一种多层板材及其制备方法与流程

本发明属于板材制备，具体涉及一种多层板材及其制备方法。

背景技术：

1、木质板材在生活中使用的非常广泛，随着对其性能的差异化要求，不同结构的多层木质板材相继被开发并推向市场。通常来说，防霉、抗菌、阻燃、防潮等性能是多层板材性能关注的重点。其中，由于木板的易燃性，其防火问题一直是建筑装饰、建筑工程领域亟待解决的问题，也使得木材的阻燃性能受到了极大的关注；而由于多层板材应用的场合可能存在着阴暗、潮湿的环境，如何提高板材的防潮性也变得十分重要。

2、现有技术中，针对多层木材的阻燃性能，有使用含卤素阻燃剂的，其在阻燃过程中会释放大量的有毒有害气体，安全隐患高；也有使用复配物质提高板材阻燃性能的，如专利文献cn109421339a中提供的多层板材使用到的防火层原料如下：20份植物纤维、15份聚苯乙烯、10份聚丙烯、4份粘结剂、2份增塑剂、2阻燃剂、3份液态石蜡、1份三聚氰胺、5份高岭土、4份玻璃纤维、5份石灰石粉、2份膨胀珍珠岩和1份甲苯二异氰酸酯；成分复杂，且含有大量的高分子物质，燃烧时极易挥发出有害物质。针对防潮性能，目前针对木材专门的防潮研究不算太多，如专利文献cn108948894a中防潮清漆由以下重量份数的原料制成：过氯乙烯树脂20份～25份，环氧氯丙烷0.5份～1份，醋酸丁酯15份～20份，丙酮15份～20份，甲苯35份～50份；

3、专利文献cn109233393a中防腐防潮涂料由以下重量份数的原料制成：己二酸酯20-30份、水性氟碳乳液15-25份、甲基丙烯酸三氟乙酯4-7份、改性纳米氧化锌1-3份、甲醛吸附剂1-2份、防白蚁助剂1.2-2.5份、锑掺杂氧化锡纳米晶3-5份、玻璃纤维3-6份、玄武岩纤维3-6份、纳米硅藻土6-10份、滑石粉6-8份、植物胶2-5份、抗湿剂1-3份、偶联剂2-6份、润滑剂2-4份、分散剂2-4份、消泡剂1-3份；

4、专利文献cn104893487a中防蛀防潮涂料以质量份计含有以下成分：4-氯-3,5-二甲基苯酚13～25份，1,4-二氯苯3～10份，聚硫橡胶7～16份，三氧化二铅4～10份，重晶石粉3～12份，松香改性酚醛树脂12～22份，醋酸丁酯2～6份，松香3.5～8.5份，三乙醇胺1.2～3份，二月桂酸二丁基锡0.05～0.16份，硬脂酸酯0.08～0.23份，对羟基苯甲酸丙酯0.04～0.1份，山梨醇2～5份，环己酮1～4份，聚磷酸铵2～8份，黄糊精0.9～2.2份，硅酮乳液0.3～0.9份。

5、可以看到，上述现有技术中提供的木质类物品用防潮涂料使用了种类繁多的物质且含有诸多有机物，成分复杂。

6、因此，提供一种阻燃性能好、防潮性能佳的多层板材仍旧十分必要。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多层板材及其制备方法，板材阻燃、防潮性能佳，制备工艺简单，易于制作。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种多层板材的制备方法，包括如下步骤：

4、(1)将阻燃板通过第一粘合剂热压黏合固定于芯材层上表面；

5、(2)在芯材层的下表面喷涂防潮涂料；

6、其中，所述阻燃板的制备包括如下步骤：

7、s1、制备复合阻燃粉体：将蛭石于350～420℃下煅烧1～4h，随后研磨、过筛80～120目；接着加入到醋酸溶液中处理8～16h，然后进行过滤、洗涤、干燥处理，得物料a；接着，按照质量比1：0.5～2，将物料a与水滑石混合，随后加入到水中，搅拌后加入十二烷基苯磺酸钠和kh550的混合溶液，接着于75～85℃下搅拌反应0.5～2h；搅拌完成后进行过滤、洗涤、干燥处理，即得复合阻燃粉体；

8、s2、制备改性复合纤维：将水稻秸秆粉碎至1.5～3.5cm后进行水蒸汽爆破，维压时间3～8min，爆破压力1.2～1.4mpa；卸料后自然晾干，得秸秆料；将竹纤维和所述秸秆料按照质量比1：1.5～2.5的比例混合后粉磨过筛50～100目，得改性复合纤维，备用；

9、s3、制备料液：以重量份计，分别称取100～200份氯化镁、15～30份复合阻燃粉体、5～12份改性复合纤维，随后依次加入到150～300份水中，搅拌均匀，得料液；

10、s4、将步骤s3所得料液加至模具中，冷压压制，即得阻燃板。

11、优选地，多层板材的制备还包括：在所述阻燃板的外表面通过第二粘合剂热压黏合固定面板层；

12、所述芯材层由不少于3层等厚的实木板通过第三粘合剂热压得到。需要特别强调的是，基于美观等因素的考虑，芯材层的下表面也可以热压相应其他功能的面板层后喷涂防潮涂料，满足不同的使用需求。

13、优选地，所述面板层的厚度为1～6mm，所述阻燃板的厚度为1～2.5mm，所述芯材层的厚度为8～15mm，所述防潮涂料的厚度为0.1～0.2mm。

14、优选地，第一粘合剂、第二粘合剂、第三粘合剂的涂胶量均为80～150g/m2；

15、第一粘合剂、第二粘合剂、第三粘合剂组分相同。显然地，上述粘合剂可以选用常见的大豆蛋白生物质无醛胶黏剂、脲醛树脂类胶粘剂、异氰酸酯类胶黏剂等；优选地，选用异氰酸酯类胶黏剂；更优选地，所述以重量份计，第一粘合剂、第二粘合剂、第三粘合剂由6.5份异氰酸酯胶黏剂、0.8份eva乳液混合得到。

16、优选地，阻燃板热压黏合至芯材层上表面的热压压力9～13mpa，热压温度175～185℃，热压时间4～10min；

17、面板层热压黏合至阻燃板外表面的热压压力8～12mpa，热压温度175～185℃，热压时间5～10min；

18、实木板通过第三粘合剂热压的热压压力10～15mpa，热压温度175～185℃，热压时间5～15min。

19、优选地，步骤s1中，醋酸溶液的浓度为1～1.5mol/l，蛭石与醋酸溶液的用量比为1g：30～50ml；十二烷基苯磺酸钠和kh550的质量比为1：1，十二烷基苯磺酸钠的浓度为1.5～3.5wt％；十二烷基苯磺酸钠和水滑石的用量比为0.06～0.12：1；

20、步骤s4中，冷压压力6～12mpa，冷压温度23～25℃，冷压时间6～15min。

21、优选地，防潮涂料的制备包括如下步骤：

22、将壳聚糖加入到氢氧化钠溶液中，于95～105℃下完全溶解；随后加入pmma，搅拌均匀后再加入过硫酸铵和山梨糖醇，于45～55℃下搅拌反应1～4h，得到反应物溶液；将改性累托石加入到所述反应物溶液中，再加入kh550，25～35℃下搅拌0.5～2h，即得防潮涂料。

23、优选地，氢氧化钠溶液的浓度为45～55wt％，壳聚糖与氢氧化钠溶液的用量比为1g：12～18ml；壳聚糖、pmma、过硫酸铵、山梨糖醇、改性累托石、kh550的质量比为1：10～40：0.02～0.06：0.004～0.01：0.5～0.8：0.08～0.15。

24、优选地，所述改性累托石的制备包括如下步骤：将累托石加入到7～12wt％的盐酸溶液中，65～85℃下搅拌0.5～4h后，过滤、洗涤、干燥处理，即得。

25、此外，本发明还请求保护上述方法制备得到的多层板材。

26、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

27、(1)本发明提供的一种多层板材，上表面为阻燃板，阻燃性能好，能够抵御外部的燃烧风险；下表面涂覆有防潮涂料，能够抵御地面、墙壁等潜在潮湿环境接触面对木材带来的影响，能够极大地延长板材的使用寿命。

28、(2)本发明中，阻燃板以复合阻燃粉体、改性复合纤维和氯化镁为原料，其中复合阻燃粉体强化阻燃板的阻燃性能，改性复合纤维强化阻燃板的力学性能，氯化镁为凝胶物质。原料常见，成本低。具体来说：

29、蛭石和水滑石都具有较好的阻燃性能，但是二者直接使用存在着分散性差、可使用性差的不足，本发明中首先对蛭石进行煅烧和酸化处理，能够增强蛭石的表面粗糙度改善其分散性，调节蛭石的层间距，进一步强化其可膨胀性，达到强化阻燃的目的；随后将蛭石粉与水滑石混合后利用复合改性剂(十二烷基苯磺酸钠和kh550的混合体系)进行改性，提高其分散性。需要特别强调的是，水滑石的阻燃机理主要在于其能够吸收烟雾、降低温度、阻止燃烧的进一步进行；蛭石的阻燃机理主要是通过热传导作用、吸热作用、隔绝空气作用和稀释可燃物作用等多个方面来实现，本发明中选择将二者复配，并选用特定的复合改性剂处理，以求达到阻燃效果的协同最大化。

30、改性纤维以竹纤维和水稻秸秆为主要原料，二者的使用能够保证阻燃板的力学性能；水稻秸秆为农作物废物，将其利用具有生态和经济双重价值，价格相较于竹纤维也更具优势，且从可燃烧性来看，竹纤维燃烧的更快一些，因此，综合考虑，本发明中使用的秸秆纤维的量相较于竹纤维更大。秸秆使用前，先进行了蒸汽爆破，将其中的半纤维素和木质素剔除，提高秸秆的强度，进而达到提高阻燃板力学性能的目的。

31、阻燃板的成分简单，制备相对容易。

32、(3)本发明中防潮涂料以壳聚糖、pmma和累托石为主要原料；壳聚糖与pmma在过硫酸铵的引发作用下发生聚合反应，山梨糖醇起到增溶之功效；向得到的聚合物中加入累托石，能够极大地提高涂料的耐腐蚀性、耐磨性，兼具一定的阻燃性能；为了提高累托石在体系中的分散性，本发明在使用前先对累托石进行了酸改性，引入羟基、氨基等基团，如此处理，壳聚糖中所含有的羟基、氨基以及kh550中所含有的氨基能够相互作用，形成大的网络结构，改善了成膜的致密性，进一步提高防潮防水之功效；而实木板本身所含有的羟基等基团，能够与氨基基团等发生氢键作用，保证了成膜的紧密性。总之，所得到的防潮涂料，壳聚糖与pmma所形成的物料体系能够遮盖木材孔隙，而累托石的加入能够进一步强化孔隙的填埋，进一步提高木材的防潮性。防潮涂料的成分简单，制备相对容易，环保。

33、(4)本发明中使用的粘合剂为异氰酸酯胶黏剂类，甲醛释放量低，环保；所涉及到的板材制备工艺以压合为主，工艺简单，易于制作。