本發(fā)明涉及纖維板領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙烯醇-石蠟乳液復(fù)合改性的防水型粉煤灰纖維板及其制備方法。
背景技術(shù)：
粉煤灰纖維是粉煤灰通過(guò)熔融甩絲成纖工藝生產(chǎn)出來(lái)的超細(xì)無(wú)機(jī)礦物纖維，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于粉煤灰纖維的研究和生產(chǎn)仍處于起步階段，大部分研究依然停留在纖維抄紙以及纖維板制備等方面。
王程遠(yuǎn)在其碩士學(xué)位論文《粉煤灰纖維板的制備及防水性能研究》中，采用濕法制板工藝?yán)梅勖夯依w維制備板材，將粉煤灰纖維通過(guò)水利攪拌方法進(jìn)行松解除渣處理，研究了膠粘劑聚乙烯醇、粉煤灰纖維漿料攪拌分散時(shí)間、粉煤灰纖維濃度、添加劑等因素對(duì)粉煤灰纖維板力學(xué)性能的影響，通過(guò)改性粉煤灰纖維、改性膠粘劑以及使用防水涂層來(lái)提高粉煤灰纖維板的防水性能。但是存在綜合性能、防水性能不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種聚乙烯醇-石蠟乳液復(fù)合改性的防水型粉煤灰纖維板及其制備方法，依照該工藝制備的纖維板具備良好的綜合性能和防水性能。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種聚乙烯醇-石蠟乳液復(fù)合改性的防水型粉煤灰纖維板的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.向2-4重量份司盤60中1:5-10加入70-80℃蒸餾水，攪拌溶解，加入50-60重量份粉煤灰纖維，在60-70℃攪拌分散1-2h，用100-200目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，水洗3-5次，置于60-80℃烘箱中干燥6-8h后，得表面改性粉煤灰纖維；
b.將聚乙烯醇溶液水浴加熱至70-80℃，攪拌下加入2-3重量份硼砂溶液，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1-2h后，與1-2重量份尿素、0.1-0.3重量份雙氧水混合，攪拌均勻，用1-2mol/l的hcl調(diào)ph為5-6，加0.1-0.2重量份硫酸亞鐵，保溫50-60℃攪拌反應(yīng)30-50min，滴加0.1-0.2重量份磷酸三丁酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，調(diào)ph為中性，得疏水改性聚乙烯醇膠液；
c.將6-10重量份石蠟在85-95℃下水浴加熱，攪拌熔化，緩慢加2-3重量份吐溫60、1-2重量份司盤60，攪拌均勻，1:3-5加蒸餾水，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?-2h，加5-8重量份甲基丙烯酸甲酯、0.1-0.2重量份過(guò)硫酸鉀，在70-80℃攪拌乳化反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫，用100-200目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，得復(fù)合乳液防水劑；
d.將a、b中所得物料與1-2重量份硫酸鋁混合，攪拌均勻，制成粉煤灰纖維漿料，將其注入底面為紗網(wǎng)的過(guò)濾器中濾去液體，控制壓力壓制成型，得粉煤灰纖維濕坯板，將c中所得復(fù)合乳液防水劑均勻噴涂在濕坯板表面，置于130-160℃烘箱中干燥1-2h，即得粉煤灰纖維板。
其中，步驟b中所述聚乙烯醇溶液是向3-6重量份聚乙烯醇中加入蒸餾水，升溫至90-100℃水浴加熱攪拌1-2h，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8-10%的溶液；硼砂溶液濃度為3-5%。步驟c中所述乳化反應(yīng)攪拌速度為1000-1100rpm。步驟d中所述壓力為4×104-5×104pa。
本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理及有益效果如下：
以聚乙烯醇(pva)為膠粘劑，無(wú)毒害，但其耐水性差，先用硼砂對(duì)聚乙烯醇進(jìn)行改性，硼砂與聚乙烯醇之間發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，提高聚乙烯醇的耐水性；再用氧化劑雙氧水、催化劑硫酸亞鐵、尿素對(duì)其進(jìn)行氧化降解和疏水改性，以降低膠的粘度，提高其固含量和耐水性，得到疏水性能好且綜合性能好的pva膠液，對(duì)纖維板的疏水改性效果好。以司盤60為乳化劑，以過(guò)硫酸鉀為引發(fā)劑，以甲基丙烯酸甲酯為單體，與石蠟乳液進(jìn)行乳液聚合，得復(fù)合乳液防水劑，將其用于改善木材的吸水性和尺寸穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例
一種聚乙烯醇-石蠟乳液復(fù)合改性的防水型粉煤灰纖維板的制備方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：
a.向4kg司盤60中1:10加入70-80℃蒸餾水，攪拌溶解，加入60kg粉煤灰纖維，在60-70℃攪拌分散1h，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，水洗3次，置于60-80℃烘箱中干燥8h后，得表面改性粉煤灰纖維；
b.將聚乙烯醇溶液水浴加熱至70-80℃，攪拌下加入3kg硼砂溶液，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h后，與2kg尿素、0.3kg雙氧水混合，攪拌均勻，用1mol/l的hcl調(diào)ph為5-6，加0.2kg硫酸亞鐵，保溫50-60℃攪拌反應(yīng)40min，滴加0.2kg磷酸三丁酯，攪拌均勻，冷卻至室溫，調(diào)ph為中性，得疏水改性聚乙烯醇膠液；
c.將6kg石蠟在85-95℃下水浴加熱，攪拌熔化，緩慢加2kg吐溫60、1kg司盤60，攪拌均勻，1:5加蒸餾水，繼續(xù)恒溫?cái)嚢?h，加8kg甲基丙烯酸甲酯、0.2kg過(guò)硫酸鉀，在70-80℃攪拌乳化反應(yīng)3h，冷卻至室溫，用100目篩網(wǎng)過(guò)濾出料，得復(fù)合乳液防水劑；
d.將a、b中所得物料與2kg硫酸鋁混合，攪拌均勻，制成粉煤灰纖維漿料，將其注入底面為紗網(wǎng)的過(guò)濾器中濾去液體，控制壓力壓制成型，得粉煤灰纖維濕坯板，將c中所得復(fù)合乳液防水劑均勻噴涂在濕坯板表面，置于140-160℃烘箱中干燥2h，即得粉煤灰纖維板。
其中，步驟b中所述聚乙烯醇溶液是向6kg聚乙烯醇中加入蒸餾水，升溫至90℃水浴加熱攪拌1h，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的溶液；硼砂溶液濃度為4%。步驟c中所述乳化反應(yīng)攪拌速度為1100rpm。步驟d中所述壓力為5×104pa。