一种胶合强度高的胶合板的制作方法

文档序号:18902658发布日期:2019-10-18 22:09阅读:377来源:国知局
本发明属于环保
技术领域
,具体涉及一种胶合强度高的胶合板。
背景技术
:胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料,通常用奇数层单板,并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板是家具常用材料之一,为人造板三大板之一,亦可供飞机、船舶、火车、汽车、建筑和包装箱等作用材。一组单板通常按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成,通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。用涂胶后的单板按木纹方向纵横交错配成的板坯,在加热或不加热的条件下压制而成。层数一般为奇数,少数也有偶数。纵横方向的物理、机械性质差异较小。常用的胶合板类型有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率,是节约木材的一个主要途径。胶合板由板材和胶黏剂组成,因此,胶合板板材之间胶合强度的高低与板材之间的胶黏剂性能具有直接的关系。现有技术“2016111716175一种防水胶合板胶黏剂及其制备方法”,由以下质量份数配方成分组成:uf树脂30-50份、固化剂1-2份、甲醛3-5份、烷醇酰胺3-5份、改性剂3-5份、填料10-20份、焦煤油6-8份、豆粉10-20份、增强剂1-3份、氨水6-10份、金属皂2-4份、聚乙烯醇6-8份、抗氧化剂2-4份,本发明可以具有热固性好,粘度高,强度高,持久力好,不容易变质,防水效果好,胶合板使用寿命长,不容易开,该防水胶合板胶黏剂中采用了豆粉、聚乙烯醇等,然而,普通豆粉粘结性能不佳,对比文件1中各组分混合在一起,无法起到良好的防水作用以及粘结性能,同时其添加了气体甲醛,不利于环保。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种胶合强度高的胶合板。本发明是通过以下技术方案实现的:一种胶合强度高的胶合板,所述胶合板包含至少三层木板层和至少两层胶黏剂层,所述胶黏剂层为改性豆胶,所述改性豆胶由n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯与聚乙二醇对豆胶进行改性得到。进一步的,所述木板层为桉木板层或杨木板层。进一步的,所述n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯制备方法包括以下步骤:(1)将石墨烯添加到反应釜中,然后再添加其质量20倍的单宁酸水溶液,震荡10min,得到混合分散液,所述单宁酸溶液质量分数为5.55;(2)向上述得到的混合分散液中依次添加去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠,并向反应釜内通入氮气,排出反应釜内空气,加热至78℃,以1200r/min转速搅拌2小时,然后进行过滤,洗涤,在40℃真空下烘干至恒重,即得。其中,所述石墨烯纯度:>98wt%;厚度:1.55-1.74nm;直径:0.8-1.2μm;层数:<10层;比表面积:700-8000m2/g;产品状态:粉末;粉末颜色:黑色。进一步的,所述去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠与混合分散液质量比依次为40-45:3-5:5-8:2-4:45。进一步的,所述改性豆胶制备方法包括以下步骤:按重量份将大豆分离蛋白12-14份、去离子水88-93份、n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯4-6份依次添加到反应釜内,然后以1200r/min转速,在25-28℃下,搅拌30-40min,然后再添加聚乙二醇5-8份,继续搅拌10min,再添加戊二醛溶液1-2份,然后再采用碱液调节反应体系ph至10.2-10.5,加热至65-68℃,继续以500r/min转速搅拌30min,然后静置15min,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述戊二醛溶液浓度为0.12mol/l。进一步的,所述碱液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中任一种。进一步的,所述碱液浓度为1.2mol/l。胶合板加工时,热压温度为162℃,热压压力为1.2mpa,热压时间为60s/mm。有益效果:本发明制备的胶合板,通过对胶黏剂进行改性处理,从而大幅度的提高了胶合强度,现有技术中采用的豆胶胶黏剂由于难以形成氢键或形成的氢键较少,导致胶合强度不高,本发明通过对大豆分离蛋白进行改性处理,能够为大豆分离蛋白提供更大有序化自组装空间,从而极大的提高了胶合强度,同时,通过对大豆分离蛋白的改性处理,能够一定程度上降低豆胶的黏度,达到一定的增塑效果,促进得到的改性豆胶能够在干燥过程中形成强氢键作用,不仅提高了胶合强度,还有效的提高了胶合板的耐水性。具体实施方式实施例1一种胶合强度高的胶合板,所述胶合板包含至少三层木板层和至少两层胶黏剂层,所述胶黏剂层为改性豆胶,所述改性豆胶由n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯与聚乙二醇对豆胶进行改性得到。进一步的,所述木板层为桉木板层或杨木板层。进一步的,所述n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯制备方法包括以下步骤:(1)将石墨烯添加到反应釜中,然后再添加其质量20倍的单宁酸水溶液,震荡10min,得到混合分散液;(2)向上述得到的混合分散液中依次添加去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠,并向反应釜内通入氮气,排出反应釜内空气,加热至78℃,以1200r/min转速搅拌2小时,然后进行过滤,洗涤,烘干至恒重,即得。进一步的,所述去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠与混合分散液质量比依次为40:3:5:2:45。进一步的,所述改性豆胶制备方法包括以下步骤:按重量份将大豆分离蛋白12份、去离子水88份、n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯4份依次添加到反应釜内,然后以1200r/min转速,在25℃下,搅拌30min,然后再添加聚乙二醇5份,继续搅拌10min,再添加戊二醛溶液1份,然后再采用碱液调节反应体系ph至10.2,加热至65℃,继续以500r/min转速搅拌30min,然后静置15min,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述戊二醛溶液浓度为0.12mol/l。进一步的,所述碱液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中任一种。进一步的,所述碱液浓度为1.2mol/l。实施例2一种胶合强度高的胶合板,所述胶合板包含至少三层木板层和至少两层胶黏剂层,所述胶黏剂层为改性豆胶,所述改性豆胶由n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯与聚乙二醇对豆胶进行改性得到。进一步的,所述木板层为桉木板层或杨木板层。进一步的,所述n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯制备方法包括以下步骤:(1)将石墨烯添加到反应釜中,然后再添加其质量20倍的单宁酸水溶液,震荡10min,得到混合分散液;(2)向上述得到的混合分散液中依次添加去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠,并向反应釜内通入氮气,排出反应釜内空气,加热至78℃,以1200r/min转速搅拌2小时,然后进行过滤,洗涤,烘干至恒重,即得。进一步的,所述去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠与混合分散液质量比依次为45:5:8:4:45。进一步的,所述改性豆胶制备方法包括以下步骤:按重量份将大豆分离蛋白14份、去离子水93份、n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯6份依次添加到反应釜内,然后以1200r/min转速,在28℃下,搅拌40min,然后再添加聚乙二醇8份,继续搅拌10min,再添加戊二醛溶液2份,然后再采用碱液调节反应体系ph至10.5,加热至68℃,继续以500r/min转速搅拌30min,然后静置15min,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述戊二醛溶液浓度为0.12mol/l。进一步的,所述碱液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中任一种。进一步的,所述碱液浓度为1.2mol/l。实施例3一种胶合强度高的胶合板,所述胶合板包含至少三层木板层和至少两层胶黏剂层,所述胶黏剂层为改性豆胶,所述改性豆胶由n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯与聚乙二醇对豆胶进行改性得到。进一步的,所述木板层为桉木板层或杨木板层。进一步的,所述n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯制备方法包括以下步骤:(1)将石墨烯添加到反应釜中,然后再添加其质量20倍的单宁酸水溶液,震荡10min,得到混合分散液;(2)向上述得到的混合分散液中依次添加去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠,并向反应釜内通入氮气,排出反应釜内空气,加热至78℃,以1200r/min转速搅拌2小时,然后进行过滤,洗涤,烘干至恒重,即得。进一步的,所述去离子水、n-异丙基丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯、苯磺酸钠与混合分散液质量比依次为42:4:6:3:45。进一步的,所述改性豆胶制备方法包括以下步骤:按重量份将大豆分离蛋白14份、去离子水93份、n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯6份依次添加到反应釜内,然后以1200r/min转速,在28℃下,搅拌30-40min,然后再添加聚乙二醇8份,继续搅拌10min,再添加戊二醛溶液2份,然后再采用碱液调节反应体系ph至10.5,加热至68℃,继续以500r/min转速搅拌30min,然后静置15min,再自然冷却至室温,即得。进一步的,所述戊二醛溶液浓度为0.12mol/l。进一步的,所述碱液为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠中任一种。进一步的,所述碱液浓度为1.2mol/l。以三层杨木板、两层胶黏剂层制成的胶合板,热压温度为162℃,热压压力为1.2mpa,热压时间为60s/mm;胶合强度的测试:按照国标gb/t9846.3200中关于ⅱ类胶合板湿剪切强度测量的规定,测试前将待测试件在63±3℃的水中浸泡3小时,检查所有试件剥离情况,待试件降温至25±5℃,使用万能力学试验机以10mm/min的速率对试件进行拉伸,测试其剪切强度;表1胶合强度mpa实施例11.11实施例21.32实施例31.40对比例10.82对比例20.89对比例30.97对比例1与实施例1区别仅在于不添加n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯;对比例2与实施例1区别仅在于将n-异丙基丙烯酰胺复合改性石墨烯替换为未改性处理的石墨烯;对比例3与实施例1区别仅在于不添加聚乙二醇;由表1可以看出,本发明制备的胶合板具有优异的胶合强度。继续试验,以实施例1为试样,胶合板热压时间、热压压力同上述试件,对比不同热压温度,对胶合强度的影响:表2热压温度/℃胶合强度/mpa1400.951450.971501.031551.041601.081621.111641.111681.10由表2可以看出,随着热压温度的升高,胶合板的胶合强度增加,达到162℃时,达到最大,继续增加热压温度,胶合强度无法继续增加。当前第1页12
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