多层实木铝箔复合制备功能人造板技术研究

摘要

多层实木铝箔复合功能人造板是一种新型的复合材料，作为高档板材在我国起步较晚。制备多层实木铝箔复合功能人造板采用的胶粘剂价格昂贵，铝箔表面处理和热压复合工艺复杂，能量消耗高，环境污染大，生产周期长，使其推广应用受到限制。采用低价、低醛胶粘剂，用热压方法快速生产多层实木铝箔复合功能人造板成为一个研究热点。
　　本文以杨木单板为基材，铝箔为功能材料，按照单板层积材的结构设计，制备多层实木铝箔复合功能人造板。主要研究内容包括：通过热压实验，选择较优铝箔表面处理方式和胶黏剂；利用正交实验设计系统研究了6种热压工艺参数对复合板材性能影响，通过方差分析和极差分析选择最佳工艺参数；通过对不同结构设计复合材料燃烧性能测试，探讨铝箔在板材中的位置对板材燃烧性能的影响。实验分析铝箔在板材中的铺放位置对复合材料性能的影响，为优化多层实木铝箔复合功能人造板的结构提供依据。研究结果如下：
　　（1）对铝箔表面机械打磨、水洗、烘干的处理方式能够获得很好的粘接界面，这种处理方式成本低、操作简单、对环境伤害小；大豆蛋白质胶黏剂、酚醛树脂、聚醋酸乙烯乳液三者单一作为胶黏剂热压制备多层实木铝箔复合功能人造板都不能达到理想的粘接效果；将三者两两混合发现，利用PVAC改性PF制得胶黏剂用于热压制备多层实木铝箔复合功能人造板，制得的板材具有粘接强度高、耐水耐热性能好等优点；优选PVAc改性PF作为多层实木铝箔复合功能人造板用胶黏剂。
　　（2）利用PVAc改性PF为胶黏剂，热压制备多层实木铝箔复合功能人造板，铝箔在不同位置对板材的五个物理力学性能影响都极显著；除此之外，热压温度、热压压力、胶黏剂配比对胶合强度影响显著；热压时间、热压压力对静曲强度影响显著；其他因素对弹性模量影响不显著；热压温度，热压压力对浸渍剥离影响显著；热压时间、热压压力、涂胶量对吸水厚度膨胀率影响显著。
　　（3）通过对正交实验结果进行极差分析，筛选出的最佳工艺参数为：铝箔铺放在表层单板下，胶黏剂比例为2：1.5：1，热压温度140℃，热压时间15分钟，热压压力1.0MPa，涂胶量240g/m2。采用这种热压工艺制备的多层实木铝箔复合功能人造板各项性能都达到或超过了国标要求。
　　（4）铝箔的存在，可以抑制燃烧，延缓了有害气体释放的时间和量；随着铝箔由中心位置向两侧表面变化，点燃时间增加5s，pkHRR值降低92.45kW/m2，Avg-HRR值降低26.62kW/m2，THR下降了近19.82MJ/m2，TSR降低了171.9m2/m2；总体来说，铝箔在最外层的板材，其起到的阻燃性能优于铝箔在中层或纯杨木板材
　　（5）铝箔的铺放位置从内层向外层变化，板材的胶合强度降低，静曲强度、弹性模量升高，耐水性能增强，而且这种变化趋势呈线一种线性变化；铝箔的铺放位置对复合板材的影响顺序为吸水厚度膨胀>胶合强度>静曲强度>弹性模量；铝箔在最外层对板材性能影响最显著，能够发挥最大的增强效果。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容和目标

第二章 铝箔表面处理及胶黏剂改性方法

2.1铝表面处理对复合材料性能影响研究

2.2胶黏剂选用及改性研究

2.3 本章小结

第三章 多层实木铝箔复合功能人造板制备工艺研究

3.1 实验材料及方法

3.2 实验方法

3.3 性能检测

3.4 结果分析与讨论

3.5 本章小结

第四章 多层实木铝箔复合功能人造板燃烧性能研究

4.1 锥形量热仪工作原理

4.2板材燃烧性能

4.3 结果分析与讨论

4.4 本章小结

第五章 结构设计对多层实木铝箔复合功能人造板性能影响研究

5.1 实验材料及方法

5.2实验方法

5.3 性能检测

5.4 结果分析与讨论

第六章 结论与讨论

6.1 结论

6.2 讨论与建议

6.3 创新点

参考文献

英文摘要