一种低碳无醛生态板的制备方法

1.本发明涉及生态板技术领域，具体为一种低碳无醛生态板的制备方法。


背景技术：

2.在经济高速发展的今天，人们的生活质量大大提升，人们对室内空气质量的要求也更加严格。室内装修的兴起和普及，引起了一系列的空气污染问题，因此室内空气质量越来越受人们的关注。木质家具及人造板材等室内装修装饰材料使用的脲醛树脂粘胶剂中含有大量甲醛，在室内环境中缓慢释放，使得甲醛成为室内空气的主要污染物。针对甲醛具有浓度低，释放周期长等特点，人们对如何去除室内甲醛做了大量的研究工作。
3.为解决室内甲醛浓度超标问题，研究人员提出了各种解决方案控制和消除甲醛，如物理吸附法和化学降解法。较物理吸附而言，化学降解能够将甲醛彻底消除，是目前有效的甲醛污染控制手段。另外，人们尝试将广泛应用的脲醛树脂粘胶剂添加吸波剂，提高固化效率，减少加热时间，减少甲醛释放。在人造复合板的生产实际中，脲醛粘胶剂因其性能优良、成本低廉获得广泛的应用。现有发明虽然提出了多种新型粘胶剂，但是制备过程较为复杂，成本较高，在实际应用中仍有一定的局限性。为此，提供一种在添加脲醛粘胶剂的同时又能有效避免甲醛向室内环境的释放的板材成为亟待解决的问题。
4.基于此，我们提出了一种低碳无醛生态板的制备方法，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种低碳无醛生态板的制备方法。
7.(二)技术方案
8.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.25-2.5g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
10.作为进一步的技术方案：所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
11.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
12.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
13.作为进一步的技术方案，所述中心粒子为碳化硅粒子。
14.作为进一步的技术方案，所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
15.作为进一步的技术方案：所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1-1.2：0.10-0.25。
16.作为进一步的技术方案：所述脲醛胶黏剂制备方法为：
17.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
18.作为进一步的技术方案，所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
19.氧化铈占尿素质量的1％；
20.松香、尿素质量比为1:5。
21.作为进一步的技术方案，所述松香树脂为氢化松香树脂。
22.作为进一步的技术方案，所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
23.作为进一步的技术方案，所述压制的压力为5-8mpa，温度为150-180℃，时间为1-2min。
24.本发明制备脲醛胶黏剂能够显示出几乎无定形的结构，具有更高效率的固化速度和更高的交联度，相较于常规的脲醛胶黏剂具有更高的密度的特点，并且黏合强度提高了58.7％。
25.本发明通过引入将少量氧化铈，其没有明显团聚改变了脲醛树脂的黏度，但是改变了脲醛树脂的玻璃化点和凝胶温度，还可以有效减少高温下脲醛树脂固化过程中的甲醛释放，这是由于引入氧化铈后，与其它成分的协同作用，对脲醛树脂胶黏剂中的游离甲醛具有明显的捕捉效果。
26.通过引入氢化松香，其含有一定量的海松酸，而海松酸与甲醛会发生反应，生成12,14-二羟甲基海松酸(即羟甲基松香)，而羟甲基松香与脲醛树脂进之间会结合，生成类似于尤戎结构的共聚物，该结构不仅具有较高的化学稳定性，而且还能有效地降低羟甲基端基的数量，并且，由于氢化松香结构的引入，有效抑制羟甲基与水的相互作用，使得脲醛树脂在使用过程中不易发生水解。
27.准
28.(三)有益效果
29.与现有技术相比，本发明提供了一种低碳无醛生态板的制备方法，具备以下有益效果：
30.本发明低碳无醛生态板的制备方法制备得到的生态板不仅具有优异的力学性能，同时，还具有甲醛释放量低，绿色环保的特点；
31.本发明通过特定方法采用制备的脲醛树脂胶黏剂作为黏合剂，具有干燥时间短、胶合强度高的特点。
附图说明
32.图1为不同纳米核壳吸波剂添加重量份对电磁屏蔽性能的影响图。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
34.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.25-2.5g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
35.作为进一步的技术方案：所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
36.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
37.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
38.作为进一步的技术方案，所述中心粒子为碳化硅粒子。
39.作为进一步的技术方案，所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
40.作为进一步的技术方案：所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1-1.2：0.10-0.25。
41.作为进一步的技术方案：所述脲醛胶黏剂制备方法为：
42.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
43.作为进一步的技术方案，所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
44.氧化铈占尿素质量的1％；
45.松香、尿素质量比为1:5。
46.作为进一步的技术方案，所述松香树脂为氢化松香树脂。
47.作为进一步的技术方案，所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
48.作为进一步的技术方案，所述压制的压力为5-8mpa，温度为150-180℃，时间为1-2min。
49.以下为具体实施例：
50.实施例1
51.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.25g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
52.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
53.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接。
54.所述中心粒子为碳化硅粒子；
55.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
56.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多
种。
57.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1：0.10。
58.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
59.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
60.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
61.氧化铈占尿素质量的1％；
62.松香、尿素质量比为1:5。
63.所述松香树脂为氢化松香树脂。
64.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
65.所述压制的压力为5mpa，温度为150℃，时间为1min。
66.实施例2
67.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.3g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
68.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
69.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
70.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
71.所述中心粒子为碳化硅粒子。
72.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
73.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1.1：0.15。
74.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
75.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
76.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
77.氧化铈占尿素质量的1％；
78.松香、尿素质量比为1:5。
79.所述松香树脂为氢化松香树脂。
80.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
81.所述压制的压力为6mpa，温度为155℃，时间为1.5min。
82.实施例3
83.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.5g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用
微波加热机压制成胶合板。
84.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
85.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
86.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
87.所述中心粒子为碳化硅粒子。
88.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
89.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1.5：0.18。
90.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
91.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
92.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
93.氧化铈占尿素质量的1％；
94.松香、尿素质量比为1:5。
95.所述松香树脂为氢化松香树脂。
96.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
97.所述压制的压力为5.5mpa，温度为158℃，时间为1.5min。
98.实施例4
99.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量1.8g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
100.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
101.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
102.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
103.所述中心粒子为碳化硅粒子。
104.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
105.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1.1：0.20。
106.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
107.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
108.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
109.氧化铈占尿素质量的1％；
110.松香、尿素质量比为1:5。
111.所述松香树脂为氢化松香树脂。
112.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
113.所述压制的压力为6mpa，温度为160℃，时间为1.5min。
114.实施例5
115.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量2.0g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
116.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
117.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
118.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
119.所述中心粒子为碳化硅粒子。
120.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
121.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1.1：0.22。
122.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
123.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
124.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
125.氧化铈占尿素质量的1％；
126.松香、尿素质量比为1:5。
127.所述松香树脂为氢化松香树脂。
128.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
129.所述压制的压力为7mpa，温度为170℃，时间为1.5min。
130.实施例6
131.一种低碳无醛生态板的制备方法，其将单层板按照涂覆量2.5g/m3涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料，再进行添加脲醛胶黏剂通过多层单层板压合进行复合成板坯，然后采用微波加热机压制成胶合板。
132.所述纳米核壳高效吸波剂浆料的制备方法包括：
133.核壳纳米材料由中心粒子和包覆层组成，其中核与壳之间通过物理或化学作用相连接；
134.将核壳纳米材料与去离子水按1:20质量比例混合，即得。
135.所述中心粒子为碳化硅粒子。
136.所述包覆层由环糊精负载外层粒子制成，所述外层粒子为铁、钴、镍的一种或多种。
137.所述环糊精、碳化硅粒子、外层粒子摩尔比为1：1.2：0.25。
138.所述脲醛胶黏剂制备方法为：
139.向反应釜内添加甲醛，调ph至7.1，加入第一批尿素和氧化铈，升温到80℃温度，保温30min，调ph至5.0，搅拌40min，然后再加入第二批尿素和松香树脂，调节ph至7.0，降温至65℃，继续搅拌2小时，降温至45℃，出料。
140.所述甲醛和尿素的摩尔比为1.48∶1，第一批尿素和第二批尿素添加质量比为1:2；
141.氧化铈占尿素质量的1％；
142.松香、尿素质量比为1:5。
143.所述松香树脂为氢化松香树脂。
144.所述氢化松香树脂含有二氢枞酸75％，相对密度1.045，软化点72℃，酸值162mgkoh/g，皂化值167mgkoh/g。
145.所述压制的压力为8mpa，温度为180℃，时间为2min。
146.试验
147.参照gb9846.2定义的普通胶合板的胶合强度的测量方法对实施例与对比例胶合强度进行检测，对比：
148.表1
[0149] 胶合强度/mpa实施例11.62实施例21.65实施例31.66实施例41.69实施例51.71实施例61.70对比例11.21对比例21.43
[0150]
对比例1：与实施例1区别为脲醛胶黏剂制备过程中不添加氧化铈；
[0151]
对比例2：与实施例1区别为脲醛胶黏剂制备过程中不添加松香树脂；
[0152]
由表1可以看出，本发明制备生态板具有优异的胶合强度，本发明通过在脲醛胶黏剂制备过程中引入一定量的氧化铈与松香树脂的协同配合作用，能够进一步的改善胶黏剂的性能，显著的提高了胶合强度。
[0153]
进一步实验，对实施例与对比例试样依照国家标准gb/t 39598-2021进行检测：
[0154]
表2
[0155] 甲醛释放量mg/m3实施例10.00125实施例20.00132实施例30.00128实施例40.00130实施例50.00124实施例60.00125对比例10.01055
对比例20.00984对比例30.01543
[0156]
对比例1：与实施例1区别为脲醛胶黏剂制备过程中不添加氧化铈；
[0157]
对比例2：与实施例1区别为脲醛胶黏剂制备过程中不添加松香树脂；
[0158]
对比例3：与实施例1区别为不涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料；
[0159]
由表2可以看出，本发明制备的生态板甲醛释放得到的大幅度的抑制，本发明通过引入氧化铈、松香树脂和涂覆纳米核壳高效吸波剂浆料的作用，能够极大程度的固定住甲醛，降低甲醛的释放。
[0160]
进一步实验，根据国家标准gb/t 11718-1999对实施例与对比例试样性能，进行对比：
[0161]
表3
[0162][0163][0164]
由表3可以看出，本发明制备的生态板具有优异的静曲强度。
[0165]
以实施例1为基础试样，对比不同氧化铈占尿素质量百分比对胶合强度的影响。
[0166]
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。