【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合板材料，具體為一種基于石墨烯的生態復合板及其制備方法。
技術介紹
1、生態復合板又被成為三聚氰胺板，是以刨花板、細木工板為基材，以不同顏色、紋理圖案的紙作為飾面的一種復合材料，通過將不同顏色、不同紋理圖案的紙放入三聚氰胺樹脂膠粘劑中浸泡，再經過固化、熱壓等工藝處理制備得到。生態板具有美觀好看、施工方便、耐劃耐磨等特點，與傳統的貼紙家具相比，還具有耐高溫、耐酸堿、耐潮濕、防火等特性，且表面不易變色、起皮，容易加工成風格各異、質感強烈的貼面，因此在市場上倍受消費者的喜愛和認可，以生態板為原料加工的板式家具也受到廣泛的歡迎，廣泛適用于家庭裝飾、板式家具、櫥柜衣柜、浴室柜等領域。
2、然而，在制備生態板的過程中都不可避免使用膠粘劑，傳統的脲醛樹脂膠粘劑制作工藝簡單、粘結強度高，但由于其制備過程中常以甲醛作為原料，因此以脲醛樹脂為粘結劑的生態復合板中常常會長期釋放甲醛，對人體傷害巨大。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于石墨烯的生態復合板及其制備方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為了解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種基于石墨烯的生態復合板及其制備方法，包括以下步驟：
3、步驟1：
4、s11：將堿木質素分散在去離子水中，攪拌加入氫氧化鈉溶液調節體系ph值10～11，持續攪拌0.5～1h后，靜置2～3h；抽濾并向濾液中加入稀鹽酸調節ph值至2.5～3.5，靜置10～12h，抽濾、水洗、干
5、s12：將純化木質素添加至無水吡啶中，油浴升溫至90～100℃，加入硬酯酰氯攪拌混合，反應2～3h后，將反應混合物倒入乙醇中終止反應；離心并將沉積物分離，用四氫呋喃溶解，再用正已烷沉淀提純，真空干燥得到木質素硬脂酸酯；
6、s13：將木質素硬脂酸酯分散在n,n-二甲基甲酰胺中，加入氫溴酸，以十六烷基三丁基溴化磷作為催化劑，在100～120℃下催化反應6～8h，減壓蒸餾出去溶劑，采用加壓蒸發除去n,n-二甲基甲酰胺和氫溴酸，采用無水乙醚和丙酮萃取，用去離子水洗滌至中性，干燥得到酚化木質素硬脂酸酯；
7、s14：將酚化木質素硬脂酸酯分散在n,n-二甲基甲酰胺中，滴加氫氧化鈉溶液中，加入環氧氯丙烷升溫至75～85℃，反應2～3h，減壓蒸餾、離心洗滌除去雜質后，得到環氧化木質素硬脂酸酯；
8、步驟2：
9、s21：將環氧化木質素硬脂酸酯和雙酚a型環氧樹脂混合得到復合環氧樹脂；向復合環氧樹脂中加入聚氨酯預聚體、氨基化石墨烯，在75～85℃下攪拌反應2～4h，得到物料a；將固化劑和固化劑促進劑混合，得到物料b，按照環氧當量與活潑氫當量比1:1，將物料a和物料b混合均勻后真空脫泡得到石墨烯膠粘劑；
10、s22：自上而下依次將平衡層、中板層、芯材、中板層、平衡層進行組胚，各層之間通過石墨烯膠粘劑固化進行貼合得到半成品；
11、s23：采用熱壓工藝將三聚氰胺飾面紙貼合在半成品兩面，得到基于石墨烯的生態復合板。
12、進一步的，步驟s12中，木質素和硬脂酰氯按羥基和酰氯基摩爾比1:(3.5～4.5)進行混合。
13、進一步的，步驟s13中，木質素硬脂酸酯和氫溴酸按質量比(8～10):1進行反應。
14、進一步的，s14中，各組分用量，按重量份數計，5～8g酚化木質素硬脂酸酯、30～35g氫氧化鈉溶液、8～10g環氧氯丙烷；其中，氫氧化鈉溶液的質量分數為5～6％。
15、進一步的，s21中，復合環氧樹脂中，各組分含量，按重量份數計，2～4份環氧化木質素硬脂酸酯、8～12份雙酚a型環氧樹脂。
16、進一步的，s21中，物料a中，各組分含量，按重量百分數計，15～20％聚氨酯預聚體、1～1.5％氨基化石墨烯，余量為復合環氧樹脂。
17、進一步的，s21中，物料b中，固化劑促進劑用量占物料b總重量的1.5～2％。
18、進一步的，s21中，物料a和物料b按環氧當量與活潑氫當量比1:1混合。
19、進一步的，s22中，芯材為杉木板、桐木板中的任一種，厚度為1～1.2cm；中板層為楊木板、桉木板中的任一種，厚度為2.5～3mm；平衡層為科技木皮，厚度為1～1.2mm；各層之間固化形成的石墨烯層厚度為0.5～0.7mm。
20、進一步的，s22中，固化溫度為80～85℃，固化時間為3～5h。
21、進一步的，s23中，熱壓工藝的操作溫度為120～130℃，壓力為0.8～1mpa。
22、與現有技術相比，本專利技術所達到的有益效果是：本專利技術合成了一種綠色無甲醛的膠粘劑，所述膠粘劑的主體材料為復合環氧樹脂，復合環氧樹脂由環氧樹脂和環氧化木質素硬脂酸酯組成。其中，環氧化木質素硬脂酸酯是以生物質材料木質素為原料，經過一系列改性得到。由于木質素中含有大量的醇羥基、酚羥基，可以與硬脂酰氯反應，從而向木質素中引入疏水鏈段，得到木質素硬脂酸酯；疏水的硬脂酸酯鏈段賦予膠粘劑良好的耐水效果，提高了膠粘劑在潮濕環境中的使用性能。以十六烷基三丁基溴化磷為催化劑，利用氫溴酸與木質素硬脂酸酯反應，使木質素硬脂酸酯中的甲氧基中的醚鍵斷裂生成酚羥基，新生成的酚羥基再與環氧氯丙烷反應，引入環氧基團，得到環氧化木質素硬脂酸酯。
23、環氧化木質素硬脂酸酯的分子中，保留了木質素中的酚型結構，同時含有環氧基團，與雙酚a型環氧樹脂具有一定的相容性；像復合環氧樹脂中加入聚氨酯預聚體，環氧化木質素硬脂酸酯、雙酚a型環氧樹脂中的環氧基均可與聚氨酯預聚體中的異氰酸酯基發生化學反應成鍵，因此三者的相容性良好，制得的膠粘劑具有強粘附性。將本專利技術制備的膠粘劑應用于生態復合板，得益于膠粘劑良好的耐水性能和粘附效果，在潮濕、高溫環境下，生態復合板的各個板層之間也不會發生脫膠的情況。
24、此處，需要說明的是，上述制備環氧化木質素硬脂酸酯的過程中，反應步驟不可發生改變，應當先對木質素進行疏水改性，原因如下：其一，若先將木質素中甲氧基反應生成酚羥基，則后續與硬脂酰氯反應時，需要控制反應物用量，避免酚羥基完全無法實現環氧化改性，而硬脂酰氯反應物的用量又直接影響到產物的疏水性能，這會增加實際合成過程中的工作量；而先將硬脂酰氯與木質素反應，可以讓硬脂酰氯過量，提高反應的效率；其二，硬脂酰氯與木質素反應生成的中間產物木質素硬脂酸酯為固體，且含有疏水鏈段，與n,n-二甲基甲酰胺的相容性更好，后續在n,n-二甲基甲酰胺中進行改性時，固體粉末更易分散，也有利于反應發生。
25、本專利技術還向膠粘劑中添加了少量的氨基化石墨烯，普通的石墨烯與有機物共混時，易發生團聚且存在相容性差等問題，而本專利技術使用氨基化石墨烯表面富含氨基基團，能夠與膠粘劑中的部分基團如異氰酸酯基等發生反應，因而分散性、相容性更好，可以均勻的分散在膠粘劑中，在膠粘劑固化過程中對部分缺陷進行填補，形成的石墨烯層與常規的聚合物層相本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：步驟S12中，木質素和硬脂酰氯按羥基和酰氯基摩爾比1:(3.5～4.5)進行混合。
3.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：步驟S13中，木質素硬脂酸酯和氫溴酸按質量比(8～10):1進行反應。
4.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S14中，各組分用量，按重量份數計，5～8g酚化木質素硬脂酸酯、30～35g氫氧化鈉溶液、8～10g環氧氯丙烷；其中，氫氧化鈉溶液的質量分數為5～6％。
5.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S21中，復合環氧樹脂中，各組分含量，按重量份數計，2～4份環氧化木質素硬脂酸酯、8～12份雙酚A型環氧樹脂。
6.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S21中，物料A中，各組分含量，按重量百分數計，15～20％聚氨酯預聚體
7.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S21中，S22中，芯材為杉木板、桐木板中的任一種，厚度為1～1.2cm；中板層為楊木板、桉木板中的任一種，厚度為2.5～3mm；平衡層為科技木皮，厚度為1～1.2mm；各層之間固化形成的石墨烯層厚度為0.5～0.7mm。
8.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S22中，固化溫度為80～85℃，固化時間為3～5h。
9.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：S23中，熱壓工藝的操作溫度為120～130℃，壓力為0.8～1MPa。
10.根據權利要求1～9中任一項所述的制備工藝制備得到的生態復合板。
...【技術特征摘要】
1.一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：步驟s12中，木質素和硬脂酰氯按羥基和酰氯基摩爾比1:(3.5～4.5)進行混合。
3.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：步驟s13中，木質素硬脂酸酯和氫溴酸按質量比(8～10):1進行反應。
4.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：s14中，各組分用量，按重量份數計，5～8g酚化木質素硬脂酸酯、30～35g氫氧化鈉溶液、8～10g環氧氯丙烷；其中，氫氧化鈉溶液的質量分數為5～6％。
5.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：s21中，復合環氧樹脂中，各組分含量，按重量份數計，2～4份環氧化木質素硬脂酸酯、8～12份雙酚a型環氧樹脂。
6.根據權利要求1所述的一種基于石墨烯的生態復合板的制備工藝，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林汶，
申請(專利權)人：上海拉迷家具有限公司，
類型：發明
國別省市：
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