[发明专利]石蜡乳液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种人造板防水剂及其制备方法，尤其涉及一种石蜡乳液及其制备方法，本发明还涉及该石蜡乳液在制备刨花板中的应用，属于人造板防水剂领域。

背景技术

由于木材具有游离羟基、纤维表面带负电荷、以及毛细管和渗透作用，使木质材料具有吸湿、吸水的特性。因此人造板在使用过程中受空气湿度变化的影响，其含水率、厚度和长度会有所变化，并且导致人造板产生翘曲变形，甚至影响胶合强度。因此，人造板的吸水厚度膨胀率是衡量其材料性能的一项重要指标。这种指标决定了人造板在运输、安装以及使用过程中的尺寸稳定性如何随环境温度和湿度的变化而变化，因此，人造板吸水厚度膨胀指标在生产地点与使用地点相距甚远、地域差异较大的使用条件下显得尤其重要。

目前，被公认为能够最有效地控制人造板吸水厚度膨胀的方法是向纤维或刨花板中施加少量石蜡或石蜡防水剂，从而降低木材或纤维的表面张力，并使之小于水的表面张力，达到防水的目的。

以下几个指标是人造板企业选用防水剂时主要的参考因素。

(1)机械稳定性

机械稳定性主要指的是防水剂抗机械剪切的能力。石蜡乳液防水剂在使用过程中需要经过管路传输和承受泵的剪切力。如果乳液不能保持一定的机械稳定性，乳液在流动过程中就会提前破乳，影响使用效率。更为严重的是，因破乳而导致堵塞管路或喷嘴，将给使用厂家造成很大麻烦。

(2)耐酸、碱性，耐硬水性

这一指标的考核体现在防水剂与胶的混合。大部分阴离子表面活性剂配方对酸，碱，硬水都很敏感，在与胶混合后，很容易破乳结块，但又不易被肉眼所发觉，这是防水剂使用效率降低的一个重要原因。

(3)热压易破乳性

热压易破乳性是影响防水剂使用效率的最重要因素，但却几乎被市场上现有的所有石蜡乳液防水剂生产企业所忽视。热压易破乳性可以保证施加到纤维上与胶相互接触混合的那部分防水剂在热压力的作用下，能够很快破乳，脱离胶液包裹，并流向纤维表面，最终充分达到防水效果。

用石蜡为基体作为防水剂，其主要功能是部分的阻隔人造板中木材单元中纤维之间的孔隙，使水分不容易润湿表面，降低纤维表面对水的吸附作用而起到防水效果。防水效率的评价，决定于防水及对纤维表面的覆盖程度和均匀分布程度。石蜡作为防水剂使用时，其覆盖纤维表面的比例不会超过1％，也远远小于人造板内部胶的覆盖率。当蜡的用量超过一定量时，会影响胶的有效覆盖率，从而影响纤维与纤维之间的胶合。

使用固体石蜡作为防水剂，主要存在着以下几个问题，包括：

(1)在人造板热压过程中，常出现没有融化的石蜡被包在胶滴中的现象，这部分石蜡不能在刨花或纤维表面形成蜡膜，因而起不到防水作用，造成石蜡的浪费。

(2)石蜡防水剂需要在融化的液态下施加，使用温度较高，容易发生烫伤等操作事故，且石蜡冷凝后极易堵塞输送管道；

(3)石蜡价格逐年升高，增加了人造板的生产成本。

由于以固体石蜡作为人造板防水剂存在的诸多问题，国内外的人造板企业越来越多的研发以石蜡乳液作为人造板防水剂的技术，但是目前国内的石蜡乳液还存在以下问题而得不到广泛应用：

1)石蜡乳液防水效果不如石蜡，原因在于生产防水剂所用的石蜡本身防水效果差，以及乳液的乳化效果差，乳液中固体颗粒尺径和分布不均，导致其在纤维上分散不均；

2)石蜡乳液的机械稳定性及抗剪切力差，导致使用过程中破乳；乳化剂选用不当及乳化工艺可操作性不好，石蜡乳液防水剂在使用过程中常有破乳和堵塞喷管的现象，给生产带来很大不便。

3)由于石蜡乳液对纤维的吸附性差，或者石蜡本身防水效果差，导致持久防水效果差。

4)石蜡乳液中使用的乳化剂过多、乳化剂极性偏大，影响胶粘剂的固化，因此对板的理化指标有负面影响。

5)防水剂质量不过关，影响低F/U摩尔比胶的胶合和甲醛释放量。

由于人造板用防水剂的成本约占到人造板企业生产成本的6％左右，因此，用价格较低的防水剂来替代价格常年居高不下的石蜡，从而降低人造板企业的石蜡使用成本，这也成为降低人造板企业综合生产成本的最直接的途径之一。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够有效提高人造板防水性能的石蜡乳液，并且该石蜡乳液具有机械稳定性高，能够抗酸、碱性和耐硬水，在热压下易破乳，生产成本低等优点。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种制备上述石蜡乳液的方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：