一种无甲醛阻燃家具多层板及无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂的制作方法

1.本发明涉及家居人造板技术领域，具体地，涉及一种无甲醛阻燃家具多层板及无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂。


背景技术：

2.随着环保家具的普及，人造板逐渐走进千家万户。人造板极大提高了木材的应用率，是当前生产家具和室内装潢的首先材料。当前家具使用的人造板主要有胶合板、刨花板、中密度纤维板3大类。其中，胶合板，又称多层板，是由木段旋切成单板或者由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的3层或者多层的板状材料，通经常使用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向相互垂直胶合而成的人造板。胶合板基本单元是单板，因而其保存了木材的天然纹路、色泽，并拥有很高的强度，是较好的家具以及室内装潢用材料。
3.市场上的多层板胶合板按用处一般分为两类，一类是普通多层板，用于家具的违板、装修的底板，其原材料一般是松木、杨木等；另外一类是装潢单板贴面胶合板，是用天然木质装潢单板贴在普通胶合板上制成的人造板，装潢单板是用优质木材经刨切或者旋切法子制成的薄木片，装潢单板贴面胶合板是家具与室内装修最常使用的材料之一。
4.目前已知的国内外多层板或多或少皆释放一定量游离甲醛，这主要是源于所选用的木材，胶合剂或改性材料。然而，甲醛是白血病的头号制造者，严重影响人体健康，为此，生产者积极研发不释放甲醛的环保型多层板。主要方法包括改进胶黏剂配方，改进多层板生产工艺，使用甲醛捕捉剂等。
5.木材本身易于燃烧，不利于防火，难以达到防火要求，限制了胶合板的推广应用。另外，当前生产的胶合板，能耗较高，产能较低，导致成本高昂。虽然业界一致致力于解决多层板的这些问题，但效果一直不理想，成本过高，无法形成商品价值，产品流通受阻。
6.因此，亟待研发新的无甲醛阻燃家具多层板，解决现有技术中存在的技术问题。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无甲醛阻燃家具多层板，解决了现有多层板释放甲醛，不阻燃，生产能耗高等技术问题。
8.本发明的技术方案如下：一种无甲醛阻燃家具多层板生产方法，包括如下步骤：
9.(1)选料，选择木段旋切成单板或由木方刨切成薄木；
10.(2)配置阻燃胶黏剂，阻燃胶黏剂包括质量比为1:1
‑
2的a剂和b剂，其中a剂如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液50
‑
80％，水分散体13
‑
28％，水溶液2
‑
10％，聚磷酸铵(app)3
‑
8％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)1
‑
3％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液1
‑
2％；b剂：异氰酸酯及其衍生物；使用时，取1份a剂，加入1
‑
2份b剂，搅拌下混合均匀即可使用；
11.(3)辊涂上胶通过双面涂胶机在步骤(1)所的板皮两面涂覆步骤(2)所得阻燃胶黏
剂，涂覆厚度3
‑
8mm,涂胶量为380
‑
550g/m2。
12.所述无甲醛阻燃家具多层板生产方法，还包括如下步骤：
13.(4)将上胶后的木板80
‑
105℃干燥数小时；
14.(5)铺装，将烘干后的板皮在木板铺装机上铺装；
15.(6)按需求将板裁切成木板，而后依次进行冷压，热压排潮，冷却卸板，裁边。砂光定厚等步骤，得到所述无甲醛阻燃家具多层板。
16.铺装过程中，将涂胶后的板皮一层纵向、一层横向层层铺裝，相邻的所述板皮的贴合面上均涂布有阻燃胶黏剂。
17.裁切时，将铺装后的木板裁切成厚度为1.6－3.0mm，宽度650～700mm，长度1250－1300mm的木板。
18.所述异氰酸酯及其衍生物选自二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi),甲苯二异氰酸酯(tdi),间苯二甲基二异氰酸酯(xdi),二甲氧基联苯二异氰酸酯，己酸甲酯
‑
2,6
‑
二异氰酸酯等。
19.一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:1
‑
2的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液50
‑
80％，水分散体13
‑
27％，水溶液2
‑
10％，聚磷酸铵(app)3
‑
8％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)1
‑
3％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液1
‑
2％；b剂为异氰酸酯及其衍生物。
20.本发明所述的阻燃胶黏剂中，利用聚乙烯亚胺和聚磷酸铵在木材表面构建薄膜，并利用层状的磷酸锆作为阻燃膨胀体系的物理隔层，制备出兼具膨胀层和阻隔层的阻燃木材，能够形成物理阻隔和化学阻隔，从而具有优异的阻燃效果。
21.选用聚乙烯亚胺，层状磷酸锆和聚磷酸铵复配作为阻燃剂。其中，所述聚磷酸铵在高温时分解为氨气，隔绝氧气与木材的接触面积，达到阻燃效果。所述层状磷酸锆为层状结构，发生热分解反应时，先在140℃左右，失去结晶水，而后其含有的p
‑
oh基团在570℃左右才发生缩合，从而降低木材表面的温度，在高温下能够起到一个隔热屏障作用。所述层状磷酸锆还具有固体酸催化成炭的作用，即在交低温度下，催化聚乙烯亚胺交联成炭，形成保护层，从而阻止木材燃烧，提高了木材层的热稳定性，从而表现出优异的阻燃作用。另外，所述层状磷酸锆具有较大的比表面积，对烟气具有高效吸附，从而具有优异的抑烟作用。
22.本发明所述阻燃胶黏剂中含有异氰酸酯粘合剂，含大量的游离mdi，mdi与木材中的羟基反应，在木材与胶层之间形成共价键氨酯键，粘接牢固，且热压时间短，耐水、耐候性能优异，胶粘剂用量低。所述阻燃胶黏剂直接用于多层板表面层，其涂胶量为木片重量的6％
‑
7％，多层板板芯为木片重量的5％
‑
6％。
23.本发明的有益效果为：本发明所述的无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，利用聚磷酸铵在木材表面形成阻隔木材和氧气接触而燃烧，利用聚乙烯亚胺和层状的磷酸锆在木材表面构建薄膜，并利用层状的磷酸锆作为阻燃膨胀体系的物理隔层，兼具物理阻隔和化学阻隔，从而具有优异的阻燃效果。本发明还利用异氰酸酯作为粘合剂，异氰酸酯与木材中的羟基反应，在木材与胶层之间形成共价键氨酯键，粘接牢固，且热压时间短，耐水、耐候性能优异，胶粘剂用量低。本发明所述的无甲醛阻燃家具多层板，生产工艺简单，高效，能耗低，制备的多次板材阻燃性能好，不释放甲醛等有害气体。
具体实施方式
24.为了使本发明的发明目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
25.实施例1一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:1的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液65％，水分散体18％，水溶液7.5％，聚磷酸铵(app)5％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)2.5％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液2％；b剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
26.实施例2一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:2的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液50％，水分散体28％，水溶液10％，聚磷酸铵(app)8％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)2(tdi)。
27.实施例3一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:1.5的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液53％，水分散体25％，水溶液10％，聚磷酸铵(app)8％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)3％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液1％；b剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)和间苯二甲基二异氰酸酯(xdi)的混合物。
28.实施例4一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:1的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液80％，水分散体13％，水溶液2％，聚磷酸铵(app)3％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)1％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液1％；b剂为二甲氧基联苯二异氰酸酯和己酸甲酯
‑
2,6
‑
二异氰酸酯的混合物。
29.实施例5一种无甲醛阻燃家具多层板用阻燃胶黏剂，包括质量比为1:1.8的a剂和b剂，其中a剂包括如下质量百分比的各组分：复合改性玉米淀粉乳液57.5％，水分散体24％，水溶液8％，聚磷酸铵(app)6％，层状磷酸锆(α
‑
zrp)1％，质量分数70000，50％质量分数聚乙烯亚胺溶液1.5％；b剂为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)。
30.实施例6一种无甲醛阻燃家具多层板生产方法，包括如下步骤：
31.(1)选料，选择木段旋切成单板或由木方刨切成薄木；
32.(2)按照实施例1的配方配置阻燃胶黏剂；使用时，取1份a剂，加入1份b剂，搅拌下混合均匀即可使用；
33.(3)辊涂上胶通过双面涂胶机在步骤(1)所的板皮两面涂覆步骤(2)所得阻燃胶黏剂，涂覆厚度5mm,涂胶量为460g/m2；
34.(4)将上胶后的木板95℃干燥数小时；
35.(5)铺装，将烘干后的板皮在木板铺装机上铺装，将涂胶并烘干的板皮一层纵向、一层横向层层铺裝，相邻的所述板皮的贴合面上均涂布有阻燃胶黏剂；
36.(6)按需求裁切成厚度为1.6mm，宽度650mm，长度1250mm木板，而后依次进行冷压，热压排潮，冷却卸板，裁边。砂光定厚等步骤，得到所述无甲醛阻燃家具多层板。
37.实施例7一种无甲醛阻燃家具多层板生产方法，包括如下步骤：
38.(1)选料，选择木段旋切成单板或由木方刨切成薄木；
39.(2)按照实施例1的配方配置阻燃胶黏剂；使用时，取1份a剂，加入1份b剂，搅拌下混合均匀即可使用；
40.(3)辊涂上胶通过双面涂胶机在步骤(1)所的板皮两面涂覆步骤(2)所得阻燃胶黏剂，涂覆厚度3mm,涂胶量为380g/m2；
41.(4)将上胶后的木板105℃干燥数小时；
42.(5)铺装，将烘干后的板皮在木板铺装机上铺装；
43.(6)按需求裁切成厚度为2.0mm，宽度680mm，长度1300mm木板，而后依次进行冷压，热压排潮，冷却卸板，裁边。砂光定厚等步骤，得到所述无甲醛阻燃家具多层板。
44.铺装过程中，将涂胶后的板皮一层纵向、一层横向层层铺裝，相邻的所述板皮的贴合面上均涂布有阻燃胶黏剂。
45.实施例8一种无甲醛阻燃家具多层板生产方法，包括如下步骤：
46.(1)选料，选择木段旋切成单板或由木方刨切成薄木；
47.(2)按照实施例1的配方配置阻燃胶黏剂；使用时，取1份a剂，加入1份b剂，搅拌下混合均匀即可使用；
48.(3)辊涂上胶通过双面涂胶机在步骤(1)所的板皮两面涂覆步骤(2)所得阻燃胶黏剂，涂覆厚度8mm,涂胶量为550g/m2；
49.(4)将上胶后的木板80℃干燥数小时；
50.(5)铺装，将烘干后的板皮在木板铺装机上铺装；
51.(6)按需求裁切成厚度为3.0mm，宽度700mm，长度1280mm木板，而后依次进行冷压，热压排潮，冷却卸板，裁边。砂光定厚等步骤，得到所述无甲醛阻燃家具多层板。
52.铺装过程中，将涂胶后的板皮一层纵向、一层横向层层铺裝，相邻的所述板皮的贴合面上均涂布有阻燃胶黏剂。
53.性能测试：
54.将上述实施例6
‑
8制备的无甲醛阻燃家具多层板进行性能测试，按照gb8625
‑
88《建筑材料难燃性试验方法》测定，烟尖高度按照gb8625
‑
88《建筑材料可燃性试验》测定。对照样品不涂布阻燃胶黏剂，其他步骤与本发明所述无甲醛阻燃家具多层板生产方法相同。
55.表1、实施例6
‑
8所述无甲醛阻燃家具多层板阻燃性能检测结果
56.项目燃烧剩余长度最小值/mm烟气温度℃烟尖高度mm标准指标≥0≤200≤150对照样品≥0202152实施例6125013318实施例7130012817实施例8128012515
57.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。