一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種家具材料制備方法，尤其涉及一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，屬于家具材料技術領域。
【背景技術】
[0002]近年來優質木材，特別是硬木的供應量越來越少，價格越來越高，如紅木的價格成倍，甚至數十倍的上漲。木材供需矛盾的加劇，嚴重制約了我國家具業的發展，成為發展的瓶頸。為解決這一問題，人們發揮聰明才智，不斷進行創新探索，開發了多種新材料，其中，木材陶瓷便是一種近年開發應用，引人注目的新材料。
[0003]木材陶瓷通常是用熱固性樹脂浸漬木質材料，經高溫炭化制成的，其具有高比表面、輕質、多孔、隔熱、耐磨損、耐腐蝕和電磁屏蔽等優良性能，十分適合應用于家具制造業中。現行的木材陶瓷生產技術中，大多選用酚醛樹脂浸漬木材來制備木材陶瓷，由于酚醛樹脂固化后殘炭率低、炭化過程中收縮較大，導致制備的木材陶瓷抗壓強度不夠高、體積收縮率比較大，很大程度上制約了木材陶瓷在家具材料中的應用。
【發明內容】
[0004]針對上述需求，本發明提供了一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，該制備方法用料合理、工藝簡單，制得的聚芳基乙炔樹脂/杉木粉木材陶瓷相較于普通木材陶瓷，具有更高的抗壓強度和更小的體積收縮率，應用前景廣闊。
[0005]本發明是一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟:a)預處理杉木粉，b)合成聚芳基乙炔樹脂，c)制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，d)熱處理制取木材陶瓷。
[0006]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，預處理杉木粉包括如下步驟:1)清洗杉木粉；2)干燥杉木粉；3)堿液處理杉木粉；4)洗滌杉木粉。
[0007]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟b)中，合成聚芳基乙炔樹脂包括如下步驟:1)將二乙烯基苯和溴素原料通過溴化加成-脫溴化氫二步反應合成二乙炔基苯；2)將二乙炔基苯在100°C條件下預聚至凝膠；3)固化處理凝膠制成聚芳基乙炔樹脂。
[0008]在本發明一較佳實施例中，所述的固化處理凝膠是將凝膠分別在120 °C、150 °C、180 °C、200 °C、350 °C 條件下保溫 2h。
[0009]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料包括如下步驟:1)將聚芳基乙炔樹脂溶于丙酮并與杉木粉混合均勻；2)將混合物在80?100°C下保溫4?5h ;3)減壓蒸餾除去丙酮；4)真空干燥22?24h ;5)模壓成型；6)在160?200 °C下固化處理3?4h。
[0010]在本發明一較佳實施例中，所述的聚芳基乙炔樹脂與杉木粉按質量比1:1進行混入口 ο
[0011]在本發明一較佳實施例中，所述的步驟d)中，熱處理制取木材陶瓷包括如下步驟:1)將步驟C)制取的復合材料在550?600°C下處理4h ;2) 700?750°C下處理4h ;3)850 ?900°C下處理 4h ；4) 1050 ?1100°C下處理 4h ；5) 1250 ?1300°C下處理 4h。
[0012]本發明揭示了一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，該制備方法用料合理、工藝簡單，制得的聚芳基乙炔樹脂/杉木粉木材陶瓷相較于普通木材陶瓷，具有更高的抗壓強度和更小的體積收縮率，應用前景廣闊。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
圖1是本發明實施例用于家具制作的木材陶瓷制備方法的工序步驟圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0015]圖1是本發明實施例用于家具制作的木材陶瓷制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟:a)預處理杉木粉，b)合成聚芳基乙炔樹脂，c)制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，d)熱處理制取木材陶瓷。
[0016]實施例1
具體制備方法如下:
a)預處理杉木粉，首先將取自木材加工廠的杉木粉用水進行清洗，再將杉木粉放入90°C烘箱中干燥2h，然后將杉木粉放入20%氫氧化鈉溶液中，攪拌處理40min，最后用去離子水洗滌杉木粉，以清除杉木粉表面的堿液。杉木粉經堿液處理后，除去了分子量較小的脂肪、糖類等化合物，同時木材纖維素發生潤張，充分暴露出以纖維素和木質素為主要骨架的微孔結構。
[0017]b)合成聚芳基乙炔樹脂，先將一定量的二乙烯基苯和溴素原料通過溴化加成-脫溴化氫二步反應合成二乙炔基苯；再將二乙炔基苯放入反應釜中，加熱反應釜至100°c，不斷攪拌二乙炔基苯，直至二乙炔基苯預聚成凝膠；然后將凝膠分別在I2(rc、i50°c、i8(rc、200°C、35(TC條件下保溫2h，制得完全固化的聚芳基乙炔樹脂。該聚芳基乙炔樹脂含有高度交聯的順式共軛多烯結構，固化后殘炭率高、收縮率低，同時具有優異的耐熱、抗氧化性能。
[0018]c)制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，具體制取過程為:首先將聚芳基乙炔樹脂溶于丙酮中配成30%的溶液，再與預處理后的杉木粉混合均勻，其中，聚芳基乙炔樹脂與杉木粉的質量比為1:1 ;然后將混合物放入高壓浸漬罐中，在80°C下保溫5h ;之后進行減壓蒸餾，充分除去丙酮，再將混合物放入真空干燥箱中，干燥22h;隨后將混合物放入模具中壓制成型，再于160°C下固化處理4h，即制得聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料。
[0019]d)熱處理制取木材陶瓷，先將步驟c)制取的復合材料置于氫氣氣氛炭化爐中，于550°C下熱處理4h，再于700°C下熱處理4h，然后于850°C下熱處理4h，隨后于1050°C下熱處理4h，最后于1250°C下熱處理4h，即制得具有較好抗壓強度和體積收縮率的木材陶瓷。
[0020]實施例2 具體制備方法如下:
a)預處理杉木粉，首先將取自木材加工廠的杉木粉用水進行清洗，再將杉木粉放入90°C烘箱中干燥2h，然后將杉木粉放入20%氫氧化鈉溶液中，攪拌處理40min，最后用去離子水洗滌杉木粉，以清除杉木粉表面的堿液。杉木粉經堿液處理后，除去了分子量較小的脂肪、糖類等化合物，同時木材纖維素發生潤張，充分暴露出以纖維素和木質素為主要骨架的微孔結構。
[0021]b)合成聚芳基乙炔樹脂，先將一定量的二乙烯基苯和溴素原料通過溴化加成-脫溴化氫二步反應合成二乙炔基苯；再將二乙炔基苯放入反應釜中，加熱反應釜至100°c，不斷攪拌二乙炔基苯，直至二乙炔基苯預聚成凝膠；然后將凝膠分別在I2(rc、i50°c、i8(rc、200°C、35(TC條件下保溫2h，制得完全固化的聚芳基乙炔樹脂。該聚芳基乙炔樹脂含有高度交聯的順式共軛多烯結構，固化后殘炭率高、收縮率低，同時具有優異的耐熱、抗氧化性能。
[0022]c)制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，具體制取過程為:首先將聚芳基乙炔樹脂溶于丙酮中配成30%的溶液，再與預處理后的杉木粉混合均勻，其中，聚芳基乙炔樹脂與杉木粉的質量比為1:1 ;然后將混合物放入高壓浸漬罐中，在100°C下保溫4h ;之后進行減壓蒸餾，充分除去丙酮，再將混合物放入真空干燥箱中，干燥24h;隨后將混合物放入模具中壓制成型，再于200°C下固化處理3h，即制得聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料。
[0023]d)熱處理制取木材陶瓷，先將步驟c)制取的復合材料置于氫氣氣氛炭化爐中，于600°C下熱處理4h，再于750°C下熱處理4h，然后于900°C下熱處理4h，隨后于1100°C下熱處理4h，最后于1300°C下熱處理4h，即制得具有較好抗壓強度和體積收縮率的木材陶瓷。
[0024]本發明揭示了一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，該制備方法用料合理、工藝簡單，制得的聚芳基乙炔樹脂/杉木粉木材陶瓷相較于普通木材陶瓷，具有更高的抗壓強度和更小的體積收縮率，應用前景廣闊。
[0025]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的制備方法包括如下步驟:a)預處理杉木粉，b)合成聚芳基乙炔樹脂，c)制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，d)熱處理制取木材陶瓷。2.根據權利要求1所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，預處理杉木粉包括如下步驟:1)清洗杉木粉；2)干燥杉木粉；3)堿液處理杉木粉；4)洗滌杉木粉。3.根據權利要求1所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，合成聚芳基乙炔樹脂包括如下步驟:1)將二乙烯基苯和溴素原料通過溴化加成-脫溴化氫二步反應合成二乙炔基苯；2)將二乙炔基苯在100°C條件下預聚至凝膠；3)固化處理凝膠制成聚芳基乙炔樹脂。4.根據權利要求3所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的固化處理凝膠是將凝膠分別在120°C、150°C、180°C、200°C、350°C條件下保溫2h。5.根據權利要求1所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料包括如下步驟:1)將聚芳基乙炔樹脂溶于丙酮并與杉木粉混合均勻；2)將混合物在80?100°C下保溫4?5h;3)減壓蒸餾除去丙酮；4)真空干燥22?24h ；5)模壓成型；6)在160?200°C下固化處理3?4h。6.根據權利要求5所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的聚芳基乙炔樹脂與杉木粉按質量比1:1進行混合。7.根據權利要求1所述的用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的步驟d)中，熱處理制取木材陶瓷包括如下步驟:1)將步驟c)制取的復合材料在550?600°C下處理 4h ；2) 700 ?750°C下處理 4h ；3) 850 ?900°C下處理 4h ；4) 1050 ?1100°C下處理4h ；5) 1250?1300°C下處理4h。
【專利摘要】本發明提供了一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，所述的制備方法包括如下步驟：a）預處理杉木粉，b）合成聚芳基乙炔樹脂，c）制取聚芳基乙炔樹脂/木粉復合材料，d）熱處理制取木材陶瓷。本發明揭示了一種用于家具制作的木材陶瓷的制備方法，該制備方法用料合理、工藝簡單，制得的聚芳基乙炔樹脂/杉木粉木材陶瓷相較于普通木材陶瓷，具有更高的抗壓強度和更小的體積收縮率，應用前景廣闊。
【IPC分類】C04B35/622, C04B35/532
【公開號】CN105330292
【申請號】CN201510682111
【發明人】楊小鋒
【申請人】蘇州東邦家具有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月21日