本发明公开了一种电磁屏蔽阻燃纤维板的制备方法，属于装饰材料技术领域。
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。
通常按产品密度分非压缩型和压缩型两大类。非压缩型产品为软质纤维板，密度小于0.4克/立方厘米；压缩型产品有中密度纤维板（或称半硬质纤维板，密度0.4～0.8克/立方厘米）和硬质纤维板（密度大于0.8克/立方厘米）。根据板坯成型工艺可分为湿法纤维板、干法纤维板和定向纤维板。按后期处理方法不同又可分为普通纤维板、油处理纤维板等。软质纤维板质轻，空隙率大，有良好的隔热性和吸声性，多用作公共建筑物内部的覆盖材料。经特殊处理可得到孔隙更多的轻质纤维板，具有吸附性能，可用于净化空气。中密度纤维板结构均匀，密度和强度适中，有较好的再加工性。产品厚度范围较宽，具有多种用途，如家具用材、电视机的壳体材料等。硬质纤维板产品厚度范围较小，在3～8毫米之间。强度较高，3～4毫米厚度的硬质纤维板可代替9～12毫米锯材薄板材使用。多用于建筑、船舶、车辆等。
随着我国经济的快速发展和城市化率的不断提高，质量稳定、环保等级高、满足差异化需求以及具有安全阻燃功能的纤维板产品具有广阔的市场空间。但目前纤维板耐水性差，不具备电磁屏蔽效果，目前制备阻燃纤维板，阻燃剂用量大，使板材的内结合强度降低，影响板材的力学性能。
因此，发明一种具有电磁屏蔽功能且阻燃性好的纤维板对装饰材料技术领域具有积极意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前纤维板耐水性差，不具备电磁屏蔽效果，
目前制备阻燃纤维板，阻燃剂用量大，使板材的内结合强度降低，影响板材的力学性能的缺陷，提供了一种电磁屏蔽阻燃纤维板的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种电磁屏蔽阻燃纤维板的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）将稻草和豆秸秆混合，放入粉碎机中粉碎4～5h，过筛得到纤维碎料，取三甲基甲氧基硅烷，用丙酮将三甲基甲氧基硅烷溶解，配制三甲基甲氧基硅烷溶液，将纤维碎料、稻壳烧后的灰混合，随后浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，在常温下浸泡4～5h，过滤，去除滤液得到改性纤维碎料，备用；
（2）向烧杯中加入100～120g聚磷酸铵、230～250ml无水乙醇、100～200ml蒸馏水，搅拌混合20～25min，继续向烧杯中加入氨水调节ph，得到阻燃料，向阻燃料中加入20～25g甲基三乙氧基硅烷，对烧杯水浴加热升温，保温反应，过滤去除滤液，得到凝胶，将凝胶用蒸馏水洗涤2～3次后，放入烘箱中，加热升温，干燥，得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵；
（3）将80～90g丙烯腈和90～110g丁二烯加入三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入100～120ml氢氧化钠溶液、30～40g聚乙烯醇、20～30g铜粉、100～120ml纳米石墨片水悬浮液，启动搅拌器，以80～90r/min转速搅拌乳化10～15min后，加入1～3g过硫酸钾，加热升温，保温反应，得到纳米增强丁腈橡胶乳液，备用；
（4）将40～45g丙烯酸和马来酐酸共聚物加入装有100～120ml丙酮溶液的烧杯中，加热升温，向烧杯加入60～70g膨润土，降温至室温得到膨润土悬浮液，将膨润土悬浮液置于高速离心机中，离心，去除上层液，得到片层膨润土，将片层膨润土置于烘箱中，加热升温，干燥3～4h，得到改性膨润土；
（5）按重量份数计，将70～80份改性纤维碎料、20～30份竹纤维、40～50份改性膨润土、10～15份硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵、100～120份水混合得到纤维料浆，将纤维料浆注入带有真空脱水装置的成型槽中，空气鼓泡搅拌后，静置真空脱水，得到纤维湿坯，将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温，涂覆于纤维湿坯表面，再放入烘箱中，热烘得到电磁屏蔽阻燃纤维板。
步骤（1）所述的稻草和豆秸秆混合质量比为1︰5，所过筛规格为200目，加入的三甲基甲氧基硅烷为纤维碎料质量2%，三甲基甲氧基硅烷溶液的质量分数为5%，纤维碎料、稻壳烧后的灰混合质量比为5︰1。
步骤（2）所述的氨水质量分数为35%，用氨水调节烧杯中液体ph为10.2～10.4，对烧杯水浴加热升温后温度为45～60℃，保温反应时间为2～3h，烘箱加热升温后温度为80～90℃，干燥时间为5～6h。
步骤（3）所述的氢氧化钠溶液的质量分数为5%，纳米石墨片水悬浮液的质量分数为40%，加热升温后温度为45～48℃，保温反应时间为3～4h。
步骤（4）所述的丙酮溶液的质量分数为30～40%，加热升温后温度为80～85℃，离心转速为3100～3800r/min，离心时间为15～17min，加热升温后温度为80～90℃，干燥时间为3～4h。
步骤（5）所述的空气鼓泡搅拌时间为10～15s，静置真空脱水时间为5～8min，控制脱水时真空度为70～80pa，涂覆前将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温为70～80℃，涂覆厚度为1.0～1.5mm，热烘温度为40～50℃。
本发明的有益效果是：
（1）本发明将稻草和豆秸秆混合粉碎得到纤维碎料，将纤维碎料和稻壳灰混合浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，过滤得到改性纤维碎料，将改性秸秆、竹纤维、水混合注入成型槽中，真空脱水得到纤维湿坯，将聚磷酸铵溶于无水乙醇中，用氨水调节ph得到阻燃料，向阻燃料中加入甲基三乙氧基硅烷，加热反应后过滤、干燥得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵，本发明中利用硅凝胶包覆聚磷酸铵制得硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵，硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵中硅元素具有较高的热稳定性，在高温时会产生稳定的硅氧化合物，硅氧化合物在高温环境下会使聚磷酸铵的热稳定性得到提高，微胶囊结构起到隔绝氧气和增大阻燃面积的作用，使磷元素不被氧化，提高了聚磷酸铵作为阻燃物质的热稳定性，减少了阻燃剂的用量，并且微胶囊表面有毛固作用的微孔，可提升板材纤维间的内结合强度，而聚磷酸铵的阻燃原理如下，它能与纤维层在高温条件下共分解生成偏磷酸，在燃烧过程中使偏磷酸脱水，并在其表面形成一层紧密的碳层，阻止氧气和热量向聚氨酯泡沫内部进一步扩散，起到阻燃作用的聚磷酸铵受热分解可以催化聚氨酯发生脱水碳化反应，生成焦炭层，焦炭层难燃，具有隔热隔氧作用，进一步使纤维板导热性变差，受热量减少，热分解速度变慢，从而提高纤维板的耐火阻燃性能；
（2）本发明中纳米石墨片在丙烯腈与丁二烯共聚过程中，由于纳米石墨片层中存在活性反应点，可引发橡胶的交联反应，在乳液共混下，石墨片层在橡胶基体中达到了纳米分散，同时还有一定的插层结构存在，纳米石墨片层上潜在的活性点与橡胶分子发生了充分的接触并由此发生了自硫化，导致纳米石墨片层在橡胶中充分分散，并能够破坏橡胶的绝缘晶区，形成导电网络，改善丁腈橡胶导电性，由于纳米石墨的精细分散以及石墨片层上的极性官能团与橡胶的基团间的极性相互作用，增强了石墨、橡胶、纤维间的界面结合，大大降低了丁腈橡胶链段的活动能力，塑炼过程中加入改性膨润土能够插层到橡胶中，能够在受力时产生较大的滞后损失，提高纤维板表面的回弹性能，提高纤维板的力学性能，导电改性的丁腈橡胶在弹性材料的层间填充可以遏止高频电磁场的影响，使干扰场在弹性材料内部形成涡流并在弹性材料表面产生反射，削弱干扰场对纤维板的影响，达到屏蔽效果，并且纳米增强丁腈橡胶中添加了磁导率高的铜粉，加大涡流效应，提高了电磁屏蔽效果。
具体实施方式
将稻草和豆秸秆按质量比为1︰5混合，放入粉碎机中粉碎4～5h，过200目筛得到纤维碎料，取纤维碎料质量2%的三甲基甲氧基硅烷，用丙酮将三甲基甲氧基硅烷溶解，配制得到质量分数为5%的三甲基甲氧基硅烷溶液，将纤维碎料、稻壳烧后的灰按质量比为5︰1混合，随后浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，在常温下浸泡4～5h，过滤，去除滤液得到改性纤维碎料，备用；向烧杯中加入100～120g聚磷酸铵、230～250ml无水乙醇、100～200ml蒸馏水，搅拌混合20～25min，继续向烧杯中加入质量分数为35%的氨水调节ph为10.2～10.4，得到阻燃料，向阻燃料中加入20～25g甲基三乙氧基硅烷，对烧杯水浴加热升温至45～60℃，保温反应2～3h，过滤去除滤液，得到凝胶，将凝胶用蒸馏水洗涤2～3次后，放入烘箱中，加热升温至80～90℃，干燥5～6h，得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵；将80～90g丙烯腈和90～110g丁二烯加入三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入100～120ml质量分数为5%的氢氧化钠溶液、30～40g聚乙烯醇、20～30g铜粉、100～120ml质量分数为40%的纳米石墨片水悬浮液，启动搅拌器，以80～90r/min转速搅拌乳化10～15min后，加入1～3g过硫酸钾，加热升温至45～48℃，保温反应3～4h，得到纳米增强丁腈橡胶乳液，备用；将40～45g丙烯酸和马来酐酸共聚物加入装有100～120ml质量分数为30～40%丙酮溶液的烧杯中，加热升温至80～85℃，向烧杯加入60～70g膨润土，降温至室温得到膨润土悬浮液，将膨润土悬浮液置于高速离心机中，以3100～3800r/min的转速离心15～17min，去除上层液，得到片层膨润土，将片层膨润土置于烘箱中，加热升温至80～90℃，干燥3～4h，得到改性膨润土；按重量份数计，将70～80份改性纤维碎料、20～30份竹纤维、40～50份改性膨润土、10～15份硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵、100～120份水混合得到纤维料浆，将纤维料浆注入带有真空脱水装置的成型槽中，空气鼓泡搅拌10～15s后，静置真空脱水5～8min，控制脱水时真空度为70～80pa，得到纤维湿坯，将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温至70～80℃，涂覆于纤维湿坯表面，涂覆厚度为1.0～1.5mm，再放入烘箱中，在40～50℃条件下热烘4～5h，得到电磁屏蔽阻燃纤维板。
将稻草和豆秸秆按质量比为1︰5混合，放入粉碎机中粉碎4h，过200目筛得到纤维碎料，取纤维碎料质量2%的三甲基甲氧基硅烷，用丙酮将三甲基甲氧基硅烷溶解，配制得到质量分数为5%的三甲基甲氧基硅烷溶液，将纤维碎料、稻壳烧后的灰按质量比为5︰1混合，随后浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，在常温下浸泡4h，过滤，去除滤液得到改性纤维碎料，备用；向烧杯中加入100g聚磷酸铵、230ml无水乙醇、100ml蒸馏水，搅拌混合20min，继续向烧杯中加入质量分数为35%的氨水调节ph为10.2，得到阻燃料，向阻燃料中加入20g甲基三乙氧基硅烷，对烧杯水浴加热升温至45℃，保温反应2h，过滤去除滤液，得到凝胶，将凝胶用蒸馏水洗涤2次后，放入烘箱中，加热升温至80℃，干燥5h，得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵；将80g丙烯腈和90g丁二烯加入三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入100ml质量分数为5%的氢氧化钠溶液、30g聚乙烯醇、20g铜粉、100ml质量分数为40%的纳米石墨片水悬浮液，启动搅拌器，以80r/min转速搅拌乳化10min后，加入1g过硫酸钾，加热升温至45℃，保温反应3h，得到纳米增强丁腈橡胶乳液，备用；将40g丙烯酸和马来酐酸共聚物加入装有100ml质量分数为30%丙酮溶液的烧杯中，加热升温至80℃，向烧杯加入60g膨润土，降温至室温得到膨润土悬浮液，将膨润土悬浮液置于高速离心机中，以3100r/min的转速离心15min，去除上层液，得到片层膨润土，将片层膨润土置于烘箱中，加热升温至80℃，干燥3h，得到改性膨润土；按重量份数计，将70份改性纤维碎料、20份竹纤维、40份改性膨润土、10份硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵、100份水混合得到纤维料浆，将纤维料浆注入带有真空脱水装置的成型槽中，空气鼓泡搅拌10s后，静置真空脱水5min，控制脱水时真空度为70pa，得到纤维湿坯，将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温至70℃，涂覆于纤维湿坯表面，涂覆厚度为1.0mm，再放入烘箱中，在40℃条件下热烘4h，得到电磁屏蔽阻燃纤维板。
将稻草和豆秸秆按质量比为1︰5混合，放入粉碎机中粉碎4.5h，过200目筛得到纤维碎料，取纤维碎料质量2%的三甲基甲氧基硅烷，用丙酮将三甲基甲氧基硅烷溶解，配制得到质量分数为5%的三甲基甲氧基硅烷溶液，将纤维碎料、稻壳烧后的灰按质量比为5︰1混合，随后浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，在常温下浸泡4.5h，过滤，去除滤液得到改性纤维碎料，备用；向烧杯中加入110g聚磷酸铵、240ml无水乙醇、150ml蒸馏水，搅拌混合22min，继续向烧杯中加入质量分数为35%的氨水调节ph为10.3，得到阻燃料，向阻燃料中加入22g甲基三乙氧基硅烷，对烧杯水浴加热升温至50℃，保温反应2.5h，过滤去除滤液，得到凝胶，将凝胶用蒸馏水洗涤2次后，放入烘箱中，加热升温至85℃，干燥5.5h，得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵；将85g丙烯腈和100g丁二烯加入三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入110ml质量分数为5%的氢氧化钠溶液、35g聚乙烯醇、25g铜粉、110ml质量分数为40%的纳米石墨片水悬浮液，启动搅拌器，以85r/min转速搅拌乳化12min后，加入2g过硫酸钾，加热升温至47℃，保温反应3.5h，得到纳米增强丁腈橡胶乳液，备用；将42g丙烯酸和马来酐酸共聚物加入装有110ml质量分数为35%丙酮溶液的烧杯中，加热升温至82℃，向烧杯加入65g膨润土，降温至室温得到膨润土悬浮液，将膨润土悬浮液置于高速离心机中，以3500r/min的转速离心16min，去除上层液，得到片层膨润土，将片层膨润土置于烘箱中，加热升温至85℃，干燥3.5h，得到改性膨润土；按重量份数计，将75份改性纤维碎料、25份竹纤维、45份改性膨润土、12份硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵、110份水混合得到纤维料浆，将纤维料浆注入带有真空脱水装置的成型槽中，空气鼓泡搅拌12s后，静置真空脱水7min，控制脱水时真空度为75pa，得到纤维湿坯，将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温至75℃，涂覆于纤维湿坯表面，涂覆厚度为1.2mm，再放入烘箱中，在45℃条件下热烘4.5h，得到电磁屏蔽阻燃纤维板。
将稻草和豆秸秆按质量比为1︰5混合，放入粉碎机中粉碎5h，过200目筛得到纤维碎料，取纤维碎料质量2%的三甲基甲氧基硅烷，用丙酮将三甲基甲氧基硅烷溶解，配制得到质量分数为5%的三甲基甲氧基硅烷溶液，将纤维碎料、稻壳烧后的灰按质量比为5︰1混合，随后浸渍于三甲基甲氧基硅烷溶液中，在常温下浸泡5h，过滤，去除滤液得到改性纤维碎料，备用；向烧杯中加入120g聚磷酸铵、250ml无水乙醇、200ml蒸馏水，搅拌混合25min，继续向烧杯中加入质量分数为35%的氨水调节ph为10.4，得到阻燃料，向阻燃料中加入25g甲基三乙氧基硅烷，对烧杯水浴加热升温至60℃，保温反应3h，过滤去除滤液，得到凝胶，将凝胶用蒸馏水洗涤3次后，放入烘箱中，加热升温至90℃，干燥6h，得到硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵；将90g丙烯腈和110g丁二烯加入三口烧瓶中，向三口烧瓶中加入120ml质量分数为5%的氢氧化钠溶液、40g聚乙烯醇、30g铜粉、120ml质量分数为40%的纳米石墨片水悬浮液，启动搅拌器，以90r/min转速搅拌乳化15min后，加入3g过硫酸钾，加热升温至48℃，保温反应4h，得到纳米增强丁腈橡胶乳液，备用；将45g丙烯酸和马来酐酸共聚物加入装有120ml质量分数为40%丙酮溶液的烧杯中，加热升温至85℃，向烧杯加入70g膨润土，降温至室温得到膨润土悬浮液，将膨润土悬浮液置于高速离心机中，以3800r/min的转速离心17min，去除上层液，得到片层膨润土，将片层膨润土置于烘箱中，加热升温至90℃，干燥4h，得到改性膨润土；按重量份数计，将80份改性纤维碎料、30份竹纤维、50份改性膨润土、15份硅凝胶微胶囊化聚磷酸铵、120份水混合得到纤维料浆，将纤维料浆注入带有真空脱水装置的成型槽中，空气鼓泡搅拌15s后，静置真空脱水8min，控制脱水时真空度为80pa，得到纤维湿坯，将纳米增强丁腈橡胶乳液加热升温至80℃，涂覆于纤维湿坯表面，涂覆厚度为1.5mm，再放入烘箱中，在50℃条件下热烘5h，得到电磁屏蔽阻燃纤维板。
对比例以佛山市某公司生产的电磁屏蔽阻燃纤维板作为对比例对本发明制得的电磁屏蔽阻燃纤维板和对比例中的电磁屏蔽阻燃纤维板进行性能检测，检测结果如表1所示：
测试方法：
电磁屏蔽效能测试采用标准astm‐d4935‐2010测量电磁屏蔽效能。
吸水厚度膨胀率测试按gb/t17657-2013的标准进行检测。
火焰横向蔓延长度测试按gb20284-2006的标准进行检测。
阻燃等级测试按阻燃等级由hb，v-2，v-1向v-0逐级递增的标准进行检测。
内结合强度测试采用内结合强度测试仪进行检测。
落球冲击测试采用地板落球冲击试验机进行检测。
表1纤维板性能测定结果
根据上述检测数据可知本发明的电磁屏蔽阻燃纤维板屏蔽效能在0.3～1500mhz频率范围内达到58db，电磁屏蔽效果好，24h吸水厚度膨胀率低，防水性好，火焰只蔓延在试样边缘，阻燃等级高，阻燃性好，落球冲击直径小，内结合强度高，力学性能好，具有广阔的应用前景。