1.本发明涉及纤维板制备技术领域，具体涉及一种防水纤维板及其制备方法。
背景技术：
2.纤维板又称密度板，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。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，发展纤维板生产是木材资源综合利用的有效途径。
3.目前，纤维板的防潮耐水性能较差，其在吸湿后因产生膨胀力差异而易使板材翘曲变形，且纤维板在制作过程中，往往会加入便宜、无色的石蜡，采用成板表面涂饰或是直接添加到纤维中再搅拌热压成板的方式，但若石蜡的添加量太少，则防水效果不显著，若添加量太多，就会对纤维板的胶接性能产生不良影响，影响后期使用效果，缩小其适用范围。
技术实现要素：
4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种防水纤维板及其制备方法，解决现有的纤维板防水性能和耐磨性能不佳的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
6.一种防水纤维板，所述防水纤维板由纤维芯板以及涂覆在所述纤维芯板四周的防水涂料所组成，所述防水涂料由如下重量份的原料所组成：有机硅改性丙烯酸乳液40-60份、改性二氧化硅10-15份、改性蒙脱土8-12份、海泡石粉3-6份、分散剂1-3份、增稠剂1-2份、成膜助剂2-4份、水10-15份。
7.优选的，所述改性二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：将纳米二氧化硅加入到无水乙醇中，超声分散均匀，然后向其中加入十七氟癸基三乙氧基硅烷，加热搅拌反应，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅。
8.优选的，所述纳米二氧化硅与十七氟癸基三乙氧基硅烷的质量比为4-6:5-10。
9.优选的，加热反应温度为60-80℃，反应时间为12-18h，搅拌速度为400-800r/min。
10.优选的，所述改性蒙脱土的制备方法，包括如下步骤：将蒙脱土添加到醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入钛酸酯偶联剂和过氧化二异丙苯进行反应，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土。
11.优选的，所述蒙脱土、醋酸溶液、钛酸酯偶联剂和过氧化二异丙苯的质量比为10-20:80-100:4-8:0.05-0.1。
12.优选的，所述醋酸溶液的质量分数为20-35％。
13.优选的，反应温度为70-90℃，反应时间为1-3h。
14.优选的，所述防水涂料的制备方法，包括如下步骤：将水、分散剂、增稠剂和成膜助剂加入到有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入改性二氧化硅、改性蒙脱土和海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料。
15.本发明还提供上述防水纤维板的制备方法，具体制备步骤如下：将配置好的防水
涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板。
16.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
17.(1)本发明通过对二氧化硅进行表面疏水改性处理，将改性后的二氧化硅添加到有机硅改性丙烯酸乳液中，增加了二氧化硅与有机硅改性丙烯酸乳液的界面相容性，减少了二氧化硅的团聚，提高了防水涂料的疏水性能和耐磨性能，进而提高了纤维板的防水性能和耐磨性能。
18.(2)本发明先利用醋酸交换蒙脱土中的钙离子、钠离子形成孔道，使蒙脱土具有多孔结构，然后利用钛酸酯偶联剂进行改性，提升了蒙脱土的亲和性，使蒙脱土能更好的分散在有机硅改性丙烯酸乳液中，改性蒙脱土与有机硅改性丙烯酸乳液形成保护膜结构，能够有效阻止水分子进入，同时改性二氧化硅填充在蒙脱土的层状结构之间，二氧化硅与蒙脱土相互协同作用，共同增强了空间阻隔效应，阻缓了水分子的扩散，进一步提高了纤维板的防水性能和耐磨性能。
具体实施方式
19.以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
20.需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。
21.本实施例中所使用的纤维芯板为竹木纤维板，购自山东润业新型保温材料有限公司；有机硅改性丙烯酸乳液的牌号为wc-sa108，购自安徽中恩化工有限公司；二氧化硅购自上海汇精亚纳米新材料有限公司；钛酸酯偶联剂的牌号为hy-207，购自杭州杰西卡化工有限公司；十七氟癸基三乙氧基硅烷购自杭州杰西卡化工有限公司。
22.实施例1
23.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
24.(1)改性二氧化硅的制备：将4g纳米二氧化硅加入到100ml无水乙醇中，超声分散均匀，然后向其中加入5g十七氟癸基三乙氧基硅烷，在60℃、800r/min的条件下搅拌反应12h，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅；
25.(2)改性蒙脱土的制备：将10g蒙脱土添加到100g，20wt％的醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入4g钛酸酯偶联剂hy-207和0.05g过氧化二异丙苯，在80℃下反应2h，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土；
26.(3)防水涂料的制备：将10g水、1g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和2g成膜助剂聚乙二醇加入到40g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入10g改性二氧化硅、8g改性蒙脱土和3g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
27.(4)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
28.实施例2
29.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
30.(1)改性二氧化硅的制备：将6g纳米二氧化硅加入到100ml无水乙醇中，超声分散
均匀，然后向其中加入8g十七氟癸基三乙氧基硅烷，在80℃、800r/min的条件下搅拌反应15h，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅；
31.(2)改性蒙脱土的制备：将15g蒙脱土添加到100g，20wt％的醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入6g钛酸酯偶联剂hy-207和0.08g过氧化二异丙苯，在80℃下反应2h，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土；
32.(3)防水涂料的制备：将15g水、2g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到50g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入12g改性二氧化硅、10g改性蒙脱土和4g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
33.(4)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
34.实施例3
35.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
36.(1)改性二氧化硅的制备：将5g纳米二氧化硅加入到100ml无水乙醇中，超声分散均匀，然后向其中加入10g十七氟癸基三乙氧基硅烷，在70℃、600r/min的条件下搅拌反应16h，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅；
37.(2)改性蒙脱土的制备：将18g蒙脱土添加到100g，25wt％的醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入8g钛酸酯偶联剂hy-207和0.08g过氧化二异丙苯，在80℃下反应2h，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土；
38.(3)防水涂料的制备：将12g水、3g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到60g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入15g改性二氧化硅、10g改性蒙脱土和5g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
39.(4)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
40.实施例4
41.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
42.(1)改性二氧化硅的制备：将6g纳米二氧化硅加入到100ml无水乙醇中，超声分散均匀，然后向其中加入8g十七氟癸基三乙氧基硅烷，在80℃、500r/min的条件下搅拌反应16h，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅；
43.(2)改性蒙脱土的制备：将15g蒙脱土添加到100g，25wt％的醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入7g钛酸酯偶联剂hy-207和0.1g过氧化二异丙苯，在80℃下反应2h，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土；
44.(3)防水涂料的制备：将15g水、3g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、2g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到50g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入12g改性二氧化硅、10g改性蒙脱土和4g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
45.(4)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
46.对比例1
47.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
48.(1)改性蒙脱土的制备：将15g蒙脱土添加到100g，20wt％的醋酸溶液中，搅拌均匀，然后向其中加入6g钛酸酯偶联剂hy-207和0.08g过氧化二异丙苯，在80℃下反应2h，待反应完成后，进行过滤、洗涤和真空干燥，即得到改性蒙脱土；
49.(2)防水涂料的制备：将15g水、2g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到50g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入10g改性蒙脱土和4g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
50.(3)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
51.对比例2
52.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
53.(1)改性二氧化硅的制备：将6g纳米二氧化硅加入到100ml无水乙醇中，超声分散均匀，然后向其中加入8g十七氟癸基三乙氧基硅烷，在80℃、800r/min的条件下搅拌反应15h，待反应完成后，将所得产物进行洗涤、干燥，即得到改性二氧化硅；
54.(2)防水涂料的制备：将15g水、2g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到50g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入12g改性二氧化硅和4g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
55.(3)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
56.对比例3
57.一种防水纤维板的制备方法，包括如下步骤：
58.(1)防水涂料的制备：将15g水、2g分散剂脂肪醇聚氧乙烯醚、1g增稠剂tt-60和3g成膜助剂聚乙二醇加入到50g有机硅改性丙烯酸乳液中，搅拌混合均匀，然后再加入4g海泡石粉，搅拌均匀，即得到防水涂料；
59.(2)防水纤维板的制备：将配置好的防水涂料均匀涂布在纤维芯板的四周，保证覆盖住裸露在外的全部纤维面，涂布完成后，放置自然风干，即得到防水纤维板，其中纤维芯板的厚度为12mm，风干后防水涂料的厚度为0.8mm。
60.将实施例1-4和对比例1-3所制备的纤维板进行性能测试，具体测试方法如下：
61.吸水厚度膨胀率：按照gb/t 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准进行测定；
62.硬度测试：按照gb/t6739-2006标准进行测定；
63.测试结果如下表所示：
[0064] 接触角(
°
)吸水厚度膨胀率(％)硬度实施例11253.18h实施例21262.79h实施例31242.49h
实施例41253.08h对比例11187.56h对比例21176.97h对比例310918.24h
[0065]
从表中可以看出，本发明实施例所制备的纤维板具有良好的防水性能以及优异的耐磨性能。
[0066]
最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。