采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處理方法
【專利摘要】本發明公開了一種采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處理方法。本發明包括基板，基板的上層經膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經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，多元酸酐1?10份，多元醇30?50份，增塑劑20?50份，催化劑0.02?0.20份，消泡劑0.5?3份，除水劑0.02?0.20份，偶聯劑0.02?0.5份，抗氧化劑0.02?0.20份。本發明不僅可以有效改善聚氨酯膠黏劑的耐高溫性能，拓寬聚氨酯膠黏劑的使用溫域；而且大大簡化了采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的制備工藝，降低了采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的生產成本。
【專利說明】
采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處理方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種采用聚酰亞胺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技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟快速發展，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節攀升。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，實現可持續發展，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。現在也有一些 廠商生產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， 因此如何改進現有的膠黏劑，從而研發一款拼接強度高、極端環境適應性好、使用壽命長的 木地板，成為了亟待解決的難題。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于，提供一種采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板及其熱處 理方法。本發明不僅可以大大提高力學性能，而且環境適應性好，使用壽命長。
[0004] 本發明的技術方案:一種采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基 板的上層經膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經膠黏劑粘 貼而成的指接板;所述的膠黏劑按重量份由下列原料制成：
[0005] 多異氰酸酯5-20份，
[0006] 多元酸酐1-10份，
[0007] 多元醇30-50份，
[0008] 增塑劑20-50份，
[0009] 催化劑0.02-0.20份，
[0010] 消泡劑0.5-3份，
[0011] 除水劑0.02-0.20份，
[0012] 偶聯劑0.02-0.5份，
[0013]抗氧化劑0.02-0.20份。
[0014] 上述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的膠黏劑按重量份由下列 原料制成：
[0015] 多異氰酸酯10-15份，
[0016] 多元酸酐3-8份，
[0017] 多元醇30-40份，
[0018] 增塑劑30-50份，
[0019] 催化劑0.1-0.2份，
[0020] 消泡劑1-2份，
[0021] 除水劑0.1-0.2份，
[0022]偶聯劑0.1-0.5份，
[0023] 抗氧化劑0.05-0.1份。
[0024]前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的多異氰酸酯選自4,(- 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或多苯基多亞甲基多異氰 酸酯中的一種或幾種。
[0025] 前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的多元酸酐選自均苯四酸 二酐、3,3' 二苯甲酮四酸二酐、3,3' 聯苯基四酸二酐、3,3' 二苯醚四酸 二酐或3，3'，4，4'-聯苯基砜四羧酸二酐中的一種或幾種。
[0026] 前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，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。
[0027] 前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，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。
[0028]前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，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、Dabc〇33-LV或環烷酸鋅中的一種或幾種。
[0029]前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的消泡劑選自0?_520、0?_ 530、DF-899、DF-834、二甲基硅油中的一種或幾種；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。
[0030] 前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的偶聯劑選自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或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羥基苯丙酸異辛酯中的 一種或幾種。
[0031] 前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，所述的膠粘劑的制備方法依次 包括以下步驟：
[0032] 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°C，抽 真空脫水處理3-4小時，再冷卻至室溫；
[0033] 2)組合料配制:再加入消泡劑和多元酸酐，攪拌均勻，得到組合料；
[0034] 3)預聚體制備：向組合料中加入多異氰酸酯，攪拌并加熱至80-90°C，恒溫反應至 無氣泡產生后再繼續反應2-3小時，制得含有聚酰亞胺的預聚體；
[0035] 4)膠黏劑制備:將增塑劑、除水劑加入預聚體中，在真空條件下攪拌1-2小時;隨后 向混合體系中加入抗氧化劑、偶聯劑和催化劑，在真空條件下繼續攪拌3小時；最后得到聚 酰亞胺改性的聚氨酯膠黏劑。
[0036]前述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規格坯料進窯， 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，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。 [0037]本發明和已有技術相比，本發明包括基板，基板的上層經膠黏劑粘貼有表皮，基板 下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經膠黏劑粘貼而成的指接板。本發明的膠黏劑通 過合理的組分和配比，將聚酰亞胺鏈段引入到聚氨酯膠黏劑中，有效改善了聚氨酯膠黏劑 的耐高溫性能，拓寬了聚氨酯膠黏劑的使用溫域。同時，本發明不但能夠有效調控膠黏劑中 聚酰亞胺的含量，而且大大簡化了采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的制備工藝， 降低了采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的生產成本，為高性能聚氨酯膠黏劑的工 業化生產及其在國民工業中的廣泛應用起到了積極的推動作用。此外，本發明還提供了一 種聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的制備方法以及采用該膠黏劑的木地板的熱處理方法。所述 方法在聚氨酯預聚過程中直接加入多元酸酐固體粉末，依靠異氰酸酯基與多元酸酐間的反 應形成聚酰亞胺，一步實現聚酰亞胺的生成與引入工作，大大簡化了采用聚酰亞胺改性聚 氨酯膠黏劑的木地板的制備技術，同能夠有效控制膠黏劑中聚酰亞胺含量。由于本發明的 膠黏劑作了改進，從而大大地提高力學性能，在粘度、抗壓強度、抗拉強度、抗滲壓力等方 面，均具有優越的效果，而且環境適應性好，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0038]實施例1: 一種采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層 經膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經膠黏劑粘貼而成的 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、4， 二苯基甲烷二異氰酸酯8.7份、均苯四酸二酐2.2份、二甲基硅油為0.8份、三亞乙基二胺 為0.06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。
[0039]具體制備步驟為：
[0040] 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 l〇〇°C，抽真空脫水處理4小時；
[0041] 2)向經脫水處理后冷卻至室溫的聚四氫呋喃二醇中依次投入8g二甲基硅油和22g 均苯四酸二酐，機械攪拌均勾；
[0042] 3)向上述混合料中加入87g4,4~二苯基甲烷二異氰酸酯，攪拌并加熱至90°C，恒 溫反應至無氣泡產生后再繼續反應2小時，制得含有聚酰亞胺的預聚體；
[0043] 4)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0.5g，在真空條件下攪拌2小時；隨后向混合體系中加入三亞乙基二胺0.6g、y-氨丙基三 乙氧基硅烷0.5g、3，5-二叔丁基-4羥基苯基丙酸十八碳酸酯0.5g，在真空條件下繼續攪拌3 小時;最后得到略帶黃色的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板。
[0044] 木地板的制備方法可采用常規的制備工序，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。
[0045] 經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。
[0046]采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規格坯料進窯，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，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
[0047]實施例2:-種采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，包括基板，基板的上層 經膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經膠黏劑粘貼而成的 指接板；所述的膠黏劑由下列重量份的原料制成：四氫呋喃-氧化乙烯共聚二醇（分子量 3000)35份、六亞甲基二異氰酸酯12.2份、3，3、4,4。聯苯基四酸二酐5份、二甲基硅油為 1.6份、三亞乙基二胺為0.12份、鄰苯二甲酸二異辛酯35份、原甲酸三乙酯0.13份、γ-(甲基 丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷〇. 3份、3，5-二叔丁基-4羥基苯丙酸異辛酯0.08份。
[0048]具體制備步驟為：
[0049] 1)稱取350g分子量為3000的四氫呋喃-氧化乙烯共聚二醇投入到2L的反應釜中， 攪拌并加熱至95°C，抽真空脫水處理4小時；
[0050] 2)向經脫水處理后冷卻至室溫的四氫呋喃-氧化乙烯共聚二醇中依次投入16g二 甲基硅油和50g3，3'，4，V -聯苯基四酸二酐，機械攪拌均勻；
[0051] 3)向上述混合料中加入122g六亞甲基二異氰酸酯，攪拌并加熱至90°C，恒溫反應 至無氣泡產生后再繼續反應2小時，制得預聚體；
[0052] 4)向所制得的預聚體中依次加入鄰苯二甲酸二異辛酯350g、原甲酸三乙酯1.3g， 在真空條件下攪拌2小時；隨后向混合體系中加入三亞乙基二胺1.2g、y-(甲基丙烯酰氧） 丙基三甲氧基硅烷3g、3，5-二叔丁基-4羥基苯丙酸異辛酯0.8g，在真空條件下繼續攪拌3小 時;最后得到采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板。
[0053]經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。
[0054]采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法，規格坯料進窯，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，自然冷卻至40攝氏度，關機，出窯。
[0055]實施例3:膠黏力綜合性能試驗。
[0056] 剪切強度按GB7124-86測定；
[0057] 剝離強度按GB/T7122-1996測定。
[0058]取實施例1和2的木地板，再取行業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。
[0059]表1木地板粘接性試驗 [00601
[0061]
[0062] 從表1可以看出，實施例1和實施例2在25°C環境下，剪切強度明顯優于對比組，在 150°C環境下剪切強度也大大優于對比組，效果非常顯著。且實施例1和實施例2的剝離強度 也大大優于對比組。由此可見，本發明不僅具有優越的粘貼性能，而且本發明有效改善了耐 高溫性能，拓寬了使用溫域。
【主權項】
1. 采用采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于:包括基板，基板的上層 經膠黏劑粘貼有表皮，基板下方經膠黏劑粘貼有底板，基板為由木塊經膠黏劑粘貼而成的 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， 多元酸酐1-10份， 多元醇30-50份， 增塑劑20-50份， 催化劑0.02-0.20份， 消泡劑0.5-3份， 除水劑0.02-0.20份， 偶聯劑0.02-0.5份， 抗氧化劑0.02-0.20份。2. 根據權利要求1所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于:所述 的膠黏劑按重量份由下列原料制成： 多異氰酸酯10-15份， 多元酸酐3-8份， 多元醇30-40份， 增塑劑30-50份， 催化劑0.1-0.2份， 消泡劑1-2份， 除水劑0.1-0.2份， 偶聯劑0.1-0.5份， 抗氧化劑0.05-0.1份。3. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 所述的多異氰酸酯選自4,4^二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸 酯或多苯基多亞甲基多異氰酸酯中的一種或幾種。4. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 所述的多元酸酐選自均苯四酸二酐、3,3' 二苯甲酮四酸二酐、3,3' ,4,(-聯苯基四 酸二酐、3,3' 二苯醚四酸二酐或3,3' 聯苯基砜四羧酸二酐中的一種或幾種。5. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 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。6. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 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。7. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 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、Dabc 〇33-LV或環烷酸鋅中 的一種或幾種;所述的消泡劑選自DF-520、DF-530、DF-899、DF-834、二甲基硅油中的一種或 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。8. 根據權利要求1或2所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征在于： 所述的偶聯劑選自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或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羥基苯丙酸異辛酯中的一種或幾種。9. 根據權利要求1-8任一項所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板，其特征 在于:所述的膠粘劑的制備方法依次包括以下步驟： 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°C，抽真空 脫水處理3-4小時，再冷卻至室溫； 2) 組合料配制:再加入消泡劑和多元酸酐，攪拌均勻，得到組合料； 3) 預聚體制備：向組合料中加入多異氰酸酯，攪拌并加熱至80-90°C，恒溫反應至無氣 泡產生后再繼續反應2-3小時，制得含有聚酰亞胺的預聚體； 4) 膠黏劑制備:將增塑劑、除水劑加入預聚體中，在真空條件下攪拌1-2小時；隨后向混 合體系中加入抗氧化劑、偶聯劑和催化劑，在真空條件下繼續攪拌3小時；最后得到聚酰亞 胺改性的聚氨酯膠黏劑。10. 根據權利要求1-9所述的采用聚酰亞胺改性聚氨酯膠黏劑的木地板的熱處理方法， 其特征在于:規格坯料進窯，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，自然冷 卻至40攝氏度，關機，出窯。
【文檔編號】C08G18/73GK105838312SQ201610231712
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】孫龍祥, 吳忠其, 王艷偉, 朱鑫炎
【申請人】久盛地板有限公司