CN114656882A - 一种复合胶黏剂、使用其的难燃木质基板及其制备工艺 - Google Patents

一种复合胶黏剂、使用其的难燃木质基板及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合胶黏剂、使用其的难燃木质基板及其制备工艺。本发明通过将复合胶黏剂、木粉及水经过搅拌、预压成型、热压固型、室温养护后制成难燃木质基板，所述复合胶黏剂其原料组分包括轻烧氧化镁、氯化镁、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰及氧化铝；还可加入调凝剂及交联剂。本发明采用轻烧氧化镁、氯化镁及水形成氯氧镁胶凝体系作为胶黏剂的主胶体，硅酸钠、半水石膏、粉煤灰和氧化铝形成胶黏剂的辅助胶体；并通过浸渍的方式使木粉与无机胶凝体系均匀混合，提高木质基材的力学强度和阻燃性能；本发明制备的木质基板既保留了材料的木质感，具有很好的装饰效果，也具有阻燃、无醛、防霉防蛀的技术特征，适用范围广，可用于规模化生产。

Description

一种复合胶黏剂、使用其的难燃木质基板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及一种复合胶黏剂、使用其的难燃木质基板及其制备工艺，属于新型复合纤维板技术领域。
背景技术
传统的人造纤维板主要以木片、木粉等木质纤维为主要原料，添加胶黏剂，经热压工艺制作而成。主要存在以下行业难题：1、甲醛等有毒有害挥发性物质高；2、遇火即燃，并在燃烧过程释放大量浓烟和有毒有害物质，安全性能没有保障；3、遇水膨胀，产品强度急剧下降，不能在露天环境下应用；在湿度大的环境中，产品极易吸湿膨胀，导致变形，影响使用寿命；4、握钉力差，导致产品安装使用性能大打折扣；5、在潮湿环境中容易发霉，腐烂。
以氯氧镁无机胶凝体系为胶黏剂的人造纤维板具有防腐防蛀、无醛耐水、力学性能优异等优点，但该无机胶凝体系制备的人造纤维板存在板材早期强度低、板面返卤严重等缺点。
专利CN105437327B公开了一种防潮、防霉、低甲醛型中、高密度纤维板制备方法。制备方法包括以下步骤：(1)削片(2)筛选(3)预蒸煮等步骤，将木质纤维和有机粘结剂混合制板，但产品不具备难燃零甲醛的特点。
CN107443522 A公开了一种防火木板，该防火木板包括木板层和防火层；所述防火层是在木板表面涂覆阻燃剂而成；所述阻燃剂由以下重量百分比的原料制成：硅溶胶15％-26％、树脂5％-20％、二氧化钛11％-13％、高岭土13％-16％、硅微粉8％-10％、余量为水，但仅采用阻燃层处理不能达到长期阻燃作用。
CN 112300619 A公开了一种防火木板，包括木质层，涂覆在木质层正面的氧化镁涂层一以及涂覆在木质层背面的氧化镁涂层二，所述氧化镁涂层一正面涂有阻燃胶液层，所述氧化镁涂层二背面涂有阻燃胶液层二。本发明所得的木板采用双层阻燃的涂层，但没有形成整体防火性，当涂层损坏后，木板将失去防火性。
CN20120336015.6公开一种冰火板制造工艺，采用水泥纤维板加三聚氰胺贴纸构成，是一种水泥基材的防火板，缺乏木质感，且密度较大，不易搬运。三聚氰胺贴纸工艺具有甲醛释放，已不满足现有环保绿色要求。
CN110815487 A涉及一种木质防火压力板及其制造方法，由50wt％含量以上的木质粉体材料和添加剂在混合均匀后，经2～10MPa的冷压形成；所述添加剂包含金属氧化物、非金属氧化物、盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、弱酸和强酸。该技术方法冷压时间长12-36小时，生产工艺复杂，生产效率低，材料生产过程中还加入大量的强酸，工艺操作危险且不具有环保性，生产得到的产品密度大，不具有轻质特点。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种复合胶黏剂及使用其的难燃木质基板，并提供了所述难燃木质基板的制备工艺。本发明提供的新型复合胶黏剂取代传统的有机胶黏剂，从源头上避免了甲醛的引入；采用其制备而成的木质基板能够达到B1级阻燃，具有早强、加工性能优异和防霉防蛀等特点，解决了木质基板可燃性的最大难题，减轻了氯氧镁无机胶凝体系的返卤现象，拓展了木质基板可应用的领域。
本发明提供了一种复合胶黏剂，其原料组分包括轻烧氧化镁、氯化镁、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰及氧化铝；
所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量大于60％；
所述氯化镁与轻烧氧化镁中活性氧化镁的摩尔比为5～8:1，硅酸钠含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的5％～10％，半水石膏含量为轻烧氧化镁活中活性氧化镁质量的10％～20％，粉煤灰含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.5％～2％，氧化铝含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的1％～5％；
本发明所述复合胶黏剂未使用时各组分可单独存放，使用时加水，所述轻烧氧化镁、氯化镁及水形成氯氧镁胶凝体系作为胶黏剂的主胶体，所述硅酸钠、半水石膏、粉煤灰和氧化铝形成胶黏剂的辅助胶体。
本发明采用硅酸钠、半水石膏、粉煤灰和氧化铝反应后形成辅助胶体。其中，半水石膏的加入可以缩短氯氧镁胶凝体系的凝结时间，并能与硅酸钠、粉煤灰反应生成硅酸钙、硅酸二钙，从而提高木质基板早期的力学强度；粉煤灰中的活性二氧化硅成分能与活性氧化镁反应，生成硅酸镁，起到胶黏作用；氧化铝能与水反应，生成氢氧化铝，起到絮状胶黏作用；硅酸钠在有水的条件下，能与未反应的活性氧化镁、半水石膏反应分别生成硅酸镁、硅酸钙，提高无机胶凝体系的力学性能和耐高温性能。
优选地，所述复合胶黏剂中还包括调凝剂，所述调凝剂含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.1％～2％。
优选地，所述复合胶黏剂中还包括交联剂，所述交联剂含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.1％～2％。
作为上述技术方案的优选，所述调凝剂选自柠檬酸、苹果酸、磷酸和多聚磷酸钠中的任意一种以上混合。
作为上述技术方案的优选，所述交联剂选自聚乙烯醇(PVA)、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)中的任意一种以上混合。
作为上述技术方案的优选，所述轻烧氧化镁的粉末细度优选为50目～300目。
本发明还提供了一种难燃木质基板，由上述复合胶黏剂、木粉及水混合均匀的物料经过预压成型，再经多级模压热压固型后养护得到；
所述复合胶粘剂、木粉及水的质量比为30～70：70～30：24～63；
所述木粉采用粒径不大于2mm的以木质纤维为主要成分的有机物，该有机物为木材、秸秆、稻壳或果壳粉末；木粉含水率不大于5％；
所述多级模压为将物料经模具预压成型后，再经程序多段升压后，压制成型。
进一步，所述木粉的粒径不大于2mm，优选的粒径不大于0.5mm。
本发明还提供了上述难燃木质基板的具体制备工艺，包括如下步骤：
(1)依次称量上述复合胶黏剂的原料组分氯化镁、轻烧氧化镁、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰、氧化铝、调凝剂和交联剂，并称量木粉及水；
(2)将氯化镁与水混合配制成氯化镁溶液，之后加入调凝剂，得到调凝剂与氯化镁的混合溶液；
(3)采用上述调凝剂与氯化镁的混合溶液充分浸渍干燥的木粉，之后将轻烧氧化镁、氧化铝、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰及交联剂与浸渍后的木粉搅拌均匀；
(4)将步骤(3)中搅拌均匀的物料均匀铺设于模具中预压成型，再多级模压热压固型，获得未养护的木质基板；
(5)将步骤(4)得到的未养护的木质基板置于恒温恒湿条件下养护一段时间后，置于室温养护，获得本发明所述难燃木质复合板。
步骤(4)中所述预压成型操作条件为常温常压，所述热压固型工艺操作条件：温度为35±2℃，单位压力为5～17MPa，压制时间为3h～12h。
步骤(5)中所述恒温恒湿条件：温度为20±2℃，湿度为60±2％RH，养护时间为7～28天。
本发明所述调凝剂可溶解于氯化镁溶液中，提高调凝剂在木质基板中的分散性。
本发明在制备难燃木质基板时，采用MgO-MgCl2-H2O三元胶凝体系为主胶体，以硅酸钠、半水石膏、粉煤灰和氧化铝反应后形成辅助胶体。主辅胶体的协同使用，弥补了MgO-MgCl2-H2O三元胶凝体系早期力学性能差的缺陷，保证木质基材在整个使用周期均具有较高的力学性能。此外，辅助胶体的引入，减少了木质基材中MgCl2的含量，从而降低返卤对基材性能的影响和氯离子对轻钢龙骨的腐蚀。
本发明的胶黏剂在使用时，其主胶体为MgO-MgCl2-H2O三元体系构成的氯氧镁胶凝材料。该胶凝材料不同于有机胶黏剂的凝结原理，也不同于硅酸盐水泥水化机理，其主要水化产物为碱式氯氧镁晶体，即xMg(OH)2·yMgCl2·zH2O，其结构形态一般为针棒状、长杆状或纤维状等。通过碱式氯氧镁晶体构成致密的网状结构，是氯氧镁胶凝材料力学性能的直接来源。本发明采用氯氧镁胶凝剂作为木质基板的新型无机胶黏剂，取代传统的有机胶黏剂，从源头上避免了甲醛的引入。因为木质基板内含甲醛主要是有机胶黏剂导致的。其次，氯氧镁胶凝材料是气硬性胶凝材料，具有凝结硬化快和机械强度高的特点，且在燃烧过程中，胶凝材料中晶体受热分解，生成的MgO会覆盖在木质纤维表面，起到隔热、抑烟的作用。同时，晶体中的结晶水挥发，吸收了燃烧的热量，稀释了局部可燃性气体浓度，实现阻燃的作用。
进一步地，本发明通过调凝剂的加入能改善无机胶凝体系的凝结时间，提高木质基板的早期强度；通过交联剂的加入能改善无机胶凝体系与木质纤维的结合能力，提高木质基板的力学性能。
本发明采用的木质纤维为不大于2mm的木粉，目的是使木纤维与无机胶黏剂混合均匀，促使木质基板结构紧实，保证木质基板的力学性能。与无机胶黏剂混合后，木质纤维为多维乱向排列，对无机胶凝体系的微观结构有增强作用。通过木质纤维的加筋约束，抑制无机胶黏剂中微裂纹的产生及增长，从而提高了无机胶凝体系的抗裂性能。
更为关键的是本发明制备工艺中采用的浸润分散体系，首次用氯化镁溶液浸渍木质纤维，通过液固混合的方式使氯化镁溶液与木质纤维混合均匀。浸渍后的木质纤维会成为微反应场所，其上均匀分散的氯化镁与活性氧化镁、硅酸钠进一步反应，避免了无机凝胶的局部团聚，解决了无机胶黏剂与大量木质纤维分散不均匀的难题。同时，本发明涉及的主胶体与辅助胶体配合使用，能有效地缩短无机胶黏剂的凝结时间，促进晶体生长和反应速率，提高胶凝材料的稳定性，保证木质基板在不同使用时期的强度。
本发明首次将木质纤维与多种无机胶凝体系进行有效结合，采用多级模压工艺，产生协同效益，避免了各自缺点，从而得到一种新型难燃的零甲醛木质基板。
附图说明
图1为本发明所述难燃木质基板的制备工艺流程图。
图2为本发明实施例1制得的难燃木质基板表面形貌图。
图3为对比例1制得的木质基板表面形貌图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例。而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、粉煤灰、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
实施例2
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量玉米秸秆粉料500g，轻烧氧化镁70.58g，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s。
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
实施例3
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量杨木木粉600g，轻烧氧化镁56.47g，氯化镁340.19g，硅酸钠1.43g，半水石膏1.43g，氧化铝0.29g，粉煤灰0.14g，多聚磷酸钠作为调凝剂0.03g，聚乙烯醇作为交联剂0.03g，水320g；
(2)配置氯化镁溶液，加入多聚磷酸钠作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、聚乙烯醇、硅酸钠、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护14d，获得难燃木质基板。
实施例4
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量稻草秸秆粉末600g，轻烧氧化镁56.47g，氯化镁340.19g，硅酸钠1.43g，半水石膏1.43g，氧化铝0.29g，粉煤灰0.14g，多聚磷酸钠作为调凝剂0.03g，聚乙烯醇作为交联剂0.03g，水320g。
(2)配置氯化镁溶液，加入多聚磷酸钠作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、聚乙烯醇、硅酸钠、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀。
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 7200s，10MPa 7200s，15MPa7200s。
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护14d，获得难燃木质基板。
实施例5
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉700g，轻烧氧化镁42.35g，氯化镁255.14g，硅酸钠1.07g，半水石膏1.07g，氧化铝0.21g，粉煤灰0.11g，柠檬酸作为调凝剂0.02g，聚乙烯醇作为交联剂0.02g，水240g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、聚乙烯醇、硅酸钠、半水石膏，搅拌40min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 14400s，10MPa 14400s，15MPa14400s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护28d，获得轻质难燃木质基板。
实施例6
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉7000g，轻烧氧化镁423.5g，氯化镁2551.4g，硅酸钠10.7g，半水石膏10.7g，氧化铝2.1g，粉煤灰1.1g，柠檬酸作为调凝剂0.2g，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)作为交联剂0.2g，水2400g。
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、聚乙烯醇、硅酸钠、半水石膏，搅拌40min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 14400s，10MPa 14400s，15MPa14400s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护28d，获得轻质难燃木质基板。
实施例7
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量小麦秸秆粉末7000g，轻烧氧化镁423.5g，氯化镁2551.4g，硅酸钠10.7g，半水石膏10.7g，氧化铝2.1g，粉煤灰1.1g，柠檬酸作为调凝剂0.2g，聚乙烯醇作为交联剂0.2g，水2400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；依次加入氯化铝、粉煤灰、聚乙烯醇、硅酸钠、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 14400s，10MPa 14400s，15MPa14400s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护28d，获得轻质难燃木质基板。
实施例8(无调凝剂，其他与实施例1一致)
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、粉煤灰、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
实施例9(无交联剂，其他与实施例1一致)
本发明所述一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、粉煤灰、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
对比例1(不加辅助胶凝体系)
一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁，交联剂KH 550，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得轻质难燃木质基板。
图2、图3分别本发明实施例及对比例1制得的木质基板表面形貌图，从而可以发现对比例1制得的基板表面返卤现象明显。
对比例2(胶黏剂中缺少硅酸钠)
一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、粉煤灰、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
对比例3(胶黏剂中缺少半水石膏)
一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，氧化铝0.36g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、粉煤灰、交联剂KH 550、粉煤灰，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
对比例4(胶黏剂中缺少氧化铝)
一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，粉煤灰0.18g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、硅酸钠、粉煤灰、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
对比例5(胶黏剂中缺少粉煤灰)
一种难燃木质基板的制备方法，包括以下步骤：
(1)分别称量松木木粉500g，轻烧氧化镁70.58g(轻烧氧化镁活度为60％)，氯化镁425.23g，硅酸钠1.79g，半水石膏1.79g，氧化铝0.36g，柠檬酸作为调凝剂0.04g，γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)作为交联剂0.04g，水400g；
(2)配置氯化镁溶液，加入柠檬酸作为调凝剂；用配置好的溶液浸渍木粉，使之充分润湿；之后依次加入轻烧氧化镁、氯化铝、硅酸钠、交联剂KH 550、半水石膏，搅拌20min，使各组分混合均匀；
(3)将混合好的物料均匀铺设于模具中，预压成型，脱模后，置于热压机上压制，设定温度为35℃，多级压力设置为5MPa 3600s，10MPa 3600s，15MPa3600s；
(4)将压制结束的板材修整后，置于温度为20±2℃，湿度60±2℃的条件下养护7d，获得难燃木质基板。
性能测试
对各实施例及对比例中制得的难燃木质基板的性能进行测试，其测试结果见表1所示。
表1难燃木质基板的性能测试结果
Figure BDA0003598421780000121
由表1中数据可以发现，与对比例1中缺少辅助胶凝体系组分相比，本发明实施例中采用添加辅助胶凝体系从而提高了木质基板早期的力学性能；对比例2中采用的胶黏剂无硅酸钠，对比例3中无半水石膏，对比例4中无氧化铝，对比例5中无粉煤灰，而半水石膏的加入可以缩短氯氧镁胶凝体系的凝结时间，并能与硅酸钠、粉煤灰反应生成硅酸钙、硅酸二钙，从而提高木质基板早期的力学强度；粉煤灰中的活性二氧化硅成分能与活性氧化镁反应，生成耐高温的硅酸镁，起到胶黏作用，并提高样板的耐火性能；氧化铝能与水反应，生成氢氧化铝，起到絮状胶黏作用；硅酸钠在有水的条件下，能与未反应的活性氧化镁、半水石膏反应分别生成硅酸镁、硅酸钙，提高无机胶凝体系的力学性能和耐高温性能。与各实施例相比，可以发现，需要同时加入几种辅助胶体，其协同其作用才能达到本发明所述技术效果。
本发明通过调凝剂的加入能改善无机胶凝体系的凝结时间，提高木质基板的早期强度；通过交联剂的加入能改善无机胶凝体系与木质纤维的结合能力，提高木质基板的力学性能；相对其他实施例而言，实施例8和9分别未添加调凝剂和交联剂，静曲强度和弹性模量较低。
由于板材的力学性能与木材原料有关，一般认为秸秆等禾本科植物的材料性能不如木材，所以稻秸、麦秸制作的样板性能会稍差；因此相同组分情况下，实施例2、4和7的力学性能较差；且密度对于样板的力学性能会有显著影响。
养护时间对板材中的无机胶黏剂的影响较大，养护时间长，晶体生长充分，板材的力学性能会有较大的提升(7d、14d、28d)。

Claims (12)

1.一种复合胶黏剂，其特征在于：其原料组分包括轻烧氧化镁、氯化镁、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰及氧化铝；
所述轻烧氧化镁中活性氧化镁的含量大于60％；
所述氯化镁与轻烧氧化镁中活性氧化镁的摩尔比为5～8:1；
所述硅酸钠含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的5％～10％；
所述半水石膏含量为轻烧氧化镁活中活性氧化镁质量的10％～20％；
所述粉煤灰含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.5％～2％；
所述氧化铝含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的1％～5％。
2.根据权利要求1所述的一种复合胶黏剂，其特征在于，所述复合胶黏剂中还包括调凝剂，所述调凝剂含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.1％～2％。
3.根据权利要求1所述的一种复合胶黏剂，其特征在于，所述复合胶黏剂中还包括交联剂，所述交联剂含量为轻烧氧化镁中活性氧化镁质量的0.1％～2％。
4.根据权利要求2所述的一种复合胶黏剂，其特征在于，所述调凝剂选自柠檬酸、苹果酸、磷酸和多聚磷酸钠中的任意一种以上混合。
5.根据权利要求3所述的一种复合胶黏剂，其特征在于，所述交联剂选自聚乙烯醇、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)中的任意一种以上混合。
6.根据权利要求1所述的一种复合胶黏剂，其特征在于，所述轻烧氧化镁的粉末细度为50目～300目。
7.采用权利要求1至6任一项所述复合胶黏剂制备的一种难燃木质基板，其特征在于，由上述复合胶黏剂、木粉及水混合均匀的物料经过预压成型，再经多级模压热压成型后养护得到；
所述复合胶粘剂、木粉及水的质量比为30～70：70～30：24～63；
所述木粉采用粒径不大于2mm的以木质纤维为主要成分的有机物，木粉含水率不大于5％。
8.根据权利要求7所述的一种难燃木质基板，其特征在于，所述木粉采用的有机物为木材、秸秆、稻壳或果壳粉末。
9.根据权利要求7所述的一种难燃木质基板，其特征在于，所述木粉的粒径不大于0.5mm。
10.根据权利要求7所述的一种难燃木质基板，其特征在于，所述多级模压为将物料经模具预压成型后，再经程序多段升压后，压制成型。
11.权利要求7至10任一项所述的一种难燃木质基板的制备工艺，其特征在于，具体包括如下步骤：
(1)依次称量上述复合胶黏剂的原料组分氯化镁、轻烧氧化镁、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰、氧化铝、调凝剂和交联剂，并称量木粉及水；
(2)将氯化镁与水混合配制成氯化镁溶液，之后加入调凝剂，得到调凝剂与氯化镁的混合溶液；
(3)采用上述调凝剂与氯化镁的混合溶液充分浸渍干燥的木粉，之后将轻烧氧化镁、氧化铝、硅酸钠、半水石膏、粉煤灰及交联剂与浸渍后的木粉搅拌均匀；
(4)将步骤(3)中搅拌均匀的物料均匀铺设于模具中预压成型，再多级模压热压固型，获得未养护的木质基板；
(5)将步骤(4)得到的未养护的木质基板置于恒温恒湿条件下养护一段时间后，置于室温养护，获得所述难燃木质复合板。
12.根据权利要求11所述的一种难燃木质基板的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中所述预压成型操作条件为常温常压，所述热压固型工艺操作条件：温度为35±2℃，单位压力为5～17MPa，压制时间为3h～12h；
步骤(4)中所述恒温恒湿条件：温度为20±2℃，湿度为60±2％RH，养护时间为7～28天。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115231891A (zh) * 2022-08-02 2022-10-25 贵州晶木建材有限公司 一种无胶水木质颗粒抗老化户外栈道板材生产方法
CN116214654A (zh) * 2023-02-08 2023-06-06 千年舟新材科技集团股份有限公司 一种速生木材增强工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH101353A (ja) * 1996-06-13 1998-01-06 Mokushitsu Fukugou Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 石膏パーティクルボードの製造方法
CN101012120A (zh) * 2007-01-10 2007-08-08 谢涛 一种生态无机复合建筑材料
CN102241524A (zh) * 2011-04-28 2011-11-16 海城市大德广消防门业材料有限公司 氧化镁无机发泡防火板及其制作方法
CN108948770A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 天津市建筑材料科学研究院有限公司 一种秸秆制备阻燃型建筑板材的方法
CN110054471A (zh) * 2019-06-11 2019-07-26 南京鑫垚新型建筑材料有限公司 一种镁基植物纤维板及其制备方法
CN112480827A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 陈政年 一种环保无机胶粘剂及其制备方法与应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH101353A (ja) * 1996-06-13 1998-01-06 Mokushitsu Fukugou Zairyo Gijutsu Kenkyu Kumiai 石膏パーティクルボードの製造方法
CN101012120A (zh) * 2007-01-10 2007-08-08 谢涛 一种生态无机复合建筑材料
CN102241524A (zh) * 2011-04-28 2011-11-16 海城市大德广消防门业材料有限公司 氧化镁无机发泡防火板及其制作方法
CN108948770A (zh) * 2018-08-02 2018-12-07 天津市建筑材料科学研究院有限公司 一种秸秆制备阻燃型建筑板材的方法
CN110054471A (zh) * 2019-06-11 2019-07-26 南京鑫垚新型建筑材料有限公司 一种镁基植物纤维板及其制备方法
CN112480827A (zh) * 2020-11-25 2021-03-12 陈政年 一种环保无机胶粘剂及其制备方法与应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王海波 等: "《土木工程材料》", vol. 1, 北京理工大学出版社, pages: 32 - 33 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115231891A (zh) * 2022-08-02 2022-10-25 贵州晶木建材有限公司 一种无胶水木质颗粒抗老化户外栈道板材生产方法
CN115231891B (zh) * 2022-08-02 2023-08-04 贵州晶木建材有限公司 一种无胶水木质颗粒抗老化户外栈道板材生产方法
CN116214654A (zh) * 2023-02-08 2023-06-06 千年舟新材科技集团股份有限公司 一种速生木材增强工艺
CN116214654B (zh) * 2023-02-08 2024-03-29 千年舟新材科技集团股份有限公司 一种速生木材增强工艺

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