一种集成岩板家具板及其制备方法和家具板用的封边胶粘剂与流程

文档序号:31784953发布日期:2022-10-12 12:42阅读:163来源:国知局
一种集成岩板家具板及其制备方法和家具板用的封边胶粘剂与流程

1.本发明涉及集成岩板家具板的技术领域,具体涉及一种集成岩板家具板及其制备方法和家具板用的封边胶粘剂。


背景技术:

2.大板块木质家具板使用过程中容易弯曲变形,使用拉直器也只能对变形起到轻微定向调节的问题;对铝蜂窝等为底板的复合家具板材,需要提前开孔在蜂窝芯内预置五金安装的连接配件,带来安装工序增多,定位要求高的问题。复合岩板封边过程中岩板边角容易崩边,出现溢胶和留下胶线,加工和使用过程中粘接不牢、起鼓脱胶的问题。
3.岩板作为突破了传统陶瓷概念的新型材料,对比其他传统材料,岩板有以下性能优势:(1)环保健康:岩板纯天然的选材,生产过程无任何毒害和污染物质释放,可循环利用,彻底遵循可持续发展的绿色环保理念;(2)防火耐高温:岩板耐高温,能在高温烧制下,不冒烟、不变色、不收缩、不破裂,其燃烧性能等级为a级,直接接触高温物体不会变形;(3)抗菌易清洁:岩板极高的致密度使污渍无法渗透,日常清理用湿毛巾擦拭干净即可,简单快速又不会滋生细菌;(4)超高硬度耐刮磨:岩板的硬度极高,莫氏硬度达到6级,并且不易变形、不易刮花;(5)耐腐蚀:岩板对大部分化学溶液、消毒剂等化学物质有耐抗作用;(6)灵活定制、全能应用:岩板能像石材一样进行任意切割、钻孔、打磨等深加工。但薄岩板尺寸大、厚度薄的特点,从原材料的加工生产,到运输、安装使用,都存在很大局限性,使得薄岩板暂时还未得到大范围的普及应用。
4.而且在集成岩板家具板的封边过程中如果没控制好涂胶量,胶少会影响粘接强度胶层的均匀,胶多会造成溢胶及留下较明显胶线;如果没有调整好辊轮的压力,并使压力与封边条平面垂直,保证热熔胶能均匀分布在板侧与封边条之间,就可能出现胶线不均匀、不连续的情况;如果复合板材的平整度不高,在封边条修边、抛光过程中造成岩板崩边,影响外观质量;如果复合板材的侧边平整度不够,以及侧边与面板平面不垂直,可能出现封边条粘接不牢及不均匀胶线的情况,影响使用和外观效果。而且目前的家具板材容易出现发胀的现象,特别是如果采用eva热熔胶封边,在持续高温受热的环境下,粘合强度和密封性都会存在较大影响。


技术实现要素:

5.为了克服现有技术的不足,本发明的目的之一在于提供一种集成岩板家具板,采用了定向结构刨花板做底板,并设有粘结层,结构均匀,韧性好,横纵向的抗拉伸能力强,使板材具有强度高,性能稳定,绿色环保,在加工及使用过程中不易弯曲变形的特点,保证了板材的平整度和优良的使用品质。同时板材还具有吸声降噪等功能;本发明的目的之二在于提供一种集成岩板家具板的制备方法,步骤简单,适合大规模工业生产;本发明的目的之三在于提供一种家具板用的封边胶粘剂,有毒溶剂使用量少,具有良好的粘结强度,密封性好且不易发胀。
6.本发明的目的之一采用如下技术方案实现:
7.一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层、粘结层、定向结构刨花板底层(osb板)和底封膜层;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂黏贴有封边条。
8.进一步,所述薄岩板面层的厚度为3~6mm;所述封边条为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂。
9.再进一步,所述定向结构刨花板底层是以小径材、间伐材和木芯为原料,加工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层的总厚度为9~40mm,优选为9~18mm。其中,刨片的尺寸为40-100mm长、5-20mm宽、0.3-0.7mm厚。
10.具体地,采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)保证了板材的绿色环保,甲醛释放量几乎为零,从根源上杜绝了污染源。同时由于mdi胶不溶于水,使板材具有良好的防水和防潮、防霉性能。mdi与木材分子发生化学反应,生成牢固而不可逆的新化学键,生产出坚固而强韧的握钉力和抗变形能力,强度高、均匀性好,线膨胀系数小,从结构上保证了板材的稳定,并方便进行锯、刨、钻、钉、砂等加工,同时板材还具有吸声降噪等功能。
11.进一步,所述底封膜层为uv膜、pet膜、pvc膜或三聚氰胺膜中的一种,优选为pet膜,厚度为0.25~0.5mm;pet膜具有机械强度高、电气绝缘好、不褪色、无色差、耐高温、耐老化、耐油、耐酸碱、抗滑耐磨、等特点,无毒无味,绿色环保,易清洁,能够大大增加板材的抗污、耐磨能力,美观好看。所述封边条的材质为pvc或abs。
12.再进一步,所述粘结层中的胶粘剂为湿气固化反应型聚氨酯热熔胶、封闭型聚氨酯热熔胶、热熔型聚氨酯热熔胶或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种。优选地,选用湿气固化反应型聚氨酯热熔胶。湿气固化反应型聚氨酯热熔胶具有如下属性:湿气固化反应型聚氨酯热熔胶的主要成分是端异氰酸酯聚氨酯预聚体,湿固化型聚氨酯热熔胶是以端-nco基预聚物为基料,配以与异氰酸酯基不反应的热塑性树脂、增粘树脂、抗氧剂、催化剂、填料等添加剂而成。把胶粘剂加热熔融成流体,涂布在被粘基材表面,将2个被粘物贴合,冷却后形成粘接,之后利用空气中的湿气或被粘基材中的微量水分及其他含活泼氢的化合物与-nco基团发生反应、扩链,生成交联网状结构且具有高内聚力的聚合物,使粘接力进一步增强。异氰酸酯中的-nco基团极易与含活泼氢的化合物反应。
13.本发明的目的之二采用如下技术方案实现:
14.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂,然后将封边条贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
15.本发明的目的之三采用如下技术方案实现:
16.一种家具板用的封边胶粘剂,用于作为上述的集成岩板家具板的封边专用胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液20~30份、改性磷铝胶粘剂10~15份、丙烯酸酯乳液20~30份、填料5~10份、增稠剂2~5份和消泡剂1~3份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯的分散液是由聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球分散在丙酮和水中,再去除丙酮得到,所述封边专用胶粘剂的ph为7~8。填料为重质碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙
和纳米二氧化硅等。
17.进一步,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
18.1)先将硼酸溶液加入氧化铝粉末,搅拌,进行放热反应,得到混合物;
19.2)将混合物加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温,加入水调整密度;
20.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度,得到改性磷铝胶粘剂。
21.再进一步,所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在50~60℃的条件下搅拌均匀,然后在150~160℃下反应4~5h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为(1~2):(1.1~1.5):(0.5~0.8):(1~2)。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的5~8%。
22.相比现有技术,本发明的有益效果在于:
23.(1)本发明的集成岩板家具板包括从上到下依次设置的薄岩板面层、粘结层、定向结构刨花板底层和底封膜层;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂黏贴有封边条。本发明采用了定向结构刨花板(osb)作为底板,基于定向结构的特性,摒弃选用尺寸较大的lsb,而是选用表层采用较小尺寸的osb,使板材表面平整度更高,多层定向铺装和高温热压消除板材内应力。而且由于定向结构刨花板底层的材质均匀,强度高,具有强韧的握钉力,便于家具组装时高效便捷安装五金配件。在定向结构刨花板底层的背面覆盖底封膜层,一方面保证了板材背面的美观好看,另一方面更重要的是防止板材吸收空气中的水汽,保证板材稳定的含水率,防止板材吸水变形;同时也能阻止板材内残存有害化合物的释放。集成岩板家具板的粘结层结构均匀,韧性好,横纵向的抗拉伸能力强,使板材具有强度高,性能稳定,绿色环保,在加工及使用过程中不易弯曲变形的特点,保证了板材的平整度和优良的使用品质。同时板材还具有吸声降噪等功能。
24.(2)本发明的薄岩板与定向结构刨花板采用湿气固化反应型聚氨酯热熔胶(粘结层)复合,该胶粘剂具有优异的粘接强度、耐高低温性、耐化学腐蚀性、耐老化性和环保性能(重金属含量和苯系化学物含量远低于国际规范标准),并可通过成分配比调节其韧性(弹性),通过成分配比调节热熔胶的韧性(弹性),提升对木板表面的吸附力和粘接强度,同时提高板块在外力和温差的作用下变形的协调性,减少板块内应力的产生,更好地保证集成岩板家具板的平整度和更美观的使用效果。
25.(3)封边条采用具有凹型的形状的pvc封边条,此结构封边条能够增大与家具板用的封边胶粘剂的接触面积,同时能防止封边过程中的溢胶和留下胶线的问题,使封边的效果更完美。由于封边条的存在,还能防止板侧吸水变形,同时也能阻止板材内残存有害化合物的释放。
26.(4)本发明的家具板的制备方法中,由于板材复合的平整度高,并且是两面复合,能一定程度平衡板材两面的张力,变形小,所以采用三锯片一次性干切裁切集成岩板,避免了湿切造成木板干缩湿涨而引起的板块变形,裁切出来的集成岩板侧边与面板平面成直角,避免了封边条修边、抛光过程中造成的岩板崩边,影响美观效果。将各层组装后形成板材后,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂,然后将封边条贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,避免出现封边条粘接不牢及不均匀
胶线的情况,影响使用和外观效果,从而得到高质量的集成岩板家具板。
27.(5)本发明的家具板用的封边胶粘剂的主要成分为聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液、改性磷铝胶粘剂、丙烯酸酯乳液和填料。上述原料都具有环境无污染和无毒害的优点,改性磷铝胶粘剂为酸式磷酸盐的混合物,其具有复杂的化学反应活性,可以通过脱水聚合反应使分子间形成化学键合而作为粘结剂使用。另一方面,其含有的极性端-羟基使得它很容易与木材纤维素,半纤维素等组分上的羟基形成氢键,即能够与木材组分产生较强的界面相互作用力,进而表现出粘结强度。聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液具有良好的弹性,优异的机械强度,高粘合性以及生物性能,而且是强酸强碱盐,电离程度大,促进胶乳颗粒之间的相互排斥,有效地防止胶乳颗粒之间的碰撞,形成了更加稳定的双电位层,容易制得高固含量的材料,与羧酸型水性聚氨酯相比,磺酸型水性聚氨酯固含量高,在很宽的ph范围内具有优异的水解稳定性;而且其在体系中直接引入离子盐,所以中和过程并不需要挥发性胺,有效地保护了环境,避免了对人体健康的危害,对环境保护起到重要作用,提高了产品的实用价值和应用范围。三种原料复合形成的密封胶,不选用会挥发有害物质的dop作为增塑剂,而且均具有良好的耐水、耐候和耐腐蚀的特性,其对岩板、木质及pvc基材具有极好的相容性和粘接强度,可应用于家具封边,能有效阻止湿气进入板材内部,提高板材的密封性,避免出现加工和使用过程中粘接不牢、起鼓脱胶和发胀的问题。
28.(6)本发明的家具板用的封边胶粘剂中的改性磷铝胶粘剂,具体为硼酸改性磷铝胶粘剂,以硼酸作为固化剂,硼酸相对于铝质固化剂具有良好的溶解性,可与磷酸反应生成磷酸硼,同时也可与氢氧化铝反应生成羟基-硼酸络合物,这两种物质能够使酸式磷酸盐溶液更稳定。另一方面,硼填铝的空位,原则上有利于形成纵横结合的空间网状结构,显著改善胶层的内聚强度。此外b-o键键长远小于al-o键的键长,这意味硼骨架结构相较铝骨架结构更紧凑,则水分子较难进入并破坏网络结构,从而改善磷酸盐结构的耐水性。
29.(7)本发明的家具板用的封边胶粘剂中的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是由聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球分散在丙酮和水中所得,其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球是由1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂制备得到,反应完成后的产物是以固体形式存储的聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球,在需要使用时再加入丙酮将聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球溶解,然后再加入水使溶液分散,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。在生产聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的过程中,无需加入大量的有机溶剂,仅是通过调整时间和温度就能合成聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球,固体的产品更方便处理和储存。而且制成分散液所加入的丙酮可以重复使用,因为丙酮仅是作为溶剂,不参与化学变化。传统的聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球所需的有机溶剂量太大,本发明能有效降低有机溶剂的使用,使得生产成本降低,提高了生产效率和安全性。
附图说明
30.图1为集成岩板家具板的结构示意图;
31.图中:1、薄岩板面层;2、粘结层;3、定向结构刨花板底层;4、底封膜层;5、封边专用胶粘剂;6、封边条。
具体实施方式
32.下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
33.实施例1
34.如图1所示,一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层1、粘结层2、定向结构刨花板底层3(osb板)和底封膜层4;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂5黏贴有封边条6。
35.其中,所述薄岩板面层1的厚度为5mm;所述封边条6为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂5。所述定向结构刨花板底层3是以小径材、间伐材和木芯为原料,加工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层3的总厚度为15mm。其中,刨片的尺寸为50mm长、10mm宽、0.5mm厚。采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。所述底封膜层4为pet膜,厚度为0.3mm。所述封边条6的材质为pvc。所述粘结层2中的胶粘剂为湿气固化反应型聚氨酯热熔胶。
36.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂5,然后将封边条6贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
37.具体地,一种家具板用的封边胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液27份、改性磷铝胶粘剂12份、丙烯酸酯乳液25份、填料7份、增稠剂3份和消泡剂2份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是先在聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球中加入两倍体积的丙酮,待微球完全溶解后,再加入一倍体积的水分散后,再将丙酮蒸馏去除,得到固含量为48%的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。所述封边专用胶粘剂5的ph为8。填料为重质碳酸钙。
38.其中,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
39.1)先将质量浓度为55%的硼酸溶液加入氧化铝粉末,在常温中搅拌,进行放热反应,得到混合物;其中,硼酸中的硼和氧化铝中的铝元素的摩尔比为2.6:1;
40.2)将混合物在115℃下加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温至85℃,加入水调整密度至1.5g/cm3,得到磷铝胶粘剂;
41.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度至1.5g/cm3,得到固含量为60%的改性磷铝胶粘剂;其中,每100ml磷铝胶粘剂加入2g硼酸粉末。
42.所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在55℃的条件下搅拌均匀,然后在155℃下反应4.5h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为1.5:1.2:0.7:1.1。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的6%。
43.实施例2
44.如图1所示,一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层1、粘结层2、定向结构刨花板底层3(osb板)和底封膜层4;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂5黏贴有封边条6。
45.其中,所述薄岩板面层1的厚度为3mm;所述封边条6为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂5。所述定向结构刨花板底层3是以小径材、间伐材和木芯为原料,加工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层3的总厚度为9mm。其中,刨片的尺寸为40mm长、5mm宽、0.3mm厚。采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。所述底封膜层4为uv膜,厚度为0.25mm。所述封边条6的材质为abs。所述粘结层2中的胶粘剂为封闭型聚氨酯热熔胶。
46.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂5,然后将封边条6贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
47.具体地,一种家具板用的封边胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液20份、改性磷铝胶粘剂10份、丙烯酸酯乳液20份、填料5份、增稠剂2份和消泡剂1份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是先在聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球中加入两倍体积的丙酮,待微球完全溶解后,再加入一倍体积的水分散后,再将丙酮蒸馏去除,得到固含量为45%的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。所述封边专用胶粘剂5的ph为7。填料为纳米碳酸钙。
48.其中,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
49.1)先将质量浓度为50%的硼酸溶液加入氧化铝粉末,在常温中搅拌,进行放热反应,得到混合物;其中,硼酸中的硼和氧化铝中的铝元素的摩尔比为2.5:1;
50.2)将混合物在110℃下加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温至80℃,加入水调整密度至1.5g/cm3,得到磷铝胶粘剂;
51.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度至1.5g/cm3,得到固含量为60%的改性磷铝胶粘剂;其中,每100ml磷铝胶粘剂加入6g硼酸粉末。
52.所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在50℃的条件下搅拌均匀,然后在150℃下反应4h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为1:1.1:0.5:1。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的5%。
53.实施例3
54.如图1所示,一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层1、粘结层2、定向结构刨花板底层3(osb板)和底封膜层4;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂5黏贴有封边条6。
55.其中,所述薄岩板面层1的厚度为6mm;所述封边条6为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂5。所述定向结构刨花板底层3是以小径材、间伐材和木芯为原料,加
工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层3的总厚度为40mm。其中,刨片的尺寸为100mm长、20mm宽、0.7mm厚。采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。所述底封膜层4为pvc膜,厚度为0.5mm。所述封边条6的材质为pvc。所述粘结层2中的胶粘剂为热熔型聚氨酯热熔胶。
56.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂5,然后将封边条6贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
57.具体地,一种家具板用的封边胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液30份、改性磷铝胶粘剂15份、丙烯酸酯乳液30份、填料10份、增稠剂5份和消泡剂3份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是先在聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球中加入两倍体积的丙酮,待微球完全溶解后,再加入一倍体积的水分散后,再将丙酮蒸馏去除,得到固含量为50%的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。所述封边专用胶粘剂5的ph为8。填料为纳米二氧化硅。
58.其中,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
59.1)先将质量浓度为60%的硼酸溶液加入氧化铝粉末,在常温中搅拌,进行放热反应,得到混合物;其中,硼酸中的硼和氧化铝中的铝元素的摩尔比为2.7:1;
60.2)将混合物在120℃下加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温至90℃,加入水调整密度至1.6g/cm3,得到磷铝胶粘剂;
61.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度至1.6g/cm3,得到固含量为62%的改性磷铝胶粘剂;其中,每100ml磷铝胶粘剂加入4g硼酸粉末。
62.所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在60℃的条件下搅拌均匀,然后在160℃下反应5h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为2:1.5:0.8:2。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的8%。
63.实施例4
64.如图1所示,一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层1、粘结层2、定向结构刨花板底层3(osb板)和底封膜层4;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂5黏贴有封边条6。
65.其中,所述薄岩板面层1的厚度为4mm;所述封边条6为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂5。所述定向结构刨花板底层3是以小径材、间伐材和木芯为原料,加工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层3的总厚度为18mm。其中,刨片的尺寸为60mm长、15mm宽、0.6mm厚。采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。所述底封膜层4为三聚氰胺膜,厚度为0.4mm。所述封边条6的材质为abs。所述粘结层2中的胶粘剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物。
66.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂5,然后将封边条6贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
67.具体地,一种家具板用的封边胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液25份、改性磷铝胶粘剂11份、丙烯酸酯乳液23份、填料6份、增稠剂2份和消泡剂2份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是先在聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球中加入两倍体积的丙酮,待微球完全溶解后,再加入一倍体积的水分散后,再将丙酮蒸馏去除,得到固含量为46%的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。所述封边专用胶粘剂5的ph为7。填料为纳米二氧化硅。
68.其中,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
69.1)先将质量浓度为60%的硼酸溶液加入氧化铝粉末,在常温中搅拌,进行放热反应,得到混合物;其中,硼酸中的硼和氧化铝中的铝元素的摩尔比为2.6:1;
70.2)将混合物在120℃下加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温至80℃,加入水调整密度至1.6g/cm3,得到磷铝胶粘剂;
71.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度至1.6g/cm3,得到固含量为60~62%的改性磷铝胶粘剂;其中,每100ml磷铝胶粘剂加入8g硼酸粉末。
72.所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在60℃的条件下搅拌均匀,然后在150℃下反应5h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为2:1.2:0.8:1。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的6%。
73.实施例5
74.如图1所示,一种集成岩板家具板,包括从上到下依次设置的薄岩板面层1、粘结层2、定向结构刨花板底层3(osb板)和底封膜层4;其中,家具板的侧面通过封边专用胶粘剂5黏贴有封边条6。
75.其中,所述薄岩板面层1的厚度为5mm;所述封边条6为凹型结构,凹陷部分用于涂覆所述封边专用胶粘剂5。所述定向结构刨花板底层3是以小径材、间伐材和木芯为原料,加工成刨片,经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型的工艺后制成的一种定向结构板材;定向结构刨花板底层3的总厚度为10mm。其中,刨片的尺寸为50mm长、15mm宽、0.5mm厚。采用二苯基甲烷二异氰酸酯作为胶粘剂将所述小径材、所述间伐材和所述木芯粘合起来。所述底封膜层4为pet膜,厚度为0.3mm。所述封边条6的材质为abs。所述粘结层2中的胶粘剂为热熔型聚氨酯热熔胶。
76.上述的集成岩板家具板的制备方法,包括以下步骤:将各层组装后形成板材后,采用三锯片一次性干切裁切得到集成岩板,再在集成岩板的侧面涂覆封边专用胶粘剂5,然后将封边条6贴合在上面,再经过辊轮压实、上下修边、齐头齐尾、消除胶线和抛光后,完成封边,得到集成岩板家具板。
77.具体地,一种家具板用的封边胶粘剂,包括以下按质量份计的原料:聚醚磺酸盐水
性聚氨酯分散液22份、改性磷铝胶粘剂12份、丙烯酸酯乳液28份、填料6份、增稠剂3份和消泡剂1份;其中,聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液是先在聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球中加入两倍体积的丙酮,待微球完全溶解后,再加入一倍体积的水分散后,再将丙酮蒸馏去除,得到固含量为48%的聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。所述封边专用胶粘剂5的ph为7。填料为轻质碳酸钙。
78.其中,所述改性磷铝胶粘剂的制备方法,包括以下步骤:
79.1)先将质量浓度为60%的硼酸溶液加入氧化铝粉末,在常温中搅拌,进行放热反应,得到混合物;其中,硼酸中的硼和氧化铝中的铝元素的摩尔比为2.5:1;
80.2)将混合物在120℃下加热搅拌至液体呈透明粘稠状,降温至80℃,加入水调整密度至1.6g/cm3,得到磷铝胶粘剂;
81.3)添加硼酸粉末,搅拌至完全溶解,再加入水调整密度至1.6g/cm3,得到固含量为60%的改性磷铝胶粘剂;其中,每100ml磷铝胶粘剂加入5g硼酸粉末。
82.所述聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球的制备方法,包括以下步骤:将1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯和催化剂在60℃的条件下搅拌均匀,然后在150℃下反应5h,反应后取出反应物,冷却,粉碎,得到聚醚磺酸盐水性聚氨酯微球;其中,1,4-乙二酸丁二醇、磺酸盐聚醚二元醇、1,4丁二醇、异磷酮二异氰酸酯的质量比为1:1.3:0.6:1.2。其中,催化剂为二月桂酸二丁基锡(dbtdl),催化剂的加入量为上述四个单体的总体积的6%。
83.对比例1
84.对比例1与实施例1的不同之处在于:对比例1的封边胶粘剂不加入聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液。其余组分和制备方法均与实施例1相同。
85.对比例2
86.对比例2与实施例1的不同之处在于:对比例2的的封边胶粘剂不加入改性磷铝胶粘剂。其余组分和制备方法均与实施例1相同。
87.对比例3
88.对比例3与实施例1的不同之处在于:对比例3的封边胶粘剂将改性磷铝胶粘剂替换为磷铝胶粘剂。其余组分和制备方法均与实施例1相同。
89.对比例4
90.对比例4与实施例1的不同之处在于:对比例4的封边胶粘剂为eva热熔胶。
91.一、各组封边胶粘剂的防潮发胀性能测试
92.对封边后的实施例1~5和对比例1~4的集成岩板家具板进行浸水测试,每组分别设有15块样板,用记号笔在每件样板其中一条边等分标记3个点,测量并记录每个点的厚度尺寸。将各组的样板放入测试槽中进行浸水测试,保证水完全浸没样板。每隔4h取出观察,记录样板每个标记点的厚度变化,持续观察24h或直至全部试验样板均出现至少一个标记点厚度胀边超过0.3mm为止,每件板胀厚度取三个点中最大值,大于0.3mm则为不合格。数据如表1。
93.表1各组的防潮发胀性能测试数据
[0094][0095][0096]
由表1可知,随着浸水时间延长,各组的胀边合格率均呈现下降的趋势。对比例4选用了eva热熔胶,但浸水2h后已经全部发胀。对比例2不加入聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液,防潮发胀性能显著下降,说明聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液能有效提高封边胶粘剂的粘结强度,密封性提高,从而耐水性也提高。对比例2不加入改性磷铝胶粘剂,防潮发胀性能大大降低,说明改性磷铝胶粘剂能提高胶粘剂的密封性,从而影响耐水性。对比例3的磷铝胶粘剂不加入硼酸改性,由于b-o键键长远小于al-o键键长,这意味着b骨架结构相较于al骨架结构更紧凑,则水分子较难进入并破坏网络结构,所以不经过硼酸改性的封边胶粘剂的耐水性有所降低。
[0097]
二、各组集成岩板家具板的物理力学性能测试
[0098]
1)根据国家标准gb/t 4897-2015《刨花板》中的规定进行静曲强度(mor)、弹性模量(moe)、内结合强度(ib)、2h吸水厚度膨胀(ts2)评价。根据国家标准gb/t 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中人造板mor、moe、ib、ts2的测定方法进行物理力学性能测定,测定部位为集成岩板家具板与封边专用胶粘剂5的连接处,测定状态为干燥条件,具体如表2所示。
[0099]
表2各组的物理力学性能测试数据
[0100][0101][0102]
由表2可知,集成岩板家具板与封边条6通过封边专用胶粘剂5的连接,封边专用胶粘剂5对封边粘结性能影响较大,实施例1~5的封边专用胶粘剂5的物理力学性能均由于对比例1~4。对比例1不加入聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液,力学性能有所降低,说明聚醚磺酸盐水性聚氨酯分散液能为封边胶粘剂提供良好的弹性,优异的机械强度和高粘合性。对比例2不加入改性磷铝胶粘剂,导致与木板表面的吸附力和粘结强度有所降低。对比例3的磷铝胶粘剂不经过硼酸改性,物理力学性能也有所降低,说明硼酸可与磷酸反应生成磷酸硼,同时也可与氢氧化铝反应生成羟基-硼酸络合物,这两种物质能够使酸式磷酸盐溶液更稳定。另一方面,硼填铝的空位,原则上有利于形成纵横结合的空间网状结构,显著改善胶层的内聚强度。此外b-o键键长远小于al-o键的键长,这意味硼骨架结构相较铝骨架结构更紧凑,则水分子较难进入并破坏网络结构,从而改善磷酸盐结构的耐水性。
[0103]
三、各组集成岩板家具板的甲醛释放标准
[0104]
根据国家标准gb/t 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中对各组集成岩板家具板中的甲醛释放量进行测定,根据国家标准gb/t18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》的要求对集成岩板家具板板甲醛释放量进行评判,具体如表3。
[0105]
表3各组集成岩板家具板的甲醛释放量值数据
[0106]
组别甲醛释放量值(mg/100g)实施例12.21实施例22.23实施例32.27实施例42.22
实施例52.28对比例12.25对比例22.31对比例32.42对比例46.29
[0107]
如表3所示,实施例1~5和对比例1~3的集成岩板家具板的甲醛释放量均低于3mg/100g,根据gb/t 18580-2017中的要求,满足“限量标识e
1”的要求。而且数值均低于对比例4采用eva热熔胶作为封边的胶粘剂。说明集成岩板家具板具有绿色环保的优点。
[0108]
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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