[發(fā)明專利]一種抗裂型竹木結(jié)構(gòu)用無機(jī)膠及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010238082.9
• 申請(qǐng)日: 2020-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN111303775B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉巧玲;李秀榮;張?chǎng)?/a>;賈留東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué);山東建筑大學(xué)工程鑒定加固研究院有限公司;山東建固特種專業(yè)工程有限公司
• 主分類號(hào): C09J1/02
• 分類號(hào): C09J1/02;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

本發(fā)明涉及竹木材質(zhì)用膠的技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是一種抗裂型竹木結(jié)構(gòu)用無機(jī)膠及其制備方法。其組分包括：氧化鎂，七水硫酸鎂，硅灰，硅溶膠，硅酸鋰，硅酸鈉，檸檬酸，微晶纖維素，納米纖維素晶須，水。該無機(jī)膠與竹木材料之間的粘結(jié)性能好，并提高了粘結(jié)后竹木復(fù)合材的耐火性能、強(qiáng)度和耐久性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及竹木材質(zhì)用膠的技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，是一種抗裂型竹木結(jié)構(gòu)用無機(jī)膠及其制備方法。

背景技術(shù)

竹材和木材是所有建筑材料中獨(dú)有的能夠天然生長(zhǎng)，符合可持續(xù)發(fā)展對(duì)環(huán)境友好的綠色材料。竹木建筑由于重量輕、強(qiáng)度高，具有非常良好的抗震能力。在城市內(nèi)可建成跨度達(dá)幾十米的大型公共建筑，平時(shí)作為展覽場(chǎng)所，發(fā)生地震等災(zāi)害時(shí)可作為避難住地。

膠合竹(包括集成材和重組竹)和膠合木屬于工程竹木產(chǎn)品，可增大斷面，提高承載力。適用于竹木結(jié)構(gòu)的環(huán)境友好型無機(jī)膠的研制和應(yīng)用，將極大地推動(dòng)竹木結(jié)構(gòu)、竹木復(fù)合結(jié)構(gòu)及竹木制品等產(chǎn)業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展，提高我國(guó)在國(guó)際領(lǐng)域的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

目前，現(xiàn)代竹木構(gòu)件及竹木制品等粘結(jié)使用的主要為有機(jī)膠，在生產(chǎn)和制備過程中，會(huì)產(chǎn)生酚、醛等大量的有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人身造成極大的危害。有的企業(yè)花費(fèi)高昂的價(jià)格采購(gòu)有害物質(zhì)釋放量相對(duì)較低的進(jìn)口有機(jī)膠，而有的企業(yè)犧牲環(huán)保性能以降低成本，讓本來綠色環(huán)保的竹木結(jié)構(gòu)及竹木制品變成了有害物質(zhì)的存儲(chǔ)罐，成為限制竹木行業(yè)健康發(fā)展的核心關(guān)鍵問題。同時(shí)，有機(jī)膠耐久性和防火性差，不僅限制了竹木結(jié)構(gòu)的使用范圍和使用壽命，而且戶外構(gòu)件在使用過程中需要采用有機(jī)膠進(jìn)行不定期的維護(hù)與保養(yǎng)，增加了使用成本，并帶來二次環(huán)境污染。

此外，有機(jī)膠價(jià)格昂貴，降低了竹木結(jié)構(gòu)及竹木制品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。普通無機(jī)膠，無有害物質(zhì)釋放，耐久性和防火性能較好，價(jià)格便宜，但是與竹木材料之間不能實(shí)現(xiàn)良好粘結(jié)，從而無法用于竹木結(jié)構(gòu)及竹木制品。如果能夠研制出耐久性和防火性優(yōu)良的環(huán)境友好型無機(jī)膠，實(shí)現(xiàn)無機(jī)膠與竹木材料之間良好的粘結(jié)，根據(jù)工況和使用環(huán)境，即使部分取代有機(jī)膠，也將會(huì)極大地帶動(dòng)竹木結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用。

目前，亟需研究綠色環(huán)保與竹木材料之間粘結(jié)性良好的無機(jī)膠。本發(fā)明的發(fā)明人針對(duì)該情況，進(jìn)行了一系列的研究和創(chuàng)新，研發(fā)了針對(duì)竹木結(jié)構(gòu)的無機(jī)膠，相比有機(jī)膠，無機(jī)膠的開裂風(fēng)險(xiǎn)增大，次品率提高。本發(fā)明是在竹木結(jié)構(gòu)的無機(jī)膠的基礎(chǔ)上進(jìn)行了深入研究，為降低開裂風(fēng)險(xiǎn)，提高正品率，在前期的研究基礎(chǔ)上，提供了一種抗裂型的竹木結(jié)構(gòu)的無機(jī)膠，作為系列申請(qǐng)，提出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的無機(jī)膠與竹木材料之間不能實(shí)現(xiàn)良好粘結(jié)等問題，本發(fā)明提供一種抗裂型竹木結(jié)構(gòu)用無機(jī)膠及其制備方法。該無機(jī)膠與竹木材料之間的粘結(jié)性能好，并提高了粘結(jié)后竹木復(fù)合材的耐火性能、強(qiáng)度和耐久性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種抗裂型竹木結(jié)構(gòu)用無機(jī)膠，其組分包括：氧化鎂，七水硫酸鎂，硅灰，硅溶膠，硅酸鋰，硅酸鈉，檸檬酸，微晶纖維素，納米纖維素晶須，水。

進(jìn)一步的，氧化鎂：輕燒氧化鎂，活性56及以上，活性越大，水化產(chǎn)物強(qiáng)度越高。

進(jìn)一步的，七水硫酸鎂：工業(yè)級(jí)，有效含量90％及以上，有效含量越高，水化產(chǎn)物強(qiáng)度越高。

進(jìn)一步的，硅灰：S iO₂含量90％以上，粒度100-300nm，合適的粒度范圍，有利于改善水化產(chǎn)物的微觀結(jié)構(gòu)，提高強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，硅溶膠：粒度7-25nm，液體，硅溶膠的粒度對(duì)膠體的粘結(jié)性能和滲透性能影響較大。

進(jìn)一步的，硅酸鋰：固體或者液體，模數(shù)1.5-3.5，模數(shù)對(duì)膠體的粘結(jié)性能和溶于水的能力影響較大，模數(shù)越高，粘結(jié)性能越好，但是越難溶于水，需要選擇一個(gè)合適的范圍。固體需要提前在水中溶解。