一种具有良好耐水性能的胶合板

技术领域

本发明涉及胶合板技术领域，具体涉及一种具有良好耐水性能的胶合板。

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。

胶粘剂性能对胶合板的粘结强度、使用寿命和耐老化性具有极大的影响，而现有的胶合板用胶粘剂的耐水性能较差，极大的降低了胶合板的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有良好耐水性能的胶合板，解决现有的胶合板胶合强度以及耐水性能不佳的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种具有良好耐水性能的胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，所述胶黏剂由如下重量份的原料制成：10-20份改性纳米碳酸钙、30-60份二氧化钛改性魔芋粉和20-30份去离子水，其中胶黏剂的使用量为150-180g/m

优选的，所述改性纳米碳酸钙的制备方法，包括如下步骤：将钛酸酯偶联剂加入到有机溶剂中，加热搅拌溶解，然后向其中加入纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙。

优选的，所述钛酸酯偶联剂为单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂。

优选的，所述钛酸酯偶联剂与纳米碳酸钙的质量比为5-10:8-15。

优选的，所述有机溶剂为异丙醇或丙酮。

优选的，所述二氧化钛改性魔芋粉的制备方法，包括如下步骤：

(1)羟基化二氧化钛的制备：将纳米二氧化钛加入到双氧水中，回流搅拌，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

(2)二氧化钛改性魔芋粉的制备：将羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入魔芋粉，在40-60℃下搅拌均匀，接着向其中加入硅烷偶联剂KH-550，搅拌反应，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

优选的，步骤(1)中，纳米二氧化钛与双氧水的用量比为1g:30-60mL。

优选的，步骤(1)中，搅拌回流时间为4-6h。

优选的，步骤(2)中，羟基化二氧化钛、魔芋粉和硅烷偶联剂KH-550的质量比为8-12:20-40:3-6。

优选的，步骤(2)中，搅拌反应温度为60-80℃，搅拌反应时间为4-8h。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明采用改性纳米碳酸钙为填料，纳米碳酸钙拥有较高的比表面积，在胶黏剂中起到桥梁连接的作用，但纳米碳酸钙容易团聚，通过对纳米碳酸钙进行改性，纳米碳酸钙在胶黏剂中的分散性提高，减少团聚，在一定程度上提高了胶黏剂的胶合强度。

(2)通过对魔芋粉进行改性，在一定程度上降低了魔芋粉的羟基数量，降低其亲水性，提高了胶黏剂的疏水性；此外，改性后的纳米碳酸钙表面有更多的活性基团，其与二氧化钛改性魔芋粉之间发生相互作用，形成的胶黏层的胶合强度得到显著的提高，由于分子之间的结合力得到增强，外界因素的侵蚀对化学键的破坏作用明显降低，从而提高了胶黏层的耐老化性能，进而提高了胶合板的耐老化性能，延长了胶合板的使用寿命。

具体实施方式

以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。

需要说明的是，无特殊说明外，本发明中涉及到的化学试剂均通过商业渠道购买。

本发明中所使用的纳米碳酸钙购自粤江新材料有限公司，粒径为80nm；

魔芋粉购自武汉博聚鑫生物科技有限公司；

单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂购自南京全希化工有限公司；

二氧化钛购自上海超威纳米科技有限公司，粒径为30nm。

实施例1

一种具有良好耐水性能的胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将10g改性纳米碳酸钙、30g二氧化钛改性魔芋粉和20g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为150g/m

其中改性纳米碳酸钙的制备方法如下：将8g单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到100mL有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入10g纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙；

二氧化钛改性魔芋粉的制备方法如下：

将10g纳米二氧化钛加入到300mL双氧水中，回流搅拌4h，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

将8g羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入20g魔芋粉，在40℃下搅拌均匀，接着向其中加入3g硅烷偶联剂KH-550，搅拌反应，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

实施例2

一种具有良好耐水性能的胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将15g改性纳米碳酸钙、40g二氧化钛改性魔芋粉和20g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为160g/m

其中改性纳米碳酸钙的制备方法如下：将6g单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到100mL有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入12g纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙；

二氧化钛改性魔芋粉的制备方法如下：

将15g纳米二氧化钛加入到600mL双氧水中，回流搅拌4h，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

将10g羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入30g魔芋粉，在40℃下搅拌均匀，接着向其中加入6g硅烷偶联剂KH-550，在60℃下搅拌反应5h，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

实施例3

一种具有良好耐水性能的胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将10g改性纳米碳酸钙、50g二氧化钛改性魔芋粉和25g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为160g/m

其中改性纳米碳酸钙的制备方法如下：将6g单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到100mL有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入12g纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙；

二氧化钛改性魔芋粉的制备方法如下：

将15g纳米二氧化钛加入到600mL双氧水中，回流搅拌4h，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

将10g羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入30g魔芋粉，在40℃下搅拌均匀，接着向其中加入6g硅烷偶联剂KH-550，在60℃下搅拌反应5h，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

实施例4

一种具有良好耐水性能的胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将15g改性纳米碳酸钙、60g二氧化钛改性魔芋粉和30g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为170g/m

其中改性纳米碳酸钙的制备方法如下：将10g单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到100mL有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入15g纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙；

二氧化钛改性魔芋粉的制备方法如下：

将15g纳米二氧化钛加入到600mL双氧水中，回流搅拌4h，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

将10g羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入35g魔芋粉，在50℃下搅拌均匀，接着向其中加入5g硅烷偶联剂KH-550，在80℃下搅拌反应6h，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

对比例1

一种胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将15g纳米碳酸钙、40g二氧化钛改性魔芋粉和20g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为160g/m

其中二氧化钛改性魔芋粉的制备方法如下：

将15g纳米二氧化钛加入到600mL双氧水中，回流搅拌4h，搅拌结束后经过滤、洗涤和干燥，即得到羟基化二氧化钛；

将10g羟基化二氧化钛加入到乙醇水溶液中，分散均匀，然后向其中加入30g魔芋粉，在40℃下搅拌均匀，接着向其中加入6g硅烷偶联剂KH-550，在60℃下搅拌反应5h，待反应完成后，将产物进行洗涤、抽滤和干燥，即得到二氧化钛改性魔芋粉。

对比例2

一种胶合板，所述胶合板由3个杨木单板经胶黏剂粘结后，经过热压定型制成，其中压力为5MPa，温度为150℃，杨木单板的规格参数为300mm×300mm×9mm，所述胶黏剂的制备过程如下：将15g改性纳米碳酸钙、40g魔芋粉和20g去离子水搅拌混合均匀，即得到胶黏剂，其中胶黏剂的用量为160g/m

其中改性纳米碳酸钙的制备方法如下：将6g单烷氧基脂肪酸钛酸酯偶联剂加入到100mL有机溶剂异丙醇中，加热搅拌溶解，然后向其中加入12g纳米碳酸钙，搅拌混合均匀，再对其进行洗涤抽滤，所得固体经干燥、研磨和过筛，即得到改性纳米碳酸钙。

将实施例1-4和对比例1-2所制备的胶合板进行胶合强度的测试，测试标准参照GB/T 17657-2013，测试结果如下表所示：

将实施例1-4和对比例1-2所制备的胶合板进行24h吸水率和耐水时间的测试，测试标准参照GB/T 9846-2004，其中耐水时间测试时，将试件浸置于50℃的温水中，记录试件从浸入水中到胶层开裂所需的时间，测3次，取平均值，测试结果如下表所示：

从表中可以看出，本发明所制备的胶合板不仅具有良好的胶合强度，同时还具有良好的耐水性能。

最后需要说明的是：以上实施例不以任何形式限制本发明。对本领域技术人员来说，在本发明基础上，可以对其作一些修改和改进。因此，凡在不偏离本发明精神的基础上所做的任何修改或改进，均属于本发明要求保护的范围之内。