一种无醛胶饰面人造板的制备方法

本发明涉及饰面人造板，涉及一种无醛胶饰面人造板，尤其涉及一种无醛胶饰面人造板的制备方法。

背景技术：

1、人造板是以木材或其他非木材植物为原料，经一定机械加工分离成各种单元材料后，施加或不施加胶黏剂和其他添加剂胶合而成的板材或模压制品，通常用于家具制造、建筑装饰和其他木制品的制作，人造板具有均匀的密度和强度，可以根据需要进行定制加工，是一种常见的替代天然木材的材料。常见的人造板包括刨花板、中密度纤维板(mdf)、胶合板等。

2、饰面人造板指在人造板表面覆盖一层装饰性材料，以增加其美观性和耐用性，常见的人造板饰面材料包括木纹纸、pvc膜、热转印纸、木皮等，这些饰面材料可以模拟各种木纹、石纹、皮纹等效果，使人造板在外观上更加接近天然材料，同时还能提供一定的防水、防污、耐磨等功能，人造板饰面广泛应用于家具、地板、墙面、橱柜等领域。

3、木材在生长过程中会吸收一些甲醛等有害物质，以及木材中的某些化学物质，如木质素、树脂和单宁酸等，所以木材本身就可能含有一定量的甲醛；且人造板在制造的过程中，如刨花板，其制备过程是一个先分离后黏合的过程，需要把废弃的木材加工成细小的刨花和颗粒，消除内应力，然后再黏合在一起，这个过程需要大量的树脂(脲醛树脂)，由于脲醛树脂固化反应的不彻底性和固化后存在羟甲基和二次甲基醚键，所以在后期人造板的制备过程中通过高温高压进行压合木材，木材内含有甲醛的物质在高温和高湿度的环境下会释放出甲醛，影响室内空气质量和人们的健康。因此，针对上述人造板制造过程中，甲醛释放的问题，有必要设计一种无醛胶饰面人造板的制备方法。

技术实现思路

1、本发明克服了现有技术的不足，提供一种无醛胶饰面人造板的制备方法。

2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种无醛胶饰面人造板的制备方法，包括以下步骤：

3、s1、取大豆蛋白胶、聚胺酸和异氰分子胶的原料，并对原料干燥处理；

4、s2、将干燥后的大豆蛋白胶、异氰分子胶和聚胺酸，按照顺序逐步放入反应釜中，并向反应釜中充入氮气，对原料搅拌混合，产生交联反应，生成聚氨酯结构的混合物；

5、s3、将硅氧烷化合物和碳纳米管加入到反应釜内聚氨酯结构的混合物中，以超声波对混合硅氧烷化合物和碳纳米管的混合物分散均匀；

6、s4、对s3中的混合物加热搅拌，使混合物中的物质充分混合反应产生交联点，形成网状结构，并继续搅拌至黏稠状，得到无醛胶；

7、s5、将得到的无醛胶喷涂在人造板的原材料板材，并将原材料板材按照顺序层层叠放在模具内热压处理，无醛胶在原材料板材之间形成胶层，以得到人造板。

8、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，选用的大豆蛋白胶固定含量在30％～50％、黏度在2000mpa·s～8000mpa·s，其ph值在6.0～8.5，聚胺酸浓度为15％～30％，异氰酸酯胶固定含量在25％～45％、黏度在100mpa·s～500mpa·s，其ph值在4.0～6.0。

9、本发明一个较佳实施例中，在所述s1中，原料的干燥处理在60℃～75℃下，干燥30min～45min。

10、本发明一个较佳实施例中，在所述s2中，控制氮气的通入流量为1.2l/min～1.25l/min、搅拌速度为450rpm～500rpm，在50℃～65℃下，反应1h～1.25h。

11、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，硅氧烷化合物为5％浓度的甲基硅氧烷，碳纳米管长度为1μm～3.5μm，直径为5nm～10nm。

12、本发明一个较佳实施例中，所述无醛胶组成的原料，其硅氧烷化合物和碳纳米管作为改性剂，其大豆蛋白胶、异氰分子胶、聚胺酸和改性剂之间的质量之比为30～50：20～30：10～20：8～11。

13、本发明一个较佳实施例中，在所述s3中，硅氧烷化合物和碳纳米管之间的质量之比为6：2～5。

14、本发明一个较佳实施例中，在所述s4中，控制加热温度为60℃～75℃，以搅拌速度为450rpm～500rpm，对混合物加热搅拌10min～15min。

15、本发明一个较佳实施例中，在所述s5中，原材料板材在模具内80℃～130℃，以1750kpa～2450kpa下热压处理120s～175s。

16、本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

17、(1)本发明提供了一种无醛胶饰面人造板的制备方法，通过大豆蛋白胶、聚胺酸和异氰酸酯胶进行交联反应，生成聚氨酯结构，利用硅氧烷化合物降低聚氨酯的表面张力，调控聚氨酯的相分离过程，在聚氨酯基体中形成微相区，碳纳米管能提供额外的成核点，进一步增加了微相区的数量和密度，使得两者协同促进气泡的形成和生长，从而形成多孔结构，增加聚氨酯结构的孔洞和比表面积，提高了聚氨酯结构对于甲醛的吸附能力，进一步提高了空气质量和人们的健康。

18、(2)本发明利用硅氧烷化合物，诱导聚氨酯分子在微相区进行聚集和固化，从而控制孔洞的形成，且硅氧烷化合物中的硅原子与聚氨酯分子中的碳、氢等元素之间相互作用，产生一定的取向力，促使聚合物链的排列更加规整，增加了孔洞的尺寸和数量。

19、(3)本发明利用碳纳米管，其表面具有较高的表面能，会均匀分散在聚氨酯内，形成均匀的网络结构，聚氨酯在高温环境下的稳定性，避免聚氨酯因温度过高，而失去对甲醛的有效吸附力。

20、(4)本发明利用碳纳米管和硅氧烷化合物的配合，在聚氨酯内形成“纳米增强相”，提高了聚氨酯结构的机械性能和热稳定性，还增强了界面相互作用，使甲醛分子更难以从聚氨酯结构中脱附，从而提高了吸附的稳定性。

21、(5)本发明利用碳纳米管和硅氧烷化合物，与聚氨酯之间反应，形成化学键合作用，增强碳纳米管、硅氧烷化合物和聚氨酯三者之间的结合力，使其更加牢固地结合在一起，从而提高生成物的机械强度和耐磨性。

技术特征：

1.一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s1中，选用的大豆蛋白胶固定含量在30％～50％、黏度在2000mpa·s～8000mpa·s，其ph值在6.0～8.5，聚胺酸浓度为15％～30％，异氰酸酯胶固定含量在25％～45％、黏度在100mpa·s～500mpa·s，其ph值在4.0～6.0。

3.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s1中，原料的干燥处理在60℃～75℃下，干燥30min～45min。

4.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s2中，控制氮气的通入流量为1.2l/min～1.25l/min、搅拌速度为450rpm～500rpm，在50℃～65℃下，反应1h～1.25h。

5.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s3中，硅氧烷化合物为5％浓度的甲基硅氧烷，碳纳米管长度为1μm～3.5μm，直径为5nm～10nm。

6.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：所述无醛胶组成的原料，其硅氧烷化合物和碳纳米管作为改性剂，其大豆蛋白胶、异氰分子胶、聚胺酸和改性剂之间的质量之比为30～50：20～30：10～20：8～11。

7.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s3中，硅氧烷化合物和碳纳米管之间的质量之比为6：2～5。

8.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s4中，控制加热温度为60℃～75℃，以搅拌速度为450rpm～500rpm，对混合物加热搅拌10min～15min。

9.根据权利要求1所述的一种无醛胶饰面人造板的制备方法，其特征在于：在所述s5中，原材料板材在模具内80℃～130℃，以1750kpa～2450kpa下热压处理120s～175s。

技术总结
本发明公开了一种无醛胶饰面人造板的制备方法，包括：取大豆蛋白胶、聚胺酸和异氰分子胶的原料，并按照顺序逐步放入反应釜中，对原料搅拌混合，产生交联反应，生成聚氨酯结构的混合物；将硅氧烷化合物和碳纳米管加入到反应釜内聚氨酯结构的混合物中，并加热搅拌，使混合物中的物质充分混合反应产生交联点，形成网状结构，并继续搅拌至黏稠状，得到无醛胶；本发明利用碳纳米管和硅氧烷化合物，使得两者协同促进气泡的形成和生长，从而形成多孔结构，增加聚氨酯结构的孔洞和比表面积，提高了聚氨酯结构对于甲醛的吸附能力。

技术研发人员：彭万喜,张仲凤,李业红
受保护的技术使用者：河南农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6