1.本发明涉及家居建材领域，具体涉及一种高强度环保生态板的制备方法。


背景技术：

2.生态板作为家庭装饰、板式家具、橱柜衣柜、浴室柜等领域的常用板材，具有硬度高、结构均匀、吸音和隔音性能好，甲醛释放量少等优点，但是目前市面上的生态板大多使用三聚氰胺胶黏剂，虽然有后续封边步骤降低了甲醛的挥发释放，但是仍有一定的健康风险。


技术实现要素：

3.发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种高强度环保生态板的制备方法。
4.所采用的技术方案如下：
5.一种高强度环保生态板的制备方法，包括以下步骤：
6.s1：将含氟植物油多元醇、异氰酸酯混合均匀后，加入有机锡催化剂，升温至70
‑
75℃反应1
‑
2h后，加入聚乙烯醇磷酸酯和复合扩链剂，升温至80
‑
85℃反应1
‑
2h后降温至70
‑
75℃，加入1,4
‑
丁二醇和丙酮，反应3
‑
5h后降温至50
‑
55℃，加入封端剂，反应1
‑
1.5h后加入中和剂，反应10
‑
40min后加水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液；
7.s2：将胶黏剂乳液与木粉混合搅拌均匀，1
‑
1.5mpa、70
‑
80℃预压5
‑
10s/mm，先升温至130
‑
150℃，保压压制5
‑
10s/mm，再增压至10
‑
12mpa，保温压制10
‑
15s/mm获得板坯，最后在所述板坯上复合面板即可。
8.热压时间随着材料厚度而改变，本发明所述5
‑
10s/mm、5
‑
10s/mm、10
‑
15s/mm意指材料厚度每增加1mm，压制时间延长5
‑
10s、5
‑
10s、10
‑
15s。
9.进一步地，所述含氟植物油多元醇的制备方法如下：
10.将三氟乙酸、环己烷混合均匀，加入强酸性阳离子交换树脂和环氧植物油，升温至40
‑
45℃反应6
‑
8h后，过滤，滤液减压蒸馏除去小分子馏分即可。
11.进一步地，所述环氧植物油为环氧大豆油、环氧蓖麻油、环氧棕榈油、环氧花生油、环氧亚麻油、环氧玉米油、环氧菜籽油中的至少一种，优选为环氧大豆油。
12.进一步地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种，优选为异佛尔酮二异氰酸酯。
13.进一步地，所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二月桂酸二正辛基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的至少一种。
14.进一步地，所述复合扩链剂为双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸的组合物。
15.进一步地，所述封端剂为kh
‑
550、kh
‑
560、kh
‑
570中的至少一种，优选为kh
‑
550。
16.进一步地，所述中和剂为三乙胺、三乙醇胺、n
‑
甲基二乙醇胺、氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
17.进一步地，s2中胶黏剂乳液与木粉的质量比为1：3
‑
5。
18.进一步地，s2中升温速度为1
‑
2℃/min，增压速度为0.1
‑
0.5mpa/min。
19.本发明中板坯由于是由木粉制成，所以不可避免的有一定的颗粒感，所述面板主要起到美观装饰的作用，材质可以是杉木、桐木或杨木的实木板，也可以使高分子塑料制成的板材，本发明并不对此做限制，板坯与面板之间可以用本发明所制胶黏剂乳液或环氧树脂胶黏剂、聚氨酯胶黏剂、聚醋酸乙烯胶黏剂进行粘合，本发明并不对此做限制。
20.本发明的有益效果：
21.本发明提供了一种高强度环保生态板的制备方法，用含氟植物油多元醇代替目前常用的聚醚多元醇，一方面减少了刺激性气味原料的使用和甲醛的释放量，另一方面植物油原料的使用也更绿色环保，符合可持续性的理念，氟原子的引入，可以提高胶膜的耐水性能，将聚乙烯醇磷酸酯引入到聚氨酯分子链中，由于聚乙烯醇磷酸酯中含有羟基，在聚氨酯分子链段中可起交联作用，不仅增加了胶黏剂的附着力，并可在燃烧时生成特殊的物质，起到阻燃的效果。同时，聚乙烯醇磷酸酯中含有
‑
o
‑
键，使交联后的链段具有柔顺性，硅烷类封端剂可以引入硅氧烷，硅氧烷基团与有机或者无机材料表面都具有优良的胶接性能，而且在聚氨酯胶黏剂内形成c
‑
si
‑
p
‑
f的阻燃体系，经测试，本发明所制备的生态板具有极佳的力学性能，能够满足日常家居建材的使用需求，且甲醛释放量低，达到了e0级国家标准，具有绿色环保无污染的优点，极限氧指数高，具有一定的阻燃耐水性能。
具体实施方式
22.实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
23.实施例1：
24.一种高强度环保生态板的制备方法：
25.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至75℃反应2h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至85℃反应2h后降温至70℃，加入1,4
‑
丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应4h后降温至50℃，加入封端剂kh
‑
550 1.5g，反应1.5h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应30min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：4混合搅拌均匀，倒入模具中，1.5mpa、75℃预压10s/mm，先升温至140℃，保压压制10s/mm，再增压至10mpa，保温压制15s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
26.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
27.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至45℃反应8h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
28.实施例2：
29.一种高强度环保生态板的制备方法：
30.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷
凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至70℃反应1h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至80℃反应1h后降温至70℃，加入1,4
‑
丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应3h后降温至50℃，加入封端剂kh
‑
550 1.5g，反应1h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应10min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：5混合搅拌均匀，倒入模具中，1mpa、70℃预压5s/mm，先升温至130℃，保压压制5s/mm，再增压至10mpa，保温压制10s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
31.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
32.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至40℃反应6h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
33.实施例3：
34.一种高强度环保生态板的制备方法：
35.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至75℃反应2h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至85℃反应2h后降温至75℃，加入1,4
‑
丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应5h后降温至55℃，加入封端剂kh
‑
550 1.5g，反应1.5h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应40min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：3混合搅拌均匀，倒入模具中，1.5mpa、80℃预压10s/mm，先升温至150℃，保压压制10s/mm，再增压至12mpa，保温压制15s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
36.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
37.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至45℃反应8h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
38.实施例4：
39.一种高强度环保生态板的制备方法：
40.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至70℃反应2h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至85℃反应1h后降温至75℃，加入1,4
‑
丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应5h后降温至50℃，加入封端剂kh
‑
550 1.5g，反应1.5h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应20min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：3混合搅拌均匀，倒入模具中，1.5mpa、80℃预压5s/mm，先升温至140℃，保压压制10s/mm，再增压至10mpa，保温压制15s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
41.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
42.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至45℃反应8h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
43.实施例5：
44.一种高强度环保生态板的制备方法：
45.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至70℃反应2h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至80℃反应2h后降温至70℃，加入1,4
‑
丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应5h后降温至50℃，加入封端剂kh
‑
550 1.5g，反应1.5h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应10min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：5混合搅拌均匀，倒入模具中，1mpa、80℃预压5s/mm，先升温至150℃，保压压制5s/mm，再增压至12mpa，保温压制10s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
46.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
47.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至45℃反应6h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
48.实施例6：
49.一种高强度环保生态板的制备方法：
50.将含氟大豆油多元醇34.2g、异佛尔酮二异氰酸酯27.8g加入到装有氮气保护和冷凝装置的烧瓶中，搅拌混合均匀后，加入两滴二丁基二月桂酸锡，升温至75℃反应1h后，加入聚乙烯醇磷酸酯2.5g和双羟甲基丙二酸二乙酯和二羟甲基丙酸按质量比1:1组成的复合扩链剂3.2g，升温至85℃反应1h后降温至75℃，加入1,4
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丁二醇1.2g和适量丙酮，丙酮的加入是为了降低体系的黏度，反应3h后降温至55℃，加入封端剂kh
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550 1.5g，反应1h后加入中和剂三乙胺2.7g，反应40min后加300g水搅拌分散，最后减压除去丙酮，得到胶黏剂乳液，将胶黏剂乳液与干燥杨木粉按质量比1：3混合搅拌均匀，倒入模具中，1.5mpa、70℃预压10s/mm，先升温至130℃，保压压制10s/mm，再增压至10mpa，保温压制15s/mm获得板坯将其干燥，最后在所述板坯上复合面板即可。
51.其中，含氟大豆油多元醇的制备方法如下：
52.将三氟乙酸100g、环己烷1000g混合均匀，加入1g强酸性阳离子交换树脂和100g环氧大豆油，升温至40℃反应8h后，过滤除去树脂，滤液减压蒸馏除去环己烷、多余的三氟乙酸及反应生成的水即可。
53.对比例1：
54.对比例1与实施例1基本相同，区别在于，用市售大豆油多元醇(品牌：日不落，型号4205)代替本发明所制备的含氟大豆油多元醇。
55.对比例2：
56.对比例2与实施例1基本相同，区别在于，不加入聚乙烯醇磷酸酯。
57.对比例3：
58.对比例3与实施例1基本相同，区别在于，用甲醇代替kh
‑
550做封端剂。
59.性能测试：
60.将按本发明实施例1
‑
6及对比例1
‑
3方法所制备板坯作为试样；
61.参照gb/t 4897
‑
2015《刨花板》，测试试样的内结合强度、静曲强度和弹性模量。
62.按照gb18580
‑
2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量》中干燥器法测试试样甲醛释放量；
63.参考gb/t2406.2
‑
2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验》测试试样的极限氧指数。
64.测试结果如下表1所示：
65.表1：
[0066][0067][0068]
由上表1可知，本发明所制备的生态板具有极佳的力学性能，能够满足日常家居建材的使用需求，且甲醛释放量低，达到了e0级国家标准，具有绿色环保无污染的优点，极限氧指数高，具有一定的阻燃性能。
[0069]
将试样于室温水中浸没24h后，参照gb/t 4897
‑
2015《刨花板》，再次测试试样的内结合强度、静曲强度和弹性模量，测试结果如下表2所示：
[0070]
表2：
[0071][0072][0073]
由上表2可知，本发明所制备的生态板具有优良的耐水性能，克服了聚氨酯胶生态板不耐水的缺陷。
[0074]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。