CN114290464B - 一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法 - Google Patents

一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，按以下步骤进行：(1)将MgO加人到MgCl2溶液中搅拌；(2)持续搅拌转化为溶胶；(3)持续搅拌转化生成凝胶，制成镁质胶粘剂；(4)将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维/碳纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，制成混合物料；(5)平铺在垫板上，在模具中冷压成型；(6)脱模养护。本发明采用的镁质胶粘剂产品不存在甲醛、石棉、甲苯、二甲苯、氰化物、SO3、SO2、放射性核素等数十项污染物；地板产品的防火性能检测结果为A级；进行咽气毒性检测结果：生物麻醉性和刺激性检验达到安全级(AQ)级。

Description

一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法
技术领域
本发明属于地板技术领域，具体涉及一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法。
背景技术
无机镁质胶黏剂细分为氯氧镁胶黏剂、硫氧镁胶黏剂、磷酸镁胶黏剂，它们都称为镁质胶凝材料。镁质胶凝制品的防火性(耐火极限)、力学强度(抗折、抗压)、可加工性(钉、锯)、生产节能性、基质相容指标均高于其它板材。不存在甲醛和VOC的散发，在燃烧过程中不产生有毒烟气的散发，因此使用是安全环保的。
目前，我国木材地板中常用的醛类树脂胶黏剂所制成的木质复合材料在使用过程中释放甲醛污染居住环境。也有一种大豆蛋白改性剂制成的木质复合材料，但是热稳定性和阻燃效果较差。因此，亟需研发一种镁质胶凝制品类的地板。
发明内容
本发明目的是提供一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，利用氧化镁和氯化镁溶液制成凝胶，再将其添加到木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末中，经过混合和模压制成地板。
本发明的地板的制造方法按以下步骤进行：
(1)将MgO加人到MgCl2溶液中经搅拌形成悬浊液；
(2)将悬浊液持续搅拌，逐渐使其转化为MgO-MgCl2-H2O溶胶；
(3)将MgO-MgCl2-H2O溶胶持续搅拌40～50h转化生成凝胶，制成镁质胶粘剂；
(4)将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，制成混合物料；或者将镁质胶粘剂、木粉、碳纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，制成混合物料；
(5)将混合物料平铺在垫板上，然后在模具中冷压成型制成坯料；
(6)将坯料脱模后养护，制成地板。
上述的步骤(1)中，MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为(0.1～1)﹕(50～60)，MgCl2溶液的质量浓度为20～30％。
上述的步骤(4)中，当步骤(1)中MgCl2溶液的质量份数比为50～60时，木粉的用量按质量份数为50～70份，玻璃纤维的用量按质量份数为10～15份，碳纤维的用量按质量份数为10～15份，粉煤灰的用量按质量份数为60～70份，矿渣粉末的用量按质量份数为30～50份。
上述的步骤(4)中，木粉的原料为杨木，松木或樟木，粒度为100～150目。
上述的步骤(4)中，全部物料外加大豆蛋白改性剂，加入量为5～10份，然后混合均匀制成混合物料；所述的大豆蛋白改性剂的制备方法为：向大豆蛋白粉中加入脲和水，加热至80±2℃，搅拌5～10min制成；其中脲占大豆蛋白粉质量的20～22％，水为大豆蛋白粉质量的3～5倍。
上述的步骤(4)中，矿渣粉末为炼钢废渣研磨制成，粒径为10～100μm。
上述的步骤(4)中，玻璃纤维和碳纤维的直径为5～30μm。
上述的步骤(4)中，粉煤灰的粒径为1～100μm。
上述的步骤(5)中，冷压是在压力30～35MPa条件下，保压25～30h。
上述的步骤(6)中，养护是静置至少13d。
本发明加入大豆蛋白改性剂，可以提高胶粘剂的胶合性能；木粉的作用提供一个骨架结构，凝胶相可以附着在木纤维上；如碳纤维替代玻璃纤维，具有耐高温、抗摩擦、比强度和比模量高的优点；添加玻璃纤维可以增强地板的强度，粉煤灰和矿渣粉末起填料的作用。
本发明采用的胶粘剂的主导材料MgO是不含放射性核素的材料，MgCl2是制盐的副产物且用作食品、豆腐的凝固剂，大豆蛋白改性剂是植物提取，天然无公害；组成中不含有机VOC散发污染物，不含石棉及甲醛物；经SGS检测机构检测，镁质胶粘剂产品不存在甲醛、石棉、甲苯、二甲苯、氰化物、SO3、SO2、放射性核素等数十项污染物；地板产品的防火性能检测结果为A级；进行咽气毒性检测结果：生物麻醉性和刺激性检验达到安全级(AQ)级。
具体实施方式
本发明实施例中的矿渣粉末为炼钢废渣研磨制成，粒径为10～100μm。
本发明实施例中的大豆蛋白粉、脲、玻璃纤维、碳纤维和粉煤灰为市购产品。
本发明实施例中的木粉为市购产品。
本发明实施例中的MgO和MgCl2为市购产品。
本发明实施例中的大豆蛋白改性剂剂的制备方法为：向大豆蛋白粉中加入脲和水，加热至80±2℃，搅拌5～10min制成；其中脲占大豆蛋白粉质量的20～22％，水为大豆蛋白粉质量的3～5倍。
本发明实施例中玻璃纤维和碳纤维的直径为5～30μm。
本发明实施例中粉煤灰的粒径为1～100μm。
实施例1
将MgO加人到MgCl2溶液中经搅拌形成悬浊液；MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为0.1﹕50，MgCl2溶液的质量浓度为20％；
将悬浊液持续搅拌，逐渐使其转化为MgO-MgCl2-H2O溶胶；
将MgO-MgCl2-H2O溶胶持续搅拌45h转化生成凝胶，制成镁质胶粘剂；
将镁质胶粘剂、木粉、碳纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，全部物料外加大豆蛋白改性剂，然后混合均匀制成混合物料；木粉的用量按质量份数为50份，碳纤维的用量按质量份数为10份，粉煤灰的用量按质量份数为60份，矿渣粉末的用量按质量份数为30份；木粉的原料为杨木，粒度为100～150目；大豆蛋白改性剂的加入量为5份，
将混合物料平铺在垫板上，然后在模具中冷压成型制成坯料；冷压是在压力30MPa条件下，保压30h；
将坯料脱模后养护13d，制成地板。
实施例2
方法同实施例1，不同点在于：
(1)MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为0.5﹕55，MgCl2溶液的质量浓度为25％；持续搅拌40h转化生成凝胶；
(2)木粉的用量按质量份数为60份，碳纤维的用量按质量份数为13份，粉煤灰的用量按质量份数为65份，矿渣粉末的用量按质量份数为40份；木粉的原料为松木；大豆蛋白改性剂的加入量为7份；
(3)冷压是在压力32MPa条件下，保压28h。
实施例3
方法同实施例1，不同点在于：
(1)MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为1﹕60，MgCl2溶液的质量浓度为30％；持续搅拌50h转化生成凝胶；
(2)木粉的用量按质量份数为70份，碳纤维的用量按质量份数为15份，粉煤灰的用量按质量份数为70份，矿渣粉末的用量按质量份数为50份；木粉的原料为樟木；大豆蛋白改性剂的加入量为10份；
(3)冷压是在压力35MPa条件下，保压25h。
对比例1
方法同实施例1，不同点在于：
MgCl2溶液的质量浓度为17％；
由于氯化镁溶液的浓度较低，未能形成MgO-MgCl2-H2O凝胶。
对比例2
方法同实施例1，不同点在于：
MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为3﹕50；
由于氧化镁加入量过多，养护期间开裂。
实施例4
方法同实施例1，不同点在于：
将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，不加入碳纤维；玻璃纤维的用量按质量份数为10份。
实施例5
方法同实施例1，不同点在于：
将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，不加入碳纤维；玻璃纤维的用量按质量份数为13份。
实施例6
方法同实施例1，不同点在于：
将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，不加入碳纤维；玻璃纤维的用量按质量份数为15份。
实施例1、2、3和对比例1、2的测试结果如表1。
表1
Figure BDA0003437973420000041
镁质胶黏剂的晶相组成和微观形貌是影响其性能的直接因素；固化后的镁质胶黏剂由大量5Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(518相晶体)和少量3Mg(OH)2·MgCl2·8H2O(318相晶体)、Mg(OH)2和MgO组成，微观形态以叶片状晶体交错堆叠为主；镁质胶黏剂中的518相晶体发生部分水解导致相变，微观形貌呈薄圆片状晶体；开裂的原因可能是由于MgO的含量增加，打破了凝胶中518或318胶核的平衡；吸水膨胀不同是因为所选用木粉的种类不同。

Claims (8)

1.一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)将MgO加入到MgCl2溶液中经搅拌形成悬浊液；MgO与MgCl2溶液的比例按质量份数比为(0.1～1)﹕(50～60)，MgCl2溶液的质量浓度为20～30％；
(2)将悬浊液持续搅拌，逐渐使其转化为MgO-MgCl2-H2O溶胶；
(3)将MgO-MgCl2-H2O溶胶持续搅拌40～50h转化生成凝胶，制成镁质胶粘剂；
(4)将镁质胶粘剂、木粉、玻璃纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，制成混合物料；或者将镁质胶粘剂、木粉、碳纤维、粉煤灰和矿渣粉末搅拌混合均匀，制成混合物料；当步骤(1)中MgCl2溶液的质量份数比为50～60时，木粉的用量按质量份数为50～70份，玻璃纤维的用量按质量份数为10～15份，碳纤维的用量按质量份数为10～15份，粉煤灰的用量按质量份数为60～70份，矿渣粉末的用量按质量份数为30～50份；
此外，全部物料外加大豆蛋白改性剂，加入量为5～10份，然后混合均匀制成混合物料；
(5)将混合物料平铺在垫板上，然后在模具中冷压成型制成坯料；
(6)将坯料脱模后养护，制成地板。
2.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(4)中，木粉的原料为杨木，松木或樟木，粒度为100～150目。
3.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(4)中，所述的大豆蛋白改性剂的制备方法为：向大豆蛋白粉中加入脲和水，加热至80±2℃，搅拌5～10min制成；其中脲占大豆蛋白粉质量的20～22％，水为大豆蛋白粉质量的3～5倍。
4.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(4)中，矿渣粉末为炼钢废渣研磨制成，粒径为10～100μm。
5.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(4)中，玻璃纤维和碳纤维的直径为5～30μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(4)中，粉煤灰的粒径为1～100μm。
7.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板的制造方法，其特征在于步骤(5)中，冷压是在压力30～35MPa条件下，保压25～30h。
8.根据权利要求1所述的一种基于镁质胶粘剂的地板 的制造方法，其特征在于步骤(6)中，养护是静置至少13d。
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