本发明涉及人造板防水剂技术领域，具体涉及一种复合防水蜡及其制备方法和应用。
背景技术：
目前，人造板生产过程中主要采用石蜡作为防水剂，通过将石蜡高温熔化后喷射到人造板纤维中，然后在机械研磨和搓揉等作用下，使石蜡吸附在人造板纤维表面，或部分地堵塞纤维之间的空隙，缩小水分与纤维之间的接触面，起到防水效果。
但是，在实际生产过程中，采用石蜡作为人造板的防水剂，利用上述生产过程得到的人造板产品的防水效果还有待提高。其中，造成人造板产品防水效果差的原因主要包括以下三方面：第一，石蜡与人造板纤维的吸附属于物理吸附过程，因此，石蜡与人造板纤维之间的吸附不能高稳定的存在，容易导致石蜡与纤维之间产生部分“脱吸”现象；第二，石蜡与人造板纤维的吸附效果与人造板原料的含水率有关，当人造板原料的含水率高于10％后，会显著降低石蜡与人造板纤维的吸附作用，从而影响防水效果；第三，石蜡在人造板纤维中从高温熔化状态冷却成固体状态时，体积收缩率高达13％，会导致人造板纤维表面出现细小裂纹，对外界水分子形成毛细管吸附，使其防水效果大打折扣。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种复合防水蜡及其制备方法和应用，本发明提供的复合防水蜡，具有优异的防水效果。
为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种复合防水蜡，按质量份数计，包括以下组分：
石蜡59～85份，结晶改进剂5～15份，表面活性剂5～15份，渗透剂5～30份和支撑剂3～10份；
所述支撑剂包括氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
优选的，所述石蜡包括全精炼石蜡和/或半精炼石蜡。
优选的，所述结晶改进剂包括聚乙烯蜡和/或聚酰胺蜡。
优选的，所述表面活性剂包括十八胺和/或十八烷基磷酸酯。
优选的，所述渗透剂包括氢化基础油和/或植物油酸甲酯。
本发明提供了上述技术方案所述的复合防水蜡的制备方法，包括以下步骤：
将石蜡、结晶改进剂、表面活性剂、渗透剂和支撑剂进行混合，得到所述复合防水蜡。
优选的，所述混合的温度为80～100℃。
优选的，所述混合在搅拌的条件下进行；
所述搅拌的速率为100～300rpm，所述搅拌的时间为30～90min。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合防水蜡作为人造板防水剂的应用。
为了实现上述目的，本发明提供的复合防水蜡，按质量份数计，包括以下组分：石蜡59～85份，结晶改进剂5～15份，表面活性剂5～15份，渗透剂5～30份和支撑剂3～10份；所述支撑剂包括氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。本发明提供的复合防水蜡包括石蜡、结晶改进剂、表面活性剂、渗透剂和支撑剂，其中，结晶改进剂能够改善石蜡从高温熔化状态冷却成固体结晶状态时的结晶过程，使石蜡的结晶产物向微晶方向转变，使石蜡的体积收缩率减小，在人造板纤维中实现了更好的成膜效果，从而减少对外界水分子的毛细管吸附；表面活性剂具有亲水疏水基团，在纤维界面上能够形成定向排列，亲水端向内排列，与纤维内部的水分形成化学吸附，增强复合防水蜡的吸附效果，疏水端向外排列，形成表面疏水结构，减小毛细管吸附，阻止外界水分进入纤维内部；渗透剂能够增强复合防水蜡的流动性，使复合防水蜡能够快速渗透到纤维缝隙中，从而使复合防水蜡和纤维之间的吸附更加充分均匀；所述支撑剂包括氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为一种树脂弹性体，具有软段和硬段结构，软段结构与所述石蜡具有良好的相容性，在复合防水蜡中对所述石蜡分子形成支撑作用，起到增韧抗收缩功能，从而使复合防水蜡在纤维之间填充的更为充实，提高其防水效果。实施例的结果表明，本发明提供的复合防水蜡，相较于石蜡，具有更优异的防水效果，作为人造板的防水添加剂使用时，人造板的吸水厚度膨胀率低于市售产品的防水蜡。
具体实施方式
本发明提供了一种复合防水蜡，按质量份数计，包括以下组分：石蜡59～85份，结晶改进剂5～15份，表面活性剂5～15份、渗透剂5～30份和支撑剂3～10份；所述支撑剂包括氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
按质量份数计，本发明所述复合防水蜡包括59～85份的石蜡，进一步优选为65～76份，更优选为68～72份。在本发明中，所述石蜡优选包括全精炼石蜡和/或半精炼石蜡；所述全精炼石蜡优选为54～62号全精炼石蜡，具体为54号、56号、58号、60号或62号全精炼石蜡；所述半精炼石蜡优选为54～62号半精炼石蜡，具体为54号、56号、58号、60号或62号半精炼石蜡；当所述石蜡优选包括全精炼石蜡和半精炼石蜡时，本发明对所述全精炼石蜡和半精炼石蜡的质量比没有特殊要求，采用任意配比即可。当所述全精炼石蜡为54～62号全精炼石蜡两种以上时，对所述54～62号全精炼石蜡的质量配比没有特殊要求，采用任意配比即可；当半精炼石蜡为54～62号半精炼石蜡两种以上时，对所述54～62号半精炼石蜡的质量配比没有特殊要求，采用任意配比即可。本发明对所述石蜡的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
以所述石蜡的质量份数为基准，本发明所述复合防水蜡包括5～15份的结晶改进剂，进一步优选为6.5～13份，更优选为7.8～9.6份。在本发明中，所述结晶改进剂优选包括聚乙烯蜡和/或聚酰胺蜡；所述聚酰胺蜡优选为硬脂酸聚酰胺蜡；当所述结晶改进剂优选包括聚乙烯蜡和聚酰胺蜡时，本发明对所述聚乙烯蜡和聚酰胺蜡的质量比没有特殊要求，采用任意配比即可。本发明对所述结晶改进剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述结晶改进剂是一类高熔点蜡，能够影响所述石蜡的结晶过程，使石蜡的结晶向微晶转变，体积收缩率减小，达到更好的成膜效果。
以所述石蜡的质量份数为基准，本发明所述复合防水蜡包括5～15份的表面活性剂，进一步优选为6.5～12份，更优选为8～10份。在本发明中，所述表面活性剂优选包括十八胺和/或十八烷基磷酸酯；当所述表面活性剂优选包括十八胺和十八烷基磷酸酯时，本发明对所述十八胺和十八烷基磷酸酯的质量比没有特殊要求，采用任意配比即可。本发明对所述表面活性剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述表面活性剂具有亲水基团和疏水基团，能够在纤维界面上形成定向的排列，亲水端向内排列，与纤维内部的水分形成化学吸附，增强复合防水蜡的吸附效果，疏水端向外排列，形成表面疏水结构，减小毛细管吸附，阻止外界水分进入纤维内部。
以所述石蜡的质量份数为基准，本发明所述复合防水蜡包括5～30份的渗透剂，进一步优选为7～25份，更优选为12～20份。在本发明中，所述渗透剂优选包括氢化基础油和/或植物油酸甲酯；所述氢化基础油优选包括白油，所述白油优选包括26号白油、46号白油或68号白油，当所述渗透剂优选包括氢化基础油和植物油酸甲酯时，本发明对所述氢化基础油和植物油酸甲酯的质量比没有特殊要求，采用任意配比即可。本发明对所述渗透剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述渗透剂能够增加所述复合防水蜡的流动性，使其能够快速渗透到纤维缝隙中，使所述复合防水蜡在纤维之间的吸附更加充分均匀。
以所述石蜡的质量份数为基准，本发明所述复合防水蜡包括3～10份的支撑剂，进一步优选为4～8份，更优选为5～6.5份。在本发明中，所述支撑剂包括氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物优选包括线型氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，所述线型氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中的苯乙烯段和丁二烯段的质量比优选为60～80:20～40；具体为80:20、70:30或60:40。本发明对所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。
在本发明中，所述氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物为一种树脂弹性体，具有软段和硬段结构，软段结构与所述石蜡具有良好的相容性，在复合防水蜡中对所述石蜡分子形成支撑作用，起到增韧抗收缩功能。
本发明提供了上述技术方案所述的复合防水蜡的制备方法，包括以下步骤：
将石蜡、结晶改进剂、表面活性剂、渗透剂和支撑剂进行混合，得到所述复合防水蜡。
本发明将石蜡、结晶改进剂、表面活性剂、渗透剂和支撑剂进行混合，得到所述复合防水蜡。在本发明中，所述混合优选包括以下步骤：
将石蜡加热至熔化；得到液态石蜡；
将所述液态石蜡、结晶改进剂和支撑剂进行第一混合，得到第一混合物；
将所述第一混合物、渗透剂和表面活性剂进行第二混合，得到第二混合物；
将所述第二混合物冷却后出料，得到所述复合防水蜡。
本发明将石蜡加热至熔化；得到液态石蜡。
在本发明中，所述加热的温度优选为80～100℃，进一步优选为80～90℃，所述加热时间以石蜡完全熔化为准。
得到液态石蜡后，本发明将所述液态石蜡、结晶改进剂和支撑剂进行第一混合，得到第一混合物。本发明对所述液态石蜡、结晶改进剂和支撑剂的混合顺序没有特殊要求，采用任意顺序混合即可。
在本发明中，所述第一混合的温度优选为80～100℃，进一步优选为90～98℃；所述第一混合优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为100～300rpm，进一步优选为150～250rpm，所述搅拌的时间为50～100min，进一步优选为60～80min，具体搅拌时间以物料完全溶解为准，所述搅拌优选为机械搅拌。
得到第一混合物，本发明将所述第一混合物、渗透剂和表面活性剂进行第二混合，得到第二混合物。本发明对所述第一混合物、渗透剂和表面活性剂的混合顺序没有特殊要求，采用任意顺序混合即可。
在本发明中，所述第二混合的温度优选为80～100℃，进一步优选为90～98℃；所述第二混合优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的速度优选为100～300rpm，进一步优选为150～250rpm，所述搅拌的时间为15～30min，进一步优选为20～25min，具体搅拌时间以物料完全溶解为准，所述搅拌优选为机械搅拌。
得到第二混合物后，本发明将所述第二混合物冷却后，得到所述复合防水蜡。
在本发明中，所述冷却方式优选为空气冷却，所述冷却后的温度60～70℃，进一步优选为63～65℃，在本发明中，采用冷却后出料，能够确保制备工艺的安全性。
本发明通过以上混合过程制备所述复合防水蜡，能够确保各个组份混合均匀，使制备得到的所述复合防水蜡组分均一化，性能稳定。
本发明还提供了上述技术方案所述的复合防水蜡作为人造板防水剂的应用。
在本发明中，所述人造板优选为纤维板，所述纤维板的厚度优选为5.7～18mm，在本发明的实施例中，所述纤维板的厚度5.7mm和18mm，所述复合防水蜡的施加量优选为4～6kg/m3。在本发明中，所述施加工艺优选为：将所述复合防水蜡加热熔化后，喷施至所述木材纤维表面。在本发明中，所述加热熔化的温度优选为80～90℃，所述喷施的位置优选为热磨机入口，所述热磨机喷施和研磨过程的蒸汽压力优选为8mpa，所述热磨机的温度优选为170～185℃。
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
将75g54号半精炼石蜡加热至80℃，完全熔化后，得到液态石蜡；将所述液态石蜡、10g聚酰胺蜡和8g氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物进行第一混合(温度为85℃，搅拌的速度为300rpm，搅拌的时间为80min)，得到第一混合物；将所述第一混合物、15g26号白油和10g十八胺进行第二混合(温度为90℃，搅拌的速度为100rpm，搅拌的时间为30min)，得到第二混合物；将所述第二混合物冷却至60℃后出料，得到所述复合防水蜡。
实施例2
将59g56号半精炼石蜡加热至90℃，完全熔化后，得到液态石蜡；将所述液态石蜡、5g聚酰胺蜡和3g氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物进行第一混合(温度为90℃，搅拌的速度为150rpm，搅拌的时间为80min)，得到第一混合物；将所述第一混合物、5g植物油酸甲酯和5g十八烷基磷酸酯进行第二混合(温度为100℃，搅拌的速度为100rpm，搅拌的时间为30min)，得到第二混合物；将所述第二混合物冷却至60℃后出料，得到所述复合防水蜡。
实施例3
将85g56号半精炼石蜡加热至90℃，完全熔化后，得到液态石蜡；将所述液态石蜡、15g聚乙烯蜡和10g氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物进行第一混合(温度为90℃，搅拌的速度为300rpm，搅拌的时间为80min)，得到第一混合物；将所述第一混合物、30g植物油酸甲酯和15g十八烷基磷酸酯进行第二混合(温度为100℃，搅拌的速度为150rpm，搅拌的时间为30min)，得到第二混合物；将所述第二混合物冷却至60℃后出料，得到所述复合防水蜡。
测试例
对实施例1～3制备得到的复合防水蜡和市售产品(茂名石化56号半精炼石蜡)的防水蜡进行性能测试，将实施例1～3制备得到的复合防水蜡和市售的防水蜡分别施加在5.7mm纤维板和18mm纤维板上，所述施加工艺为：将实施例1～3制备得到的复合防水蜡和市售产品加热至90℃熔化后，在热磨机入口处进行喷施，喷施处的蒸汽压力为8mpa，温度为180℃。将得到的人造板依据gb/t17657人造板及饰面人造板的防水性能实验方法进行测试，其中，将实施例1～3制备得到的复合防水蜡和市售产品的防水蜡在每1种纤维板上喷施6次，测定每1次的防水性能效果，实验结果如表1。
表1实施例1～3制备得到的复合防水蜡作为防水剂制备得到的人造板的防水性能
通过表1的数据可知，本发明制备得到的复合防水蜡产品，相较于市售的防水蜡，具有优异的防水效果，可代替石蜡作为人造板的防水添加剂使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。