摘要
本研究以自制无机胶黏剂和杨木刨花为主要原料，通过冷压成型工艺制备了无机杨木刨花板，采用单因素试验法，研究了胶黏剂添加量、密度、冷压时间、养护时间等不同工艺因素对板材物理力学性能的影响规律，并通过电子显微镜、热重分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪等分析了不同工艺因素对无机杨木刨花板性能的影响机制;同时，通过锥形量热仪和导热系数仪分别分析了不同胶黏剂添加量的板材的阻燃抑烟性能和导热性能。采用无机杨木刨花板、桉木单板和环氧树脂为原料，通过正交试验法，结合极差分析、方差分析和显著性检验，探究了涂胶量、热压温度和热压时间对复合材料物理力学性能和胶合性能的影响规律。 (1)采用不同施胶量(53％、57％、61％、65％)制备了无机杨木刨花板，检测了板材的物理力学性能，分析了施胶量对板材性能的影响机制。结果表明:随着施胶量增大，板材静曲强度(MOR)和弹性模量(MOE)先增大后减小，内结合强度(IB)逐渐增大，24h吸水厚度膨胀率(24h TS)逐渐减小。施胶量为57％时板材MOR和MOE分别达到最大值21.5MPa和4360MPa，施胶量为65％时板材IB达到2.61MPa，24h TS达到最小值3.36％。 (2)采用不同设计密度(0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1 g/cm3、1.2g/cm3)制备了无机杨木刨花板，检测了板材的物理力学性能，分析了密度对板材性能的影响机制。结果表明:随着密度增大，板材MOR、MOE均逐渐增大，IB先增大后减小，24h TS先减小后增大，板材密度为1.1 g/cm3时板材IB达到最大值3.54MPa，24h TS达到最小值3.99％。 (3)通过单因素试验法，分别采用不同冷压时间(12h、24h、36h、48h)、养护时间(6d、8d、10d、12d)和干燥温度(80℃、90℃、100℃、110℃)制备了无机杨木刨花板，检测了板材的物理力学性能，分析了不同工艺因素对板材性能的影响机制。结果表明:冷压时间和养护时间的延长，有利于板材中无机胶黏剂水化反应的进行。随着冷压时间和养护时间的延长，无机杨木刨花板的MOR、MOE和IB均呈现先增大后趋于稳定的趋势;24h TS呈现先减小后趋于稳定的趋势。干燥温度对板材性能影响不显著。综合板材性能和生产效率考虑，单因素实验条件下，最佳的冷压时间、养护时间干燥温度分别为24h、8d、80℃。 (4)以不同施胶量(53％、57％、61％、65％)的无机杨木刨花板为对象，分别研究了不同施胶量对无机杨木刨花板阻燃抑烟性能和导热性能的影响。结果表明:随着施胶量的增大，板材燃烧的峰值热释放速率降低，热释放速率到达峰值的时间推迟，总热释放量减少，表明板材的阻燃性能更好。同时，施胶量增加，板材的生烟量减少，CO生成量增大，CO2生成量减少。但CO与CO2的生成量之和随着施胶量的增大而减少，表明施胶量会增加产生一定的抑烟效果。试验制备的无机刨花板完全符合现代建筑对保温材料的描述和要求;随着板材施胶量的增加，导热系数呈现略微增大的趋势。 (5)以无机杨木刨花板为基材、桉木单板为贴面材料和环氧树脂为胶黏剂，通过正交试验，研究了涂胶量、热压温度和热压时间对复合材料物理力学性能和胶合性能的影响。结果表明:在影响复合材料性能的因素中，以涂胶量影响最为显著，热压温度对性能的影响较为显著，热压时间对性能的影响不显著。复合材料贴面的适宜工艺条件为:涂胶量120g/m2;热压时间为90℃;热压时间为5min。
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