CN118181446A - 一种防水型中密度纤维板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水型中密度纤维板及其制备方法，包括以下步骤：S1、木纤维的预处理及活化；S2、木纤维的改性；S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备；S4、施胶处理；S5、铺装、预压及热压成型。本发明提供的防水型中密度纤维板的制备方法，通过对预处理木纤维进行氧化活化处理，同时加入有机硅改性环氧树脂胶黏剂，并辅以填料、硅酸钠和偏苯三酸酐，使得到的中密度纤维板具有良好的力学性能、尺寸稳定性好、耐水性和持久耐水性等优点，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于人造板技术领域，具体涉及一种防水型中密度纤维板及其制备方法。
背景技术
纤维板是人造板材的一种，按密度大致分为硬质密度纤维板、中密度纤维板和软质纤维板(低密度纤维板)等。纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，木材、树枝等物体放在水中浸泡后打碎压制而成，施加胶粘剂，经过纤维分离、成型、热压等工序制成的人造板材。
中密度纤维板(Medium Density Fiberboard，MDF)的密度通常在500-880kg/m3，厚度通常为5-30mm。随着人们消费水平的提高，对MDF的性能又提出了更高的要求，比如耐水等性能要好。由于木纤维之间多孔隙，一经吸水、吸潮之后，水分子就会进入MDF的空隙中，发生变形、膨胀以及强度减弱，影响MDF的应用范围和使用寿命，所以必须在MDF成型过程中加入防水剂来提高MDF的耐水性。一般的防水剂是用固体石蜡为基体，主要的功能是封堵部分纤维之间的空隙，这是一种物理措施，虽然在一定程度上可以起到防水的效果，但是不能成膜。而且固体石蜡的用量较少时防水效果不好，固体石蜡用量较多时会降低MDF的内结合强度。
中国专利申请号为202110009285.5公开了一种防潮耐水纤维板的制备方法，该防潮耐水纤维板的制备方法，S1、将原材料放置到粉碎机中粉碎后，再通过筛分机筛分，制得木纤维，S2、将脲醛树脂胶、MF防水树脂、消醛剂、酚醛树脂和工业碱放置到反应釜中，进行混合制得胶水混合物，通过脲醛树脂胶、MF防水树脂、消醛剂、酚醛树脂和工业碱进行混合制得胶水混合物，增加胶水粘合性，加之使用樟木刨花、榆树树枝、槐树木屑原料进行制作纤维板，可以增加纤维板的强度，使纤维板适用于多种场合，具有一定的实用性，通过聚丙烯酰胺、丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、木蜡油和矿物胶混合制得水性涂料，能起到良好的防潮效果。中国专利申请号为202211326076.4公开了一种防水高密度纤维板及其制备方法，包括将植物原料放入蒸煮缸子中进行蒸煮；将植物纤维原料与第一混合液和第二混合液混合均匀，得到混合纤维浆料；对混合纤维浆料进行干燥，干燥过程中将防水粉剂、固含量40％-50％的脲醛树脂、氯化铵、粒度为200目-500目的氢氧化铝粉末、协效剂加入混合纤维浆料，得干燥纤维料；将干燥纤维料铺装成型后进行预压、热压，冷却后得半成品纤维板；在半成品纤维板的表面均匀涂覆防水阻燃涂料，涂覆厚度为0.3mm-0.6mm，晾干后得防水高密度纤维板成品。制备出来的高密度纤维板的防水效果好，不容易受潮，使用寿命长。但上述专利均是通过加入水性防水涂料从而提高纤维板的耐水性，对木纤维本身的防水性并未改进，在长期使用后，防水涂料的脱落可能导致其防水性能下降，且从其说明书中该纤维板防水效果达到何种程度。因此，中密度纤维板的防水性能和力学性能还有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防水型中密度纤维板及其制备方法，该中密度纤维板具有优异的耐水性和持久耐水性，同时还有良好的力学性能，具有良好的应用前景。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将预处理木纤维加入去离子水中，接着加入过氧化氢溶液、高锰酸钾，进行活化反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的活化木纤维加入乙醇水溶液中，接着加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将固体产物加入N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入4-(三氟甲基)苯乙烯、过氧化二苯甲酰，进行恒温反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将环氧树脂加入甲苯中混合均匀后，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷、辛酸亚锡，进行加热反应，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将填料、硅酸钠、偏苯三酸酐、步骤S3中的有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后进行预压、热压成型，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
优选的，步骤S1中的预处理纤维具体包括如下步骤：将70-80份木纤维、20-30份秸秆粉混合均匀，随后加入800-1000份质量浓度为7-10％的氢氧化钠溶液中，于40-50℃下浸渍0.5-1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维。
优选的，所述秸秆粉为玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的一种或几种。
在本发明中，预处理可使木纤维与秸秆粉表面的纤维素部分溶解，同时去除木质纤维表面的杂质和非纤维物质，从而改变纤维的表面性质，并且碱性溶液可以渗透到纤维内部，部分溶解木质纤维的部分纤维素，使纤维内部孔隙结构的改变，有利于后续反应的进行。
优选的，步骤S1中所述过氧化氢的质量分数为15-20％，所述预处理纤维、去离子水、过氧化氢溶液、高锰酸钾的质量比为100:800-1000:100-200:5-8；所述活化反应的温度为80-90℃，时间为1-2h。
更优选的，步骤S1中所述过氧化氢的质量分数为15-20％，所述预处理纤维、去离子水、过氧化氢溶液、高锰酸钾的质量比为100:800-900:150-200:6-8；所述活化反应的温度为85-90℃，时间为1-1.5h。
在本发明中，氧化活化反应可使木纤维表面发生氧化反应，增加木纤维表面的反应位点，为后续的接枝反应提供更好的条件。
优选的，步骤S2中所述乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为7-8:2-3，所述活化木纤维、γ-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:5-10，所述搅拌反应的温度为50-60℃，时间为2-4h。
更优选的，步骤S2中所述乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为7-8:2-3，所述活化木纤维、γ-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:8-10，所述搅拌反应的温度为55-60℃，时间为2-3h。
在本发明中，γ-巯丙基三甲氧基硅烷的加入可使木纤维表面引入巯基，有利于后续反应的进行，并且引入的长碳链可提高木纤维的疏水性。
优选的，步骤S2中所述固体产物、4-(三氟甲基)苯乙烯、过氧化二苯甲酰的质量比为100:4-7:0.1-0.3，所述恒温反应的温度为70-80℃，时间为4-6h。
更优选的，步骤S2中所述固体产物、4-(三氟甲基)苯乙烯、过氧化二苯甲酰的质量比为100:6-7:0.2-0.3，所述恒温反应的温度为75-80℃，时间为4-5h。
在本发明中，4-(三氟甲基)苯乙烯中含有的双键可与木纤维中的巯基进行反应，从而在木纤维表面引入含氟基团，从而显著提高木纤维的疏水性。
优选的，步骤S3中所述环氧树脂、甲苯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷、辛酸亚锡的质量比为60-70:25-35:15-25:5-10:0.3-0.6。
更优选的，步骤S3中所述环氧树脂、甲苯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷、辛酸亚锡的质量比为65-70:25-30:15-20:8-10:0.4-0.6。
在本发明中，通过有机硅对环氧树脂进行改性，从而在环氧树脂体系中引入有机硅结构，由于有机硅结构的疏水性和稳定性，可以有效阻止水分子的渗透，提高树脂的耐水性能，并且γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷中的氨基可与环氧树脂中的环氧基反应，实现有机硅与环氧树脂的接枝，进一步提高环氧树脂的持久耐水性。
优选的，步骤S3中所述加热反应的温度为60-80℃，时间为3-5h。
更优选的，步骤S3中所述加热反应的温度为70-80℃，时间为3-4h。
优选的，步骤S4中所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉、珍珠岩、重晶石中的一种或几种；所述填料、硅酸钠、偏苯三酸酐、机硅改性环氧树脂胶黏剂、改性木纤维的质量比为10-15:3-6:10-15:80-90:50-60。
更优选的，步骤S4中所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉、珍珠岩、重晶石中的一种或几种；所述填料、硅酸钠、偏苯三酸酐、机硅改性环氧树脂胶黏剂、改性木纤维的质量比为12-15:5-6:12-15:85-90:55-60。
在本发明中，加入的填料可以增加纤维板的机械强度，提高纤维板的耐磨性，调节纤维板的密度，使纤维板更加坚固耐用。
优选的，步骤S5中所述预压的温度为60-70℃，压力为3-5MPa，时间为30-50s；所述热压处理的温度为130-150℃，压力为4-6MPa，时间为1-2min。
本发明还保护一种如上述方法制备得到的防水型中密度纤维板。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明提供的防水型中密度纤维板的制备方法，先将木纤维、秸秆粉进行碱处理，使纤维内部氢键破坏、木质素降解、纤维比表面积增加，一方面有利于后续反应，另一方面提高了木纤维与胶黏剂的粘结强度，从而改善纤维板的力学性能和耐久性；随后再将木纤维与过氧化氢、高锰酸钾进行氧化活化处理，使木纤维表面的羟基、羰基等官能团会发生氧化反应，形成更多的活性官能团和氧化物，从而增加木纤维的比表面积和反应活性，同时氧化活化过程中产生的气体可以改变木纤维表面的化学性质，使其表面变得更容易粗糙化，产生微观的凹凸结构，增加粗糙度，进一步提高胶黏剂与木纤维之间的结合力；接着再将活化木纤维与γ-巯丙基三甲氧基硅烷进行反应，得到巯基化木纤维，一方面引入的硅烷可提高木纤维的疏水性，另一方面也有利于后续反应的进行，然后再将巯基化木纤维与4-(三氟甲基)苯乙烯进行反应，使木纤维表面引入含氟基团，可显著提高木纤维的耐水性能，并且4-(三氟甲基)苯乙烯中含有的苯基也可提高纤维板的耐候性；本发明通过化学接枝的方法将疏水基团引入木纤维表面，可使制备得到的中密度纤维板具有良好的持久防水性。
(2)本发明提供的防水型中密度纤维板的制备方法，加入的有机硅改性环氧树脂胶黏剂，以环氧树脂为原料，通过加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷，使环氧树脂中接入硅烷基团，提高环氧树脂的耐水性，环氧树脂中的环氧基团也可与木纤维中引入的巯基进行反应，从而显著提高胶黏剂与木纤维的结合强度，使纤维板具有更好的力学性能。
(3)本发明提供的防水型中密度纤维板的制备方法，通过对预处理木纤维进行氧化活化处理，同时加入有机硅改性环氧树脂胶黏剂，并辅以填料、硅酸钠和偏苯三酸酐，使得到的中密度纤维板具有良好的力学性能、尺寸稳定性好、耐水性和持久耐水性等优点，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
所述环氧树脂购自万青化学科技有限公司，牌号为E-51。
实施例1
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将75g木纤维、25g玉米秸秆粉混合均匀，随后加入900g质量浓度为8％的氢氧化钠溶液中，于45℃下浸渍1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入900g去离子水中，接着加入150g质量分数为20％的过氧化氢溶液、7g高锰酸钾，于85℃下活化反应1.5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的100g活化木纤维加入1500g乙醇水溶液(乙醇与水的体积比为8:2)中，接着加入8gγ-巯丙基三甲氧基硅烷，于55℃下搅拌反应3h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将100g固体产物加入1000g N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入6g 4-(三氟甲基)苯乙烯、0.2g过氧化二苯甲酰，于75℃下恒温反应5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将65g环氧树脂加入30g甲苯中混合均匀后，加入20gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、8g氨基聚硅氧烷、0.5g辛酸亚锡，于70℃下反应4h，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将13g轻质碳酸钙、5g硅酸钠、13g偏苯三酸酐、步骤S3中的85g有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的55g改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在65℃、4MPa下预压40s，预压完成后在140℃、5MPa下热压2min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
实施例2
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将75g木纤维、250g高粱秸秆粉混合均匀，随后加入900g质量浓度为9％的氢氧化钠溶液中，于45℃下浸渍0.5h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入900g去离子水中，接着加入150g质量分数为15％的过氧化氢溶液、6g高锰酸钾，于85℃下活化反应1.5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的100g活化木纤维加入1500g乙醇水溶液(乙醇与水的体积比为7:3)中，接着加入8gγ-巯丙基三甲氧基硅烷，于55℃下搅拌反应3h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将100g固体产物加入1000g N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入6g 4-(三氟甲基)苯乙烯、0.2g过氧化二苯甲酰，于75℃下恒温反应5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将65g环氧树脂加入30g甲苯中混合均匀后，加入20gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、7g氨基聚硅氧烷、0.4g辛酸亚锡，于70℃下反应4h，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将12g滑石粉、4g硅酸钠、12g偏苯三酸酐、步骤S3中的85g有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的55g改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在65℃、4MPa下预压40s，预压完成后在140℃、5MPa下热压1min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
实施例3
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将70g木纤维、30g小麦秸秆粉混合均匀，随后加入800g质量浓度为7％的氢氧化钠溶液中，于40℃下浸渍1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入800g去离子水中，接着加入100g质量分数为20％的过氧化氢溶液、5g高锰酸钾，于80℃下活化反应2h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的100g活化木纤维加入1500g乙醇水溶液(乙醇与水的体积比为7:3)中，接着加入5gγ-巯丙基三甲氧基硅烷，于50℃下搅拌反应4h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将100g固体产物加入1000g N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入4g 4-(三氟甲基)苯乙烯、0.1g过氧化二苯甲酰，于70℃下恒温反应6h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将60g环氧树脂加入25g甲苯中混合均匀后，加入15gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、5g氨基聚硅氧烷、0.3g辛酸亚锡，于60℃下反应5h，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将10g重晶石、3g硅酸钠、10g偏苯三酸酐、步骤S3中的80g有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的50g改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在60℃、3MPa下预压50s，预压完成后在130℃、4MPa下热压2min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
实施例4
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将80g木纤维、20g水稻秸秆粉混合均匀，随后加入1000g质量浓度为10％的氢氧化钠溶液中，于50℃下浸渍0.5h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入1000g去离子水中，接着加入200g质量分数为15％的过氧化氢溶液、8g高锰酸钾，于90℃下活化反应1h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的100g活化木纤维加入1500g乙醇水溶液(乙醇与水的体积比为8:2)中，接着加入10gγ-巯丙基三甲氧基硅烷，于60℃下搅拌反应2h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将100g固体产物加入1000gN,N-二甲基甲酰胺中，接着加入7g 4-(三氟甲基)苯乙烯、0.3g过氧化二苯甲酰，于80℃下恒温反应4h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将70g环氧树脂加入35g甲苯中混合均匀后，加入25gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、10g氨基聚硅氧烷、0.6g辛酸亚锡，于80℃下反应3h，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将15g珍珠岩、6g硅酸钠、15g偏苯三酸酐、步骤S3中的90g有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的60g改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在70℃、5MPa下预压30s，预压完成后在150℃、6MPa下热压1min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
对比例1
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将75g木纤维、25g玉米秸秆粉混合均匀，随后加入900g质量浓度为8％的氢氧化钠溶液中，于45℃下浸渍1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入900g去离子水中，接着加入150g质量分数为20％的过氧化氢溶液、7g高锰酸钾，于85℃下活化反应1.5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将65g环氧树脂加入30g甲苯中混合均匀后，加入20gγ-氨丙基三乙氧基硅烷、8g氨基聚硅氧烷、0.5g辛酸亚锡，于70℃下反应4h，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S3、施胶处理：将13g轻质碳酸钙、5g硅酸钠、13g偏苯三酸酐、步骤S2中的85g有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S1中的55g活化木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S4、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在65℃、4MPa下预压40s，预压完成后在140℃、5MPa下热压2min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
对比例2
一种防水型中密度纤维板的制备方法，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将75g木纤维、25g玉米秸秆粉混合均匀，随后加入900g质量浓度为8％的氢氧化钠溶液中，于45℃下浸渍1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维；将100g预处理木纤维加入900g去离子水中，接着加入150g质量分数为20％的过氧化氢溶液、7g高锰酸钾，于85℃下活化反应1.5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的100g活化木纤维加入1500g乙醇水溶液(乙醇与水的体积比为8:2)中，接着加入8gγ-巯丙基三甲氧基硅烷，于55℃下搅拌反应3h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将100g固体产物加入1000g N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入6g 4-(三氟甲基)苯乙烯、0.2g过氧化二苯甲酰，于75℃下恒温反应5h，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、施胶处理：将13g轻质碳酸钙、5g硅酸钠、13g偏苯三酸酐、85g环氧树脂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的55g改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S4、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后在65℃、4MPa下预压40s，预压完成后在140℃、5MPa下热压2min，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
将实施例1-4和对比例1-2制备得到的中密度纤维板进行性能测试，其中，内结合强度、静曲强度根据标准LY/T 1611-2023《地板基材用纤维板》进行测试，吸水厚度膨胀率根据标准GB/T 17657-2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中吸水厚度膨胀率测试——方法1进行，测试结果如下表1：
表1
| 密度/kg/m3 | 内结合强度/MPa | 静曲强度/MPa | 吸水厚度膨胀率/％ | |
| 实施例1 | 821 | 1.37 | 36.1 | 3.2 |
| 实施例2 | 809 | 1.33 | 35.9 | 3.4 |
| 实施例3 | 796 | 1.24 | 34.8 | 3.7 |
| 实施例4 | 815 | 1.31 | 35.4 | 3.5 |
| 对比例1 | 818 | 1.06 | 29.6 | 7.2 |
| 对比例2 | 823 | 1.29 | 34.5 | 6.1 |
从上表1中可以看出，本发明制备的中密度纤维板具有较高的内结合强度和静曲强度，同时还具有较小的吸水厚度膨胀率，具有良好的防水性。
将实施例1-4和对比例1-2制备得到的中密度纤维板进行持久耐水性测试，方法如下：将样品在20±1℃静水中浸72h，样品上部置于水下2cm；随后沥水处理5-10min，将样品在-12±1℃的冰点气温中放置24h，接着将样品置于温度为70±1℃的老化箱中放置72h，上述步骤循环3次，最后测试老化后吸水厚度膨胀率，测试结果如下表2：
表2
| 组别 | 老化后吸水厚度膨胀率/％ |
| 实施例1 | 4.9 |
| 实施例2 | 5.4 |
| 实施例3 | 5.8 |
| 实施例4 | 5.5 |
| 对比例1 | 11.6 |
| 对比例2 | 9.2 |
从上表2中可以看出本发明制备的中密度纤维板具有良好的持久耐水性，将纤维板进行老化后，其还具有良好的耐水性，具有良好的应用前景。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种防水型中密度纤维板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、木纤维的预处理及活化：将预处理木纤维加入去离子水中，接着加入过氧化氢溶液、高锰酸钾，进行活化反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到活化木纤维；
S2、木纤维的改性：将步骤S1中的活化木纤维加入乙醇水溶液中，接着加入γ-巯丙基三甲氧基硅烷，进行搅拌反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到固体产物，随后将固体产物加入N,N-二甲基甲酰胺中，接着加入4-(三氟甲基)苯乙烯、过氧化二苯甲酰，进行恒温反应，反应完成后过滤、洗涤、干燥，得到改性木纤维；
S3、有机硅改性环氧树脂胶黏剂的制备：将环氧树脂加入甲苯中混合均匀后，加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷、辛酸亚锡，进行加热反应，反应完成后得到有机硅改性环氧树脂胶黏剂；
S4、施胶处理：将填料、硅酸钠、偏苯三酸酐、步骤S3中的有机硅改性环氧树脂胶黏剂混合搅拌均匀，加入到步骤S2中的改性木纤维中，混合均匀，得到预混料；
S5、铺装、预压及热压成型：将预混料加入模具中，铺装后进行预压、热压成型，成型后进行裁边、抛光处理，得到中密度纤维板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中的预处理纤维具体包括如下步骤：将70-80份木纤维、20-30份秸秆粉混合均匀，随后加入800-1000份质量浓度为7-10％的氢氧化钠溶液中，于40-50℃下浸渍0.5-1h，浸渍完成后过滤、洗涤、干燥，得到预处理木纤维。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述过氧化氢的质量分数为15-20％，所述预处理纤维、去离子水、过氧化氢溶液、高锰酸钾的质量比为100:800-1000:100-200:5-8；所述活化反应的温度为80-90℃，时间为1-2h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为7-8:2-3，所述活化木纤维、γ-巯丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:5-10，所述搅拌反应的温度为50-60℃，时间为2-4h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述固体产物、4-(三氟甲基)苯乙烯、过氧化二苯甲酰的质量比为100:4-7:0.1-0.3，所述恒温反应的温度为70-80℃，时间为4-6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述环氧树脂、甲苯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨基聚硅氧烷、辛酸亚锡的质量比为60-70:25-35:15-25:5-10:0.3-0.6。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述加热反应的温度为60-80℃，时间为3-5h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述填料为轻质碳酸钙、滑石粉、珍珠岩、重晶石中的一种或几种；所述填料、硅酸钠、偏苯三酸酐、机硅改性环氧树脂胶黏剂、改性木纤维的质量比为10-15:3-6:10-15:80-90:50-60。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述预压的温度为60-70℃，压力为3-5MPa，时间为30-50s；所述热压处理的温度为130-150℃，压力为4-6MPa，时间为1-2min。
10.一种如权利要求1-9任一项所述方法制备得到的防水型中密度纤维板。
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| CN202410428324.9A Pending CN118181446A (zh) | 2024-04-10 | 2024-04-10 | 一种防水型中密度纤维板及其制备方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN118181446A (zh) |
-
2024
- 2024-04-10 CN CN202410428324.9A patent/CN118181446A/zh active Pending
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