[發明專利]一種高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板及其制備方法

在審

• 申請號: 201510413503.6
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105082305A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 張友吉
• 申請（專利權）人: 百儀家具有限公司
• 主分類號: B27N3/04
• 分類號: B27N3/04;B27N3/12;B27N1/02;C09J151/00;C09J121/00;C09J11/04;C08F289/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及竹纖維板制造領域，尤其涉及一種高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板及其制備方法。

背景技術

纖維板結構均勻、表面平滑光整,具有良好的加工性能,因此被廣泛用于家具制造業和建筑業。目前制備纖維板的主要原料為木質纖維和脲醛樹脂膠粘劑。隨著森林資源的過渡砍伐,如何保證充足的原料供給,已成為一個重要的社會和經濟問題。另外,脲醛樹脂來源于不可再生的石化資源,在濕熱環境下容易釋放出游離甲醛,嚴重污染環境,危害人類健康。隨著原油價格的不斷上漲和人們對自身及環境安全問題的日益關注,這一問題變得更為嚴峻。

竹子生長快、產量高,與木材相比,具有強度高、韌性好等特點,是纖維板的理想原料。中國竹資源豐富,有竹子40屬500多種,面積800萬hm²,占世界竹林面積的40%,現有竹材加工廠數千家,竹林年采伐量達4億株,1200萬t,在竹加工產業中有大量的纖維殘余被廢棄而沒有被充分利用。

大豆蛋白是油脂加工的副產品,來源豐富。改性大豆蛋白膠粘劑無毒,是一種環境友好型產品。Sun等利用脲、SDS、SDBS、鹽酸胍對大豆蛋白改性,提高了其粘接性能。洪一前等利用氫氧化鈉溶液對大豆分離蛋白改性,獲得了粘接性能較佳的膠粘劑。李永輝等運用SDS改性的大豆分離蛋白膠粘劑,顯著提高了其在膠合板的粘結性能、耐候性能和耐水性能?！痘诟男源蠖沟鞍啄z粘劑的竹纖維板性能》一文利用改性大豆蛋白膠粘劑制作出竹纖維板，該竹纖維板的靜曲強度達16.5MPa,彈性模量1032.6MPa,抗拉強度10.4MPa,厚度膨脹率31.0%。

近年來，我國橡膠資源緊缺，每年進口大量的天然橡膠與合成橡膠，而輪胎消耗了橡膠消費總量的70%以上;廢舊輪胎已成黑色污染，我國廢舊輪胎產量2004年1.12億條，2006年1.5億條，2008年約2.07億條，2009年2.33億條，2010年為2.56億條。廢舊輪胎主要用于輪胎翻新、膠粉利用、原形改制、再生膠、熱裂解利用及燃料。

將廢舊橡膠粉用堿處理，與木質材料復合，能提高材料的防水、防震、隔熱、隔音等性能，將廢舊橡膠粉用于竹纖維板的報導還沒有。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板及其制備方法，該竹纖維板材表面表現出良好的疏水性，其力學性能達到GB/T11718—2009干燥狀態下普通型、家具型中密度纖維板、室外狀態下家具型中密度纖維板的國家標準，耐磨性好，抗拉強度高，環保健康。

本發明的技術方案如下：

一種高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板，其特征在于由下列重量份的原料制成：竹纖維162-164、0.2%氫氧化鈉溶液適量、大豆分離蛋白16.2-16.7、防腐劑1.5-1.6、丙烯酸三氟乙酯1.2-1.3、廢舊輪胎橡膠粉7-8、過氧化異丙苯0.2-0.3、納米三氧化鎢1-1.5、納米碳纖維1-2。

所述的高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板，其特征在于：

（1）將廢舊輪胎橡膠粉過200目篩，與3-4倍重量份的0.2%氫氧化鈉溶液混合，在50-52℃下攪拌15-20min，然后在50-52℃、波長340nm、輻照強度0.77W/㎡的條件下進行紫外線老化8-9h，再在38-40℃下冷凝3.5-4h，如此循環處理橡膠粉一周，得到改性橡膠粉；

（2）取159-162重量份的0.2%氫氧化鈉溶液，與大豆分離蛋白、丙烯酸三氟乙酯、納米三氧化鎢、納米碳纖維、過氧化異丙苯、防腐劑混合攪拌30-40分鐘，再加入改性橡膠粉，繼續攪拌1.6-2h，得到膠黏劑；

（3）將膠黏劑與其他剩余成分混合，攪拌15-17min，調節板坯含水率為34-34.4%，進行鋪裝，在熱壓溫度為166-168℃下,熱壓7.5-7.8min成型，即得。

本發明的有益效果

本發明竹纖維板材使用丙烯酸三氟乙酯、廢舊輪胎橡膠粉進行改性，板的表面表現出良好的疏水性，其力學性能達到GB/T11718—2009干燥狀態下普通型、家具型中密度纖維板、室外狀態下家具型中密度纖維板的國家標準；通過使用納米三氧化鎢、納米碳纖維，提高了板材的耐磨性、抗拉強度；通過使用大豆分離蛋白膠黏劑，環保健康。

具體實施方式

一種高強度廢舊輪胎橡膠粉改性竹纖維板，由下列重量份（公斤）的原料制成：竹纖維163、0.2%氫氧化鈉溶液適量、大豆分離蛋白16.4、防腐劑1.5、丙烯酸三氟乙酯1.3、廢舊輪胎橡膠粉7.5、過氧化異丙苯0.2、納米三氧化鎢1.3、納米碳纖維1.5。