机阻燃剂是主要成分为氢氧化镁、氢氧化铝的无机阻燃剂；所述水基防水剂是聚醋酸乙烯酯水基防水剂。
更优选的，所述无机阻燃剂是主要成分为氢氧化镁、氢氧化铝的无机阻燃剂；所述水基防水剂是聚醋酸乙烯酯水基防水剂。
特别优选的，(S5)中所述的秸秆纤维板的原料备料：按照以下重量份数的准备原料：
非木材纤维970份，异氰酸酯胶黏剂30份，阻燃剂1份，防水剂1份。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
上述技术方案，由于采用NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀形成的第一混合液混合由1～50体积份正硅酸四乙酯TEOS，0.1～10体积份3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷GPTMS，0.01～5体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷FAS溶入25体积份乙醇中得到的第二混合液聚合反应制得改性超疏水硅溶胶，并将0.1～2重量份聚磷酸铵加入改性超疏水硅溶胶中形成阻燃超疏水溶胶；在以上基础上，用超声分散将阻燃超疏水溶胶分散成均匀胶体，并均匀喷涂在由非木材纤维、异氰酸酯胶黏剂、阻燃剂和防水剂制备的纤维板毛板的表面干燥固化后得到阻燃超疏水非木材纤维板等一系列技术手段。使得：
正硅酸四乙酯(TEOS)加入氨水乙醇溶液中形成硅溶胶，因此将此改性后的硅溶胶涂覆到纤维板表面，可以在表面上形成纳米粒子涂层，增加表面粗糙度，并在表面引入疏水性烷基及环氧烷GPTMS，(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)可以增强硅溶胶和纤维板材料的结合能力，十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)可以增加硅溶胶的疏水性。
再者，添加(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)在二氧化硅与纤维之间起到“架桥”作用，有效增加了纳米二氧化硅颗粒与纤维之间的结合力。确保了疏水剂与阻燃剂之间配合良好，阻燃剂的加入并不会降低疏水剂的疏水性。
此外，通过溶胶凝胶法制备阻燃型超疏水硅溶胶，步骤简化，操作简单，大大降低了设备投入。
另外，在生产过程中使用无醛胶黏剂，实现生产过程环保无污染；以非木材纤维为原料，缓解我国木材原料紧缺的压力，顺带解决稻麦草秸秆浪费的难题。
综上，有效解决了现有技术中的纤维板胶黏效果和防水防火性能不足以及生产成本高的技术问题，进而实现了提高胶黏效果和防水性能及耐火性能且减少生产步骤和生产成本以及充分利用非木材资源的技术效果。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本申请实施方式的技术方案通过提供一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，解决了现有技术中纤维板胶黏效果和防水防火性能不足以及生产成本高的问题，在采用非木材纤维制备的限位毛板结合喷涂通过溶胶凝胶法制备阻燃型超疏水硅溶胶下实现了提高胶黏效果和防水性能及耐火性能且减少生产步骤和生产成本以及充分利用非木材资源的有益效果。
本发明为解决上述技术问题的实施方案的总体思路如下：
采用NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀形成的第一混合液混合由1～50体积份正硅酸四乙酯TEOS，0.1～10体积份3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷GPTMS，0.01～5体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷FAS溶入25体积份乙醇中得到的第二混合液聚合反应制得改性超疏水硅溶胶，并将0.1～2重量份聚磷酸铵加入改性超疏水硅溶胶中形成阻燃超疏水溶胶；在以上基础上，用超声分散将阻燃超疏水溶胶分散成均匀胶体，并均匀喷涂在由非木材纤维、异氰酸酯胶黏剂、阻燃剂和防水剂制备的纤维板毛板的表面干燥固化后得到阻燃超疏水非木材纤维板等一系列技术手段。使得：
正硅酸四乙酯(TEOS)加入氨水乙醇溶液中形成硅溶胶，因此将此改性后的硅溶胶涂覆到纤维板表面，可以在表面上形成纳米粒子涂层，增加表面粗糙度，并在表面引入疏水性烷基及环氧烷GPTMS，(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)可以增强硅溶胶和纤维板材料的结合能力，十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)可以增加硅溶胶的疏水性。
再者，添加(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)在二氧化硅与纤维之间起到“架桥”作用，有效增加了纳米二氧化硅颗粒与纤维之间的结合力。确保了疏水剂与阻燃剂之间配合良好，阻燃剂的加入并不会降低疏水剂的疏水性。
此外，通过溶胶凝胶法制备阻燃型超疏水硅溶胶，步骤简化，操作简单，大大降低了设备投入。
另外，在生产过程中使用无醛胶黏剂，实现生产过程环保无污染；以非木材纤维为原料，缓解我国木材原料紧缺的压力，顺带解决稻麦草秸秆浪费的难题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，1体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：小麦秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为5kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例2
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，1体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：小麦秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为8kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例3
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，1体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：稻草秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为5kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例4
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，1体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：稻草秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为8kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例5
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，0.5体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，3体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：小麦秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为5kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例6
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，0.5体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，3体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：小麦秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为8kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例7
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，0.5体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，3体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：稻草秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为5kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
实施例8
一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，包括以下步骤：
一、阻燃型超疏水硅溶胶的制备
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，0.5体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，3体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
液体4：将1重量份聚磷酸铵加入液体4中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
按照重量百分比计的原料为：稻草秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为8kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
对比例1
本实验对比样采用小麦秸秆，按相同工艺压制纤维板，但是不涂覆阻燃疏水硅溶胶。
对比例2
本发明对比样2是不加阻燃剂聚磷酸铵制备的疏水硅溶胶
超疏水硅溶胶的制备
液体1：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成混合液。
液体2：取5体积份正硅酸四乙酯(TEOS)，1体积份(3-环氧丙氧基丙基)三甲氧基硅烷(GPTMS)，1体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷(FAS)溶入25体积份乙醇中。
液体3：将液体2滴入液体1中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶。
二、秸秆纤维板的制备
本发明的技术方案是，以重量百分比计，稻草秸秆纤维97％，异氰酸酯胶黏剂3％。
小麦秸秆纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，按工艺要求进行喷胶混合混合好的物料经铺装机成板坯，由成型运输机送往预压机预压，由运输机送入无垫板装板运输机中，将板坯送入热压机中进行热压。热压机设有厚度规，在压力和温度作用下，经过一定时间，板坯被压成工艺要求的密度，同时胶粘剂固化而成为压制好的毛板。
三、阻燃超疏水在非木材纤维板表面涂覆
将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板表面，喷涂量为5kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
各实施例的材料性能的测试结果如表1所示：
表1：材料性能的测试结果
Figure GDA0002958499720000101
纤维板在温度为25℃的环境下陈放48h，含水率平衡至8％左右。
按GB/T 21732一2008《麦(稻)秸秆刨花板》检测纤维板理化性能，各项物理性能指标均超过国家标准。
甲醛释放量按照GB18580-2017采用气候箱法检测，结果见表1，甲醛释放量远低于国家标准。
各实施例和对照例的耐火性能的测试结果如表2所示：
表2：耐火测试结果
实施例和对照例 耐火时长min
实施例1 145
实施例2 154
实施例3 143
实施例4 161
实施例5 155
实施例6 173
实施例7 159
实施例8 168
对比例1 103
对比例2 106
按照GB/T 9978.1-2008的升温曲线对实施例1～实施例8防火板进行耐火性能测试，并对比例1和2对比，结果表明：本发明提供的板材在阻燃性能上相比对比样板材有着明显的提高。
各实施例和对照例的防水性能如表3所示：
表3：耐水性能测试结果
实施例和对照例 水接触角°
实施例1 141±2
实施例2 151±2
实施例3 143±2
实施例4 157±2
实施例5 146±2
实施例6 155±2
实施例7 144±2
实施例8 152±2
对比例1 60±2
对比例2 140±2
利用静态滴接触角和界面张力测量仪(JC2000A，上海方瑞技术设备有限公司，中国上海)测量水接触角(WCA)，结果表明本发明提供的板材在防水性能上相比对比样1板材有着明显的提高，并且实施例1和对比样2可知，阻燃剂的加入并没有引起疏水性的降低。

Claims (4)

1.一种多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(S1)第一混合液的制备：取6体积份28％的NH3·H2O加入25体积份乙醇中60℃搅拌均匀，形成第一混合液；
(S2)第二混合液的制备：取5体积份正硅酸四乙酯TEOS，0.5～1体积份3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷GPTMS，1～3体积份十三氟辛基三乙氧基硅烷FAS溶入25体积份乙醇中，得到第二混合液；
(S3)改性超疏水硅溶胶的制备：将第二混合液滴入第一混合液中，在室温下搅拌10小时进行聚合反应，形成改性超疏水硅溶胶；
(S4)阻燃超疏水硅溶胶的制备：将0.1～2重量份聚磷酸铵加入改性超疏水硅溶胶中并继续搅拌1小时生成阻燃超疏水硅溶胶；
(S5)非木材纤维板的原料备料：按照以下重量份数的准备原料：
非木材纤维970份，异氰酸酯胶黏剂30份，阻燃剂1份，防水剂1份；
(S6)非木材纤维板的制备：将非木材纤维经过破碎机破碎压溃后，送入滚筒干燥器干燥，然后送入配料罐，并进行喷胶混合，混合好的物料经铺装机成板坯，再送往预压机预压后送入热压机中进行热压为纤维板毛板；
(S7)阻燃超疏水硅溶胶的表面涂覆：将制备的阻燃超疏水硅溶胶在超声下超声分散30min，形成均匀胶体，均匀喷涂在纤维板毛板表面，喷涂量为2～10kg/t，在室温下干燥，并在110℃固化1h，得到阻燃超疏水非木材纤维板。
2.根据权利要求1所述的多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为无机阻燃剂；所述防水剂为水基防水剂；所述非木材纤维是稻麦草秸秆、芦苇和玉米秸秆中的一种或几种。
3.根据权利要求2所述的多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，其特征在于：
所述无机阻燃剂是主要成分为氢氧化镁的无机阻燃剂；所述水基防水剂是白乳胶水基防水剂。
4.根据权利要求2所述的多功能阻燃疏水非木材纤维板的制备方法，其特征在于：所述无机阻燃剂是主要成分为氢氧化镁、氢氧化铝的无机阻燃剂；所述水基防水剂是聚醋酸乙烯酯水基防水剂。
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