本發(fā)明涉及一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處理方法，屬于木地板、特別是指接木地板的生產(chǎn)技術領域。
背景技術：
隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，木材的消耗進一步增加，造成了我國木質品價格的上漲，實木地板和以珍貴樹種為木皮的多層實木地板價格節(jié)節(jié)攀升。為了緩解木地板市場的供需矛盾，也為了保護我國的珍貴樹種，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，如何將可再生材料如塑料應用于制作木地板中，成為了當下眾多木地板廠家的當務之急?，F(xiàn)在也有一些廠商生產(chǎn)由廢棄木材拼接而成的指接木地板，但是由于這類地板強度普遍不達標，因此使用并不廣泛。而限制指接木地板力學性能的其中較大的原因是膠黏劑的粘貼力不夠理想，因此如何改進現(xiàn)有的膠黏劑，從而研發(fā)一款拼接強度高、極端環(huán)境適應性好、使用壽命長的木地板，成為了亟待解決的難題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處理方法。本發(fā)明不僅可以大大提高力學性能，而且具有優(yōu)越的耐熱性、耐水性。
本發(fā)明的技術方案：一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層經(jīng)膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經(jīng)膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經(jīng)膠黏劑粘貼而成的指接板；所述的膠黏劑按重量份由下列原料制成：
多異氰酸酯 5-20份，
含活潑氫硅油 1-20份，
多元醇 30-50份，
增塑劑 10-30份，
催化劑 0.05-0.20份，
消泡劑 0.5-3份，
除水劑 0.02-0.20份，
偶聯(lián)劑 0.02-0.30份，
抗氧化劑 0.02-0.15份。
上述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的膠黏劑按重量份由下列原料制成：
二苯基甲烷二異氰酸酯 13份，
端羥基聚二甲基硅氧烷 5.5份，
聚四氫呋喃二醇 35份，
鄰苯二甲酸二異辛酯 20份，
Dabco33-LV 0.12份，
DF-520 1.5份，
對甲基苯磺酰異氰酸酯 0.12份，
γ-氨丙基三乙氧基硅烷 0.15份，
3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯 0.08份。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的多異氰酸酯選自二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的含活潑氫硅油選自100-20000cP的端羥基聚二甲基硅氧烷、端羥基苯基硅油、端氨基硅油中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的多元醇選自平均分子量在1000-4000的聚四氫呋喃二醇、聚氧化丙烯二醇、四氫呋喃-氧化乙烯共聚二醇、聚三亞甲基醚二醇、聚己二酸乙二醇酯二醇中的一種或幾種；所述的增塑劑選自鄰苯二甲酸酯類、對苯二甲酸酯類、苯多酸酯類中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的催化劑選自三乙醇胺、三亞乙基二胺、二月桂酸二丁基錫、Dabco33-LV、環(huán)烷酸鋅中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的消泡劑選自DF-520、DF-530、DF-899、DF-834中的一種或幾種；所述的除水劑選自原甲酸三乙酯、對甲基苯磺酰異氰酸酯中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的偶聯(lián)劑由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；所述的抗氧化劑選自三甘醇雙-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯、3,5-二叔丁基-4羥基苯丙酸異辛酯等抗氧化劑中的一種或幾種。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板中，所述的膠粘劑的制備方法包括以下步驟：
1)多元醇脫水：按照重量比稱取多元醇投入反應釜中，攪拌并加熱至80-100℃，抽真空脫水處理3-4小時；
2)組合料配制：向經(jīng)脫水處理后冷卻至室溫的多元醇中按照重量比加入消泡劑，攪拌均勻得到組合料；
3)含有機硅的端異氰酸酯基預聚物的制備：向多異氰酸酯中按照重量比加入含活潑氫硅油，攪拌并加熱至80-90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2-3小時，制得含有機硅的端異氰酸酯基預聚物；
4)預聚體制備：向步驟2)所制得的組合料中加入步驟3)所制得的含有機硅的端異氰酸酯基預聚物，攪拌并加熱至80-90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2-3小時，制得含有機硅的預聚體；
5)膠黏劑制備：首先按照重量比將增塑劑、除水劑加入含有機硅的預聚體中，在真空條件下攪拌1-2小時；隨后按照重量比向混合體系中加入抗氧化劑、偶聯(lián)劑和催化劑，在真空條件下繼續(xù)攪拌3小時，最后得到成品。
前述的采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規(guī)格坯料進窯，以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至130攝氏度，此時通入過熱飽和水蒸氣，將氧含量控制在2％，恒溫一小時，再以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至200攝氏度，恒溫2小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至130攝氏度，關閉過熱飽和水蒸氣，恒溫半小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至80攝氏度，恒溫1小時，關閉加熱系統(tǒng)，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
本發(fā)明和已有技術相比，本發(fā)明包括基板，基板的上層經(jīng)膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經(jīng)膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經(jīng)膠黏劑粘貼而成的指接板。本發(fā)明的膠黏劑通過合理的組分和配比，首先將異氰酸酯與含活潑氫硅油(含氫硅油特指含有硅氫鍵的硅油，但是硅氫鍵不活潑，與異氰酸酯的反應需要鉑金催化劑。而含活潑氫硅，如羥基硅油和氨基硅油，沒有硅氫鍵，但是羥基和氨基的氫活潑性很高，可迅速與異氰酸酯反應)預聚，依靠異氰酸酯基與硅油中活潑氫間的反應，實現(xiàn)有機硅鏈段的引入，得到含有機硅的端異氰酸酯基預聚物；然后將預聚物與多元醇聚合，最終得到有機硅改性的聚氨酯膠黏劑，有機硅分子鏈段的引入有效提高了聚氨酯膠黏劑的耐水性。由此可見，本發(fā)明具有優(yōu)越的耐熱性、耐水性，拓寬了聚氨酯膠黏劑的應用領域，高性能聚氨酯膠黏劑的工業(yè)化生產(chǎn)及其在國民工業(yè)中的廣泛應用起到了積極的推動作用。進一步地，申請人還對木地板的熱處理方法作了改進，改進后的熱處理方法進一步提高了產(chǎn)品的力學性能。
具體實施方式
實施例1：一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層經(jīng)膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經(jīng)膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經(jīng)膠黏劑粘貼而成的指接板；所述的膠黏劑由下列重量份的原料制成：聚四氫呋喃二醇(分子量2000)40份、二苯基甲烷二異氰酸酯8.7份、端羥基聚二甲基硅氧烷10份、DF-520為1.1份、Dabco33-LV為0.08份、鄰苯二甲酸二異辛酯20份、對甲基苯磺酰異氰酸酯0.05份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.05份、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯0.05份。
具體制備步驟為：
1)稱取400g分子量為2000的聚四氫呋喃二醇投入到1L的反應釜中，攪拌并加熱至100℃，抽真空脫水處理4小時；
2)向經(jīng)脫水處理后冷卻至室溫的聚四氫呋喃二醇中依次投入11gDF-520，機械攪拌均勻得到組合料；
3)向87g二苯基甲烷二異氰酸酯中加入端羥基聚二甲基硅氧烷100g，攪拌并加熱至80-90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2-3小時，制得含有機硅的端異氰酸酯基預聚物；
4)將步驟3)中所制得的含有機硅的端異氰酸酯基預聚物全部加入到步驟2)所制得的組合料中，攪拌并加熱至90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2小時，制得含有機硅的預聚體；
5)向所制得的預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二異辛酯200g、對甲基苯磺酰異氰酸酯5g，在真空條件下攪拌2小時；隨后向混合體系中加入Dabco33-LV8g、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5g、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯5g，在真空條件下繼續(xù)攪拌3小時；最后得到有機硅改性的聚氨酯膠黏劑。
經(jīng)測試本實例所制備的膠黏劑耐熱溫度可提高到160攝氏度左右，固化后接觸角超過90°。
木地板的制備方法可采用常規(guī)的制備工序，先用小木條相互粘貼得到基板，基板表面和底面涂敷膠黏劑，再粘貼上表板和底板。
采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規(guī)格坯料進窯，以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至130攝氏度，此時通入過熱飽和水蒸氣，將氧含量控制在2％，恒溫一小時，再以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至200攝氏度，恒溫2小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至130攝氏度，關閉過熱飽和水蒸氣，恒溫半小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至80攝氏度，恒溫1小時，關閉加熱系統(tǒng)，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
實施例2：一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層經(jīng)膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經(jīng)膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經(jīng)膠黏劑粘貼而成的指接板；所述的膠黏劑由下列重量份的原料制成：聚四氫呋喃二醇(分子量3000)60份、二苯基甲烷二異氰酸酯8.7份、端氨基硅油4份、DF-520為0.6份、Dabco33-LV為0.08份、鄰苯二甲酸二異辛酯20份、對甲基苯磺酰異氰酸酯0.05份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.05份、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯0.05份。
具體制備步驟為：
1)稱取600g分子量為3000的聚四氫呋喃二醇投入到2L的反應釜中，攪拌并加熱至100℃，抽真空脫水處理5小時；
2)向經(jīng)脫水處理后冷卻至室溫的聚四氫呋喃二醇中依次投入6gDF-520，機械攪拌均勻得到組合料；
3)向87g二苯基甲烷二異氰酸酯中加入端氨基硅油40g，攪拌并加熱至80-90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2-3小時，制得含有機硅的端異氰酸酯基預聚物；
4)將步驟3)中所制得的含有機硅的端異氰酸酯基預聚物全部加入到步驟2)所制得的組合料中，攪拌并加熱至90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2小時，制得含有機硅的預聚體；
5)向所制得的預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二異辛酯200g、對甲基苯磺酰異氰酸酯5g，在真空條件下攪拌2小時；隨后向混合體系中加入Dabco33-LV8g、γ-氨丙基三乙氧基硅烷5g、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯5g，在真空條件下繼續(xù)攪拌3小時；最后得到有機硅改性聚氨酯膠黏劑。
經(jīng)測試本實例所制備的膠黏劑耐熱溫度可提高到160攝氏度左右，固化后接觸角超過90°
采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規(guī)格坯料進窯，以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至130攝氏度，此時通入過熱飽和水蒸氣，將氧含量控制在2％，恒溫一小時，再以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至200攝氏度，恒溫2小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至130攝氏度，關閉過熱飽和水蒸氣，恒溫半小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至80攝氏度，恒溫1小時，關閉加熱系統(tǒng)，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
實施例3：一種采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層經(jīng)膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經(jīng)膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經(jīng)膠黏劑粘貼而成的指接板；所述的膠黏劑由下列重量份的原料制成：二苯基甲烷二異氰酸酯13份，端羥基聚二甲基硅氧烷5.5份，聚四氫呋喃二醇35份，鄰苯二甲酸二異辛酯20份，Dabco33-LV 0.12份，DF-520 1.5份，對甲基苯磺酰異氰酸酯0.12份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.15份，3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯0.08份。
具體制備步驟為：
1)稱取分子量為3000的聚四氫呋喃二醇投入到的反應釜中，攪拌并加熱至100℃，抽真空脫水處理4小時；
2)向經(jīng)脫水處理后冷卻至室溫的聚四氫呋喃二醇中依次投入DF-520，機械攪拌均勻得到組合料；
3)向二苯基甲烷二異氰酸酯中加入端羥基聚二甲基硅氧烷，攪拌并加熱至80-90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2-3小時，制得含有機硅的端異氰酸酯基預聚物；
4)將步驟3)中所制得的含有機硅的端異氰酸酯基預聚物全部加入到步驟2)所制得的組合料中，攪拌并加熱至90℃，恒溫反應至無氣泡產(chǎn)生后再繼續(xù)反應2小時，制得含有機硅的預聚體；
5)向所制得的預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二異辛酯、對甲基苯磺酰異氰酸酯，在真空條件下攪拌2小時；隨后向混合體系中加入Dabco33-LV、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3,5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯，在真空條件下繼續(xù)攪拌3小時；最后得到有機硅改性的聚氨酯膠黏劑。
經(jīng)測試本實例所制備的膠黏劑耐熱溫度可提高到180攝氏度左右，固化后接觸角超過90°。
采用有機硅改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規(guī)格坯料進窯，以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至130攝氏度，此時通入過熱飽和水蒸氣，將氧含量控制在2％，恒溫一小時，再以每分鐘1攝氏度的升溫速率升溫至200攝氏度，恒溫2小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至130攝氏度，關閉過熱飽和水蒸氣，恒溫半小時，以每分鐘1攝氏度的降溫速率降至80攝氏度，恒溫1小時，關閉加熱系統(tǒng)，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
實施例4：膠黏力綜合性能試驗。
剪切強度按GB7124-86測定；
剝離強度按GB/T7122-1996測定。
取實施例1和2的木地板，再取行業(yè)內常用的聚氨酯膠黏劑制備的木地板作為對比組，分室溫固化24小時、3天和10天測定其剪切強度和剝離強度，見表1。
表1木地板粘接性試驗
從表1可以看出，實施例1和實施例2在25℃環(huán)境下，剪切強度明顯優(yōu)于對比組，在150℃環(huán)境下剪切強度也大大優(yōu)于對比組，效果非常顯著。且實施例1和實施例2的剝離強度也大大優(yōu)于對比組。由此可見，本發(fā)明不僅具有優(yōu)越的粘貼性能，而且本發(fā)明有效改善了耐高溫性能，拓寬了使用溫域。