阅读说明：本技术 一种阻燃木塑墙板的制备方法 (Preparation method of flame-retardant wood-plastic wallboard ) 是由 王俊鹏 于 2019-10-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阻燃木塑墙板的制备方法,本发明属于木塑加工技术领域,制备的墙板木塑可钉、可钻、可切割、粘接,用连接件连接固定,木塑墙板拥有比原木更优良的物理性能,比木材尺寸稳定性好,不会产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹,可制成色彩绚丽的各种制品,因此无需定时保养；该木塑墙板具有防火、防水、搞腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无害、无污染等优良性能,维护费用低；木塑墙板在使用中有类似木质外观,比原木硬度高,寿命长,韧性好,强度高,节约能源。产品质坚、量轻、保温、表面光滑平整、无污染。(The invention discloses a preparation method of flame-retardant wood-plastic wallboard, which belongs to the technical field of wood-plastic processing, the prepared wood-plastic wallboard can be nailed, drilled, cut, bonded and connected and fixed by a connecting piece, the wood-plastic wallboard has better physical properties than log, has better dimensional stability than wood, does not generate cracks, warps, wood knots and twills, can be made into various products with bright colors, and does not need to be maintained regularly, the wood-plastic wallboard has the excellent properties of fire prevention, water prevention, corrosion resistance, humidity resistance, moth resistance, fungus resistance, acid and alkali resistance, harmlessness, no pollution and the like, the maintenance cost is low, the wood-plastic wallboard has similar wood appearance in use, has higher hardness than the log, long service life, good toughness, high strength, energy conservation, product quality, light weight, heat preservation, smooth and flat surface and no pollution.)

一种阻燃木塑墙板的制备方法

技术领域

本发明属于木塑加工技术领域，尤其是一种阻燃木塑墙板的制备方法。

背景技术

木塑墙板的推出是家装行业一个里程碑式的开始。木塑墙板在室内使用范围很大，除地面以外的所有立体空间内部都可以使用，一次性完成，极大的缩短家装时间，还大量节约人工成本。木塑墙板完全使室内装修告别油漆等对人体有害材料的使用，使家装达到了真正意义上的环保。也是目前家装市场上首选产品。水泥外墙挂板作为内外墙装饰材料。主要用于别墅、厂房和住宅的外立面装饰及改造；建筑屋面装饰；室内墙体装饰、吊顶、隔墙及护墙；室内外地面装饰；格栅篱笆及各种园林建筑造型和配件。主要用来替代原有的木板、PVC挂板等材料，以杜绝其易老化、霉变、腐蚀、易燃等缺点，用途广泛，绿色环保。植物纤维水泥挂板由天然纤维水泥（又叫强力植物纤维水泥）制成，其成分有特殊的植物纤维、水泥、天然河沙、水和少量化学添加剂，不含石棉，玻璃纤维和甲醛。这种产品提供了优同类产品的物理化学特性，它具有木质材料的外观和优良特性，并且防火，不腐烂，几乎不用维护。而木塑地板植物纤维材料是在二十世纪八十年代早期研制生产的用来替代石棉的建筑材料。由于这种材料的诸多优点和良好品质，至今已遍布澳洲、美洲、欧洲。在美国销量居市场首位，有三百万以上的用户，市场占有率达到百分之八十五以上。但是目前的木塑材料是利用由于木纤维易缠结，难以铺装，常采用将木材或废纸粉碎成木粉再和塑料复合的工艺采用常用的塑料成型机可以很容易将木粉和塑料混合，进行挤出加工，然而能耗消耗大，力学强度小，需要使用木粉，增加粉碎木粉成本和能耗，且制备的挤出成型木塑力学强度小，综合性能差，不耐老化。还存在着一些显著缺点，如和亲水性树脂相适应性差，在高于高温下下不稳定、吸湿性、加工木塑厚薄尺寸受到极大的限制等诸多缺陷，并且现有的木塑材料大多不能耐腐蚀，不阻燃。本领域技术人员亟待开发出一种新型的阻燃木塑墙板的制备方法。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种阻燃木塑墙板的制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种阻燃木塑墙板的制备方法，包括以下步骤：

（1）火焰表面处理：用甲烷蓝色火焰部分对疏松板材表面处理3~6遍、火焰温度控制在1000~1400℃，使板材火焰表面处光滑去除毛刺，形成处理层，处理层位于最表面且具有大量疏松的孔和裂纹，每遍持续时间为0.3~1s；（2）洗涤：用质量分数为5~7%的稀酸以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置0.5~1小时，使稀酸渗入木板内部；（3）润湿：用质量分数为0.5~0.7%的α-烯基磺酸钠溶液以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置0.1~0.5小时，润湿木板表面；（4）扩散处理：将质量分数为15~17%三氟化硼的酒精溶液100份中加入1.1~1.3份十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，均匀涂刷到润湿板材的表面，并将板材置于50~65℃烘箱中进行表面处理1~2h；（5）清洗：将步骤（4）得到的板材用乙醇清洗1~3遍，用清水清洗1~2遍；（6）水热处理：将水热处理液投入聚四氟乙烯反应釜，将板材投入聚四氟乙烯反应釜内232~256kPa105~120℃加热1~5小时；（7）静置：将板材从反应釜内捞出并自然风干至表面干燥，得干燥木材；（8）浸渍：对干燥后的疏松木板材料进行浸渍，浸渍材料的组成为乙烯基酯树脂40~45份、邻苯二甲酸二丁酯10~13份、二乙烯三胺0.5~0.7份、超支化不饱和聚酯23~34份、2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚1.2~1.5份，浸渍比例为重量份数计100份疏松木材，浸渍75~89份浸渍材料，浸渍工艺为先用预热罐对步骤（7）得到的干燥木材进行预热，预热时间为2.0~3.5h，预热温度为60~70℃，在干燥木材预热好后，需立即将制品移至浸渍罐中后，密封好浸渍罐，开始抽真空，真空度0.04~0.08MPa，时间保持40~60h，然后打开阀门，通过压力差使浸渍材料自动流入浸渍罐中，待全部流入后，关闭阀门，对浸渍罐开始加压，压强维持在0.7~1.2MPa，时间为2~4h，加压结束后，再次打开阀门，利用压强差使浸渍材料自动回流入浸渍材料罐，待回流完后关闭好阀门，最后打开浸渍罐，将浸渍后的干燥木材取出进行自然固化；（9）表面涂覆：对浸渍后的疏松木板材料进行顺木纹方向表面涂覆；（10）上蜡：用手指对打磨后的疏松木板材料进行上蜡；（11）挤压模塑：将步骤（10）上蜡完成之后的颗粒物进行挤压模塑，挤塑模塑温度为100~110℃模塑压力为15~18MPa；（12）冷却：将步骤（11）挤出的半成品进行冷却，冷却至30~35℃；（13）切割：将步骤（12）冷却完成之后的半成品板材按照一定的尺寸进行切割，即可得到阻燃木塑墙板。

进一步的，在洗涤时所用的质量分数为稀酸为醋酸。

进一步的，在水热处理时所用的水热处理液为碳酸氢钠溶液。

进一步的，所述在板材经过步骤（7）静置步骤后，还需要进行干燥步骤，干燥步骤如下：将烘箱内温度提高至45~50℃，干燥至板材含水量为3~5%。

进一步的，在所述步骤（7）中浸渍罐中的浸渍材料也需要进行预热所述预热处理步骤如下：将浸渍材料混合均匀，温度升高至45~50℃并陈化0.5~1小时，温度再提升至50~55℃。

进一步的，步骤（1）所述的疏松板材为黄杨木、红松木、樟子松、白桦木芯板材的其中一种。

进一步的，所述乙烯基酯树脂为粘度为350~500mpa·s四溴双酚A型乙烯基酯树脂，超支化不饱和聚酯双键含量为10~12%，酸值为60-80mgKOH/g。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种阻燃木塑墙板的制备方法，木塑外墙材料本身除具有防水、防腐、阻燃、耐磨、可塑性强等环保特有性能外，同时更因其表面具有与天然高端木材相媲美的木质和纹理感，自然流畅的木质感，经久耐用，淳朴厚重，给人以多变，起伏，生命运动的感觉，使人赏心悦目，另一方面，疏松木材现在火焰表面处理，再经过酸洗，再在高温高压的碱液浸渍下，多糖类被溶解，半纤维素得到分解，减少了木材内部的羟基，木材的变形减少，干缩湿胀率也减少，降低了表面能。聚合物火焰处理化学改性是利用氢的脱除形成聚合物自由基，然后烷基自由基与氧原子和分子反应形成烷氧和过氧自由基，然后过氧自由基与从其他聚合物链脱除的氢反应生成过氧化物分解后形成各种官能团。烷氧基自由基经过β-断裂生成酮类，羟基与烷基自由基反应生成醇；过引入各种官能团，火焰处理将增加聚合物的表面能，促进酸洗液的渗入，不仅改善了表面结构，还进一步为改善木板内部孔隙的后续步骤提供准备，将改善浸渍材料液相润湿性能液相与处理聚合物相互作用会增强，还可以进一步排除干燥木内所含的气体和水分，同时使制品和浸渍材料的温度大致相当，在对制品预热过程前，还要对浸渍材料进行加热处理，使之成为可以浸渍的液体，浸渍罐和浸渍材料罐通过底部阀门连通，浸渍与密实的原理，是用浸渍树脂不仅填充满疏松木材上的孔隙，显著提高其力学强度并且降低疏松木材的接触面积，对其进行包裹和保护，显著提高疏松木材的阻燃性，浸渍与挤压模塑之功能与工艺，浸渍的目的是用固化浸渍树脂填满气孔，经浸渍后的疏松木材，在使用时，不但可保证气、液介质不渗透性，而且能提高在各种介质中的机强度、耐腐蚀性能、耐磨性。因此，应从提高制品使用性能出发，选择本申请使用的浸渍材料，乙烯基酯树脂提高了木塑材料的耐腐蚀性密实挤压模塑的工艺过程，对木塑材料进一步密实成型，填满木塑材料的气孔的容积。挤压模塑与浸渍相辅相成。挤压模塑工艺不仅可以提高木塑材料的高密度还可以保证提高木塑墙板有气液体不透性的高密实程度。对木材进行一系列的处理，不仅改善木材的表面形能，降低分散的界面能，使浸渍材料高效快速的渗透到木材内部。

相比现有技术，本申请具有如下优点：

本发明制备的木塑墙板具有与原木相同的加工性能，可钉、可钻、可切割、粘接，用连接件连接固定，制备的木塑墙板拥有比原木更优良的物理性能，比木材尺寸稳定性好，不会产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品，因此无需定时保养；木塑墙板具有防火、防水、耐腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无害、无污染等优良性能，维护费用低；木塑墙板在使用中有类似木质外观，比原木硬度高，寿命长，韧性好，强度高，节约能源。产品质坚、量轻、保温、表面光滑平整、无污染。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

一种阻燃木塑墙板的制备方法，包括以下步骤：

（1）火焰表面处理：用甲烷蓝色火焰部分对疏松板材表面处理3遍、火焰温度控制在1000℃，使板材火焰表面处光滑去除毛刺，形成处理层，处理层位于最表面且具有大量疏松的孔和裂纹，每遍持续时间为0.3s；（2）洗涤：用质量分数为7%的稀酸以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置1小时，使稀酸渗入木板内部；（3）润湿：用质量分数为0.7%的α-烯基磺酸钠溶液以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置0.5小时，润湿木板表面；（4）扩散处理：将质量分数为17%三氟化硼的酒精溶液100份中加入1.3份十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，均匀涂刷到润湿板材的表面，并将板材置于65℃烘箱中进行表面处理2h；（5）清洗：将步骤（4）得到的板材用乙醇清洗3遍，用清水清洗2遍；（6）水热处理：将水热处理液投入聚四氟乙烯反应釜，将板材投入聚四氟乙烯反应釜内256kPa1120℃加热5小时；（7）静置：将板材从反应釜内捞出并自然风干至表面干燥，得干燥木材；（8）浸渍：对干燥后的疏松木板材料进行浸渍，浸渍材料的组成为乙烯基酯树脂45份、邻苯二甲酸二丁酯13份、二乙烯三胺0.7份、超支化不饱和聚酯34份、2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚1.5份，浸渍比例为重量份数计100份疏松木材，浸渍89份浸渍材料，浸渍工艺为先用预热罐对步骤（7）得到的干燥木材进行预热，预热时间为3.5h，预热温度为70℃，在干燥木材预热好后，需立即将制品移至浸渍罐中后，密封好浸渍罐，开始抽真空，真空度0.08MPa，时间保持60h，然后打开阀门，通过压力差使浸渍材料自动流入浸渍罐中，待全部流入后，关闭阀门，对浸渍罐开始加压，压强维持在1.2MPa，时间为4h，加压结束后，再次打开阀门，利用压强差使浸渍材料自动回流入浸渍材料罐，待回流完后关闭好阀门，最后打开浸渍罐，将浸渍后的干燥木材取出进行自然固化；（9）表面涂覆：对浸渍后的疏松木板材料进行顺木纹方向表面涂覆；（10）上蜡：用手指对打磨后的疏松木板材料进行上蜡；（11）挤压模塑：将步骤（10）上蜡完成之后的颗粒物进行挤压模塑，挤塑模塑温度为110℃模塑压力为18MPa；（12）冷却：将步骤（11）挤出的半成品进行冷却，冷却至35℃；（13）切割：将步骤（12）冷却完成之后的半成品板材按照一定的尺寸进行切割，即可得到阻燃木塑墙板。

进一步的，在洗涤时所用的质量分数为稀酸为醋酸。

进一步的，在水热处理时所用的水热处理液碳酸钠或碳酸钾质量分数为17%的水溶液。

进一步的，所述在板材经过步骤（7）静置步骤后，还需要进行干燥步骤，干燥步骤如下：将烘箱内温度提高至50℃，干燥至板材含水量为5%。

进一步的，在所述步骤（7）中浸渍罐中的浸渍材料也需要进行预热所述预热处理步骤如下：将浸渍材料混合均匀，温度升高至50℃并陈化1小时，温度再提升至55℃。

进一步的，步骤（1）所述的疏松板材为红松木芯板材。

进一步的，所述乙烯基酯树脂为粘度为500mpa·s四溴双酚A型乙烯基酯树脂，超支化不饱和聚酯双键含量为12%，酸值为80mgKOH/g。

实施例2

一种阻燃木塑墙板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）火焰表面处理：用甲烷蓝色火焰部分对疏松板材表面处理6遍、火焰温度控制在1400℃，使板材火焰表面处光滑去除毛刺，形成处理层，处理层位于最表面且具有大量疏松的孔和裂纹，每遍持续时间为1s；（2）洗涤：用质量分数为5%的稀酸以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置0.5小时，使稀酸渗入木板内部；（3）润湿：用质量分数为0.5%的α-烯基磺酸钠溶液以喷雾的形式喷淋在板材处理层的表面，并保持处理层朝上，静置0.1小时，润湿木板表面；（4）扩散处理：将质量分数为17%三氟化硼的酒精溶液100份中加入1.1份十二烷基苯磺酸钠，混合均匀后，均匀涂刷到润湿板材的表面，并将板材置于50℃烘箱中进行表面处理2h；（5）清洗：将步骤（4）得到的板材用乙醇清洗1遍，用清水清洗1遍；（6）水热处理：将水热处理液投入聚四氟乙烯反应釜，将板材投入聚四氟乙烯反应釜内232kPa105℃加热1小时；（7）静置：将板材从反应釜内捞出并自然风干至表面干燥，得干燥木材；（8）浸渍：对干燥后的疏松木板材料进行浸渍，浸渍材料的组成为乙烯基酯树脂40份、邻苯二甲酸二丁酯13份、二乙烯三胺0.5份、超支化不饱和聚酯23份、2，4，6-三（二甲胺基甲基）苯酚1.2份，浸渍比例为重量份数计100份疏松木材，浸渍75份浸渍材料，浸渍工艺为先用预热罐对步骤（7）得到的干燥木材进行预热，预热时间为2.0h，预热温度为60℃，在干燥木材预热好后，需立即将制品移至浸渍罐中后，密封好浸渍罐，开始抽真空，真空度0.04MPa，时间保持40h，然后打开阀门，通过压力差使浸渍材料自动流入浸渍罐中，待全部流入后，关闭阀门，对浸渍罐开始加压，压强维持在0.7MPa，时间为2h，加压结束后，再次打开阀门，利用压强差使浸渍材料自动回流入浸渍材料罐，待回流完后关闭好阀门，最后打开浸渍罐，将浸渍后的干燥木材取出进行自然固化；（9）表面涂覆：对浸渍后的疏松木板材料进行顺木纹方向表面涂覆；（10）上蜡：用手指对打磨后的疏松木板材料进行上蜡；（11）挤压模塑：将步骤（10）上蜡完成之后的颗粒物进行挤压模塑，挤塑模塑温度为100℃模塑压力为15MPa；（12）冷却：将步骤（11）挤出的半成品进行冷却，冷却至30℃；（13）切割：将步骤（12）冷却完成之后的半成品板材按照一定的尺寸进行切割，即可得到阻燃木塑墙板。

进一步的，在洗涤时所用的质量分数为稀酸为醋酸。

进一步的，在水热处理时所用的水热处理液为碳酸氢钠溶液。

进一步的，所述在板材经过步骤（7）静置步骤后，还需要进行干燥步骤，干燥步骤如下：将烘箱内温度提高至45℃，干燥至板材含水量为3%。

进一步的，在所述步骤（7）中浸渍罐中的浸渍材料也需要进行预热所述预热处理步骤如下：将浸渍材料混合均匀，温度升高至50℃并陈化0.5小时，温度再提升至50℃。

进一步的，步骤（1）所述的疏松板材为樟子松木芯板材的其中一种。

进一步的，所述乙烯基酯树脂为粘度为350mpa·s四溴双酚A型乙烯基酯树脂，超支化不饱和聚酯双键含量为10%，酸值为60mgKOH/g。

对比例1

本对比例与实施例2相比，在步骤（7）中，省去超支化不饱和聚酯成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例2

本对比例与实施例2相比，在步骤（7）中，省去邻苯二甲酸二丁酯成分，除此外的方法步骤均相同。

对比例3

本对比例与实施例2相比，省去步骤（2）水热处理，除此外的方法步骤均相同。

对比例4未经处理的红松疏松木板

表1实施例和对比例的试验结果1

表2实施例和对比例的试验结果2

表3实施例和对比例的试验结果3

注：塑料拉伸性能试验按照GB/T1040.2—2006进行，采用1A型试样，试验速度为1mm/min；简支梁冲击强度按照GB/T1043.1—2008常温无缺口进行，采用1型试样，2J摆锤，常温无缺口冲击；氧指数按照GB/T2406.2—2009进行；燃烧性能按照EN13501-1：2007+A1：2009(E)进行；防火性能按GB8624—2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》要求测试防火性能；老化试验条件按GB/T16422.2—1999中A法的规定进行。黑板温度为65℃，相对湿度为50%，辐照度290mm800m，550W/m2老化时间为2000h老化试验后抗弯破坏载荷保留率表面耐划疲按GB/T18102-2007中的6.3.8规定进行漆膜附着力；按GB/T4893.4-1985规定进行；表面耐磨按GB/T18103-2000中的6.3.6规定进行表面耐污染腐蚀按GB/T17657-1999中的4.37规定进行；常温落球冲击按GB/T18102-2007中的6.3.16规定进行。