岩棉中密度纤维板添加偶联剂KH-550测试试验

中密度纤维板(medium density fiberboard)中密度纤维板是以植物纤维为原料,施加脲醛树脂或其他合成树脂,在加热加压条件下压制而成的密度在0.50~0.88g/cm3范围的板材,也可以加入其他合适的添加剂以改善板材特性。

为了提高木材/岩棉纤维复合MDF 的性能,通过用KH-550硅烷偶联剂 喷施岩棉纤维表面,以及将KH-550硅烷偶联剂直接与脲醛树脂胶黏剂混合。采用不同摩尔比的酚醛树脂制造木板/岩棉纤维复合MDF、
试验表明,KH-550硅烷偶联剂可以有效提高木材/岩棉纤维复合MDF 的静曲强度和内结合轻度,(甲醛释放量,氧指数等的影响。)当添加量为岩棉质量的0.5%时,两者分别可以提高12%和20%以上;KH-550硅烷偶联剂可以有效降低木材/岩棉纤维复合MDF 的甲醛释放量,当添加量为岩棉质量的1%时,甲醛是凉了可以降低50%以上,KH-550硅烷偶联剂对提高木材/岩棉纤维复合MDF的阻燃性没有明显贡献。

实施工艺流程

偶联剂施于岩棉纤维

一定量的10%浓度偶联剂水溶液喷施于岩棉表面–干燥–与木纤维共混–施胶–铺装–预压–热压–性能测试。

偶联剂与胶混合

岩棉纤维与木纤维共混–施胶(含一定量的偶联剂)-铺装–预压–热压—性能预测。

预压工艺

预压工艺参数:

预压单位压力1.0-2.0MPA,时间1Min;热压单位压力3.5-4.0MPa;热压时间5min;热压温度175摄氏度,板材尺寸 400x400x10mm

产品性能测试

静曲强度(MOR)和内结合强度(IB)按照GB/T17657-1999《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的规定进行,氧化指数(OI)参照GB/T2406-1996《塑料燃烧性能试验方法-氧化指数》的规定进行。

复合MDF甲醛释放量测定

将尺寸30mmx100x10mm 复合MDF试件放于500ml广口瓶,盖紧瓶盖,24h 后用甲醛测试仪测定广口瓶内甲醛气体浓度。

测试结果:

偶联剂对复合MDF力学性能的影响。
KH-550硅烷偶联剂,广泛应用于促进无机和有机高分子的粘结。在玻璃纤维增强热固性于热塑性塑料中使用氨基硅烷偶联剂,可大幅提高复合材料在干湿态下的弯曲强度,拉伸强度和层间剪切强度,并显著提高湿态电气性能。为此,苯亚研究选用KH-550硅烷偶联剂提供木材/岩棉纤维复合材料的力学性能。

试验结果
岩棉/木纤维混合质量比2:8 施胶量10%,脲醛树脂摩尔比 1.2 偶联剂用量为岩棉纤维质量的百分数,复合MDF 目标密度0.75mg/立方厘米

试验结果表明,KH-550硅烷偶联剂的添加可以有效提高木材/岩棉辖内复合MDF 的力学性能;复合MDF的静曲强度与内结合强度随着偶联剂的添加量的增大而提高。与未添加偶联剂的木材/岩棉纤维复合MDF相比,加入岩棉质量0.05%的KH-550硅烷偶联剂,两种添加方式(岩棉纤维喷偶联剂与脲醛树脂中混入偶联剂)的复合MDF的静曲强度从24.6提升到25.8和25.7,提高近5%,当添加量到0.5%时,两种添加方式分别提高了29.1和27.6 分别提高18.3%和12.2% 特别是岩棉纤维喷施偶联剂的复合MDF的静曲强度已经接近同样条件下制造的纯木纤维MDF,显示出了很好的增强效果。

KH-550硅烷偶联剂增强木材/岩棉纤维复合MDF的内结合强度也具有与静曲强度相似的结果。与未添加偶联剂的MDF相比,加入岩棉质量的0.05%,结合强度,从0.58MPa 提高到了 0.63 与 0.61,分别提高 9%和 5%,当添加量达到0.5%时,内结合强度分别提高0.75MPa 与 0.71MPa,分别提高29%和22%。接近纯木纤维的MDF的内结合强度,显示良好的增强效果。