一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑的製作方法
2023-05-31 08:05:01 3
專利名稱：一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及膠黏劑領域，具體涉及一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
技術背景
實木複合門本身屬於易燃材料，在住宅、辦公樓等場所所佔比重大，一旦發生火災，嚴重地威脅著人們生命和財產的安全。為了保證人們居住和工作環境的安全，作為室內裝修必用產品的複合門應具有一定的阻燃防火性能，對複合門進行阻燃處理也是木質門功能化發展的重要方向之一。
在實木複合門生產製造過程中最重要的一部分是對實木複合門的表面裝飾薄木貼面。利用珍貴樹種製造的薄木貼面裝飾板(即實木麵皮)，可以得到具珍貴樹種特有的美麗木紋和色調，由於薄木貼面需要通過膠黏劑固定在實木複合門的表面，給複合門的阻燃處理提供了一條開發思路，即將阻燃劑添加到膠黏劑基料中，對基材施膠後再貼面熱壓，以獲得具有阻燃特性的飾面型實木複合門。由於實木麵皮厚度一般在0. 1 0. 6mm，隨著阻燃劑的添加，在生產實木複合門的膠粘過程中容易產生滲膠、表面膠合強度下降以及塗裝困難等現象，從而會影響實木複合門的外觀和質量品質，使實木複合門的使用壽命縮短、價格提尚。
為了解決複合門飾面阻燃處理存在的突出問題，勢必要降低阻燃劑在膠黏劑中的添加量，開發一種適用於複合門貼面專用的高效阻燃膠黏劑。目前，阻燃劑主要有磷系阻燃齊U、滷系阻燃劑、硼系阻燃劑、氮系阻燃劑，以及Al (OH) 3和Mg(OH)2等無機阻燃劑。無機阻燃劑來源廣泛，價格低，燃燒時釋放的煙和有毒氣體少，但單獨使用時添加量大，且表面極性與膠黏劑基料相差較大，難以配製高效的阻燃膠黏劑而直接用於木材的阻燃處理。滷系阻燃劑因燃燒時易產生強腐蝕性和有毒的滷化氫氣體，且煙密度較大，近年來已逐漸減少，而含氮、磷、硼元素阻燃劑成為木材阻燃劑的主體。加拿大研究人員採用三聚氰胺、雙氰胺-甲醛樹脂來處理膠合板，結果表明，氨基樹脂阻燃劑抗流失性較好，不影響產品外觀質量，對膠合板的物理力學性能影響較小，但製備工藝較複雜，有游離甲醛釋放(Journal of Fire Sciences November, 1984,2(6) :454-467)。日本的專利報導(JP 2000-176917)採用脲醛樹脂跟三聚氰胺、磷酸鈉等共混來製備阻燃膠黏劑，它對木材的阻燃性能好，膠合強度高。美國專利報導(US673416》用可溶酚醛樹脂和縮水甘油、3-( 二甲基磷酸基)丙酸酯及水混合製得阻燃浸漬液，對木材阻燃效果好。公開號為CN 101791817A的中國專利申請中報導了一種由脲醛樹脂和磷-氮系化合物、磷酸和滷化銨組成的阻燃膠黏劑，該阻燃膠黏劑由於含有磷酸，在潮溼環境下易腐蝕木質基材，不適用於裝飾貼面板的阻燃處理。
儘管用於膠合板、人造板的阻燃膠黏劑已有開發和應用，但針對複合門進行貼面阻燃處理的研究鮮有報導，究其原因主要是膠黏劑中能夠加入阻燃劑的含量不多，達不到複合門貼面的阻燃和表觀品質要求。因此，開發高固含量、高效、抑煙、無毒的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑勢在必然。發明內容
本發明提供了一種高固含量、高效、抑煙、無毒的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
本發明還提供了一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑的製備方法，該方法操作簡單，易於控制。
一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，由以下重量百分比的原料製成
脲醛樹脂納米氫氧化鎂有機磷酸酯多元醇表面修飾改性劑澱粉49%~81.8% 5%~20% 10%~20% 3%~6% 0.2% 2.0% 0~3%。
本發明採用對環境友好的有機磷酸酯和納米氫氧化鎂作為膠黏劑的阻燃組分，克服了以往阻燃處理技術中採用單一阻燃劑存在的缺陷，利用納米氫氧化鎂與阻燃體系中的有機磷酸酯的協同作用，提高阻燃膠黏劑的阻燃效率，降低複合門貼面的施膠量，並保持一定的表面膠合強度和較低的游離甲醛釋放量，改善複合門表觀的木紋和色調。同時，所述的納米氫氧化鎂和有機磷酸酯還可起到脫水劑的作用。
所述的多元醇和澱粉可作為成炭劑。 為了達到更好的發明效果，優選所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，由以下重量百分比的原料製成脲醛樹脂納米氫氧化鎂有機磷酸酯多元醇表面修飾改性劑澱粉49%~70% 5%~20% 10%~20% 3%~6% 0.2% 2.0% 1.5%~3%。
納米氫氧化鎂可與有機磷酸酯和澱粉產生協同阻燃作用，進一步提高阻燃膠黏劑的阻燃效率，降低複合門貼面的施膠量，並進一步降低游離甲醛釋放量，改善複合門表觀的木紋和色調。
所述的有機磷酸酯選用雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二鄰甲氧羰基苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(間二叔丁苯基間二甲苯基磷酸酯)中的一種。
所述的多元醇選用季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或兩種。
所述的表面修飾改性劑選用N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基三乙氧基矽烷、Y -氨基丙基三甲氧基矽烷、γ -氨基丙基三乙氧基矽烷、N- ( β -氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基矽烷中的一種。
本發明所述的原料均可採用市售產品。
所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑的製備方法，包括以下步驟
將納米氫氧化鎂、多元醇和表面修飾改性劑混合均勻，再加入有機磷酸酯混合均勻，得到混合料；將混合料與脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑；
或者，將納米氫氧化鎂、多元醇、澱粉和表面修飾改性劑混合均勻，再加入有機磷酸酯混合均勻，得到混合料；將混合料與脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
所述的阻燃膠黏劑為膨脹型阻燃膠黏劑，可用作複合門貼面用阻燃膠黏劑，用於製備實木複合門。
所述的阻燃膠黏劑製備實木複合門的方法可採用本領域現有的方法，一般包括 將阻燃膠黏劑塗覆在基板上，然後覆上天然薄木飾面層(即貼面層)，再經熱壓，使得阻燃膠黏劑滲透到貼面層和基板中，製得實木複合門。
所述的熱壓的溫度可為105°C 145°C，時間可為10分鐘-120分鐘。
所述的塗覆量可為300g/m2-500g/m2。
所述的基板可選用木質板材等常用的基板。
與現有技術相比，本發明具有如下優點
本發明的阻燃膠黏劑內由於含有磷、氮和金屬氫氧化物等阻燃組分，當材料受熱燃燒時，表面將形成一層均勻的碳質泡沫層，該碳質泡沫層緻密性好，內含不燃氣體，具有良好的隔熱、隔氧和抑煙效果。納米氫氧化鎂在燃燒過程中分解吸熱，促進脫氫反應和保護炭層；在可燃物表面生成耐火性能好的具有極高表面積的氧化鎂層，並與分解釋放出的水蒸氣及其他炭化物一起形成一道緻密阻燃屏障，阻隔氧氣滲透，減小燒蝕速率，降低分解產物的質量損失速率，防止火焰蔓延。同時，利用納米氫氧化鎂本身所具有的小尺寸效應、表面效應來增強界面作用，提升複合門貼面的膠合強度。
本發明阻燃劑復配及表面修飾、阻燃膠黏劑的製備以及複合門施膠、貼面工藝切實可行，完全能適應以後的中試及大規模生產。
本發明製備方法操作簡單，易於控制，生產效率高，適於工業化生產。
具體實施方式
實施例1
將15g納米氫氧化鎂、5g季戊四醇和2g澱粉加入到高速(轉速6000轉/分鐘) 混合器中，添加1. 2g N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三乙氧基矽烷，高速混合30分鐘使其混合均勻，再加入17. 5g間苯二酚雙(二鄰甲氧羰基苯基磷酸酯)混合10分鐘後使其混合均勻出料，得到混合料；將混合料與59. 3g脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
實施例2
將IOg納米氫氧化鎂、4g季戊四醇和1. 5g澱粉加入到高速(轉速6000轉/分鐘) 混合器中，添加0. 8g γ -氨基丙基三甲氧基矽烷，高速混合25分鐘使其混合均勻，再加入 15g間苯二酚雙(間二叔丁苯基間二甲苯基磷酸酯)混合10分鐘後使其混合均勻出料，得到混合料；將混合料與68. 7g脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
實施例3
將20g納米氫氧化鎂、6g雙季戊四醇和3g澱粉加入到高速(轉速6000轉/分鐘) 混合器中，添加2g γ -氨基丙基三乙氧基矽烷，高速混合30分鐘使其混合均勻，再加入20g 雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)混合10分鐘後使其混合均勻出料，得到混合料；將混合料與 49g脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
實施例4
將5g納米氫氧化鎂、3g雙季戊四醇加入到高速(轉速6000轉/分鐘)混合器中， 添加0. 2g Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基矽烷，高速混合20分鐘使其混合均勻， 再加入IOg雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)混合10分鐘後使其混合均勻出料，得到混合料； 將混合料與81. 8g脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
實施例5
將實施例1製得的阻燃膠黏劑塗覆在中密度纖維板上，塗覆量為300g/m2，然後覆上天然薄木飾面層，再經140°C熱壓20分鐘，使得阻燃膠黏劑滲透到天然薄木飾面層和中密度纖維板中，製得飾面阻燃實木複合門。
實施例6
將實施例2製得的阻燃膠黏劑塗覆在中密度纖維板上，塗覆量為400g/m2，然後覆上天然薄木飾面層，再經120°C熱壓60分鐘，使得阻燃膠黏劑滲透到天然薄木飾面層和中密度纖維板中，製得飾面阻燃實木複合門。
實施例7
將實施例3製得的阻燃膠黏劑塗覆在中密度纖維板上，塗覆量為300g/m2，然後覆上天然薄木飾面層，再經105°C熱壓120分鐘，使得阻燃膠黏劑滲透到天然薄木飾面層和中密度纖維板中，製得飾面阻燃實木複合門。
實施例8
將實施例4製得的阻燃膠黏劑塗覆在中密度纖維板上，塗覆量為500g/m2，然後覆上天然薄木飾面層，再經145°C熱壓10分鐘，使得阻燃膠黏劑滲透到天然薄木飾面層和纖維板中，製得飾面阻燃實木複合門。
對比例1
由60g脲醛樹脂、15g低聚磷酸銨、6g 二氧化鈦、8g焦磷酸銨、5g磷酸脲、3g硼酸和 3g季戊四醇混合均勻組合而成的混合物，製備的無滷阻燃膠黏劑。
對比例2
將對比例1製得的無滷阻燃膠黏劑塗覆在中密度纖維板上，塗覆量為400g/cm2，然後覆上天然薄木飾面層，再經145°C熱壓20分鐘，使得阻燃膠黏劑滲透到天然薄木飾面層和中密度纖維板中，製得飾面阻燃實木複合門。
採用實施例1-4製得的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑製備的飾面阻燃實木複合門(實施例5-8)與對比例1製得的阻燃膠黏劑製備的飾面阻燃實木複合門(對比例2)的相關性能進行比較，結果如下表
權利要求
1.一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，由以下重量百分比的原料製成脲醛樹脂49%~81.8%納米氫氧化鎂5%~20%有機磷酸酯10%~20%多元醇3%~6%表面修飾改性劑0.2%~2.0%澱粉0~3%。
2.根據權利要求1所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，其特徵在於，由以下重量百分比的原料製成脲醛樹脂49%~70%納米氫氧化鎂5%~20%有機磷酸酯10%~20%多元醇3%~6%表面修飾改性劑0.2%~2.0%澱粉1.5%~3%。
3.根據權利要求1所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，其特徵在於，所述的有機磷酸酯為雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二鄰甲氧羰基苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(間二叔丁苯基間二甲苯基磷酸酯)中的一種。
4.根據權利要求1所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，其特徵在於，所述的多元醇為季戊四醇、雙季戊四醇中的一種或兩種。
5.根據權利要求1所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，其特徵在於，所述的表面修飾改性劑為N-(β -氨乙基)-γ -氨丙基三乙氧基矽烷、Y -氨基丙基三甲氧基矽烷、Y -氨基丙基三乙氧基矽烷、N- (β -氨乙基)-γ -氨丙基甲基二甲氧基矽烷中的一種。
6.根據權利要求1 5任一項所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑的製備方法，包括以下步驟 將納米氫氧化鎂、多元醇和表面修飾改性劑混合均勻，再加入有機磷酸酯混合均勻，得到混合料；將混合料與脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑；或者，將納米氫氧化鎂、多元醇、澱粉和表面修飾改性劑混合均勻，再加入有機磷酸酯混合均勻，得到混合料；將混合料與脲醛樹脂研磨均勻，製得複合門貼面用環保阻燃膠黏劑。
7.根據權利要求1 5任一項所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑在作為複合門貼面用環保阻燃膠黏劑中的應用。
8.根據權利要求1 5任一項所述的複合門貼面用環保阻燃膠黏劑在製備實木複合門中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種複合門貼面用環保阻燃膠黏劑，由以下重量百分比的原料製成脲醛樹脂49％～81.8％、納米氫氧化鎂5％～20％、有機磷酸酯10％～20％、多元醇3％～6％、表面修飾改性劑0.2％～2.0％和澱粉0～3％。該阻燃膠黏劑具有高固含量、高效、抑煙、無毒等優點，可用於製備飾面型實木複合門。本發明還公開了該阻燃膠黏劑的製備方法，該方法操作簡單，易於控制。
文檔編號C09J161/24GK102504737SQ201110300390
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者周箭, 宋利明, 舒適, 邵慧民 申請人:杭州市蕭山區黨山新世紀裝飾衛浴研發中心