一种强耐候防滑绿色户外木质地板材料及其制备

本技术涉及一种强耐候防滑绿色户外木质地板材料及其制备方法和应用，属于木质复合材料。背景技术：1、近年来，中国住宅业的蓬勃兴起，带动了建筑地板产业的迅速发展，其中pvc塑胶材料属于高分子材料的一种，曾广泛应用在各种室内外地板等行业中，但是被用为地板材料的pvc要长期暴露在室外，经受常年大气环境中具有破坏作用的因素如风吹、日晒、环境污染、雨淋等的侵蚀，再加上制作pvc材料所需原料中助剂、树脂的选配和制品的成型加工工艺存在一系列的问题，致使pvc材料经常出现脱层和变形，耐候性及耐盐雾性降低。然而气候老化是高分子材料固有的特性之一，是不能完全消除，所以试图寻找有效措施或替代材料，延缓该特性。2、随后发现天然木质可再生材料制备的木质地板因具有外形雅观、缓和冲击、环保、耐用等优点，且在促进低碳经济的发展、节能减排、实现资源循环利用等方面具有更好的意义，成为了户外装修的首选铺地材料，受到了装饰企业和户主的欢迎，成为室外装修的新宠。目前木质地板尤其是户外木质地板，消费者在选择和购买时，不仅对其外观颜色、品牌种类等进行选择，还对其性能及使用耐久性同样要求严格。所以人们会把耐候性和防滑性能作为家装、工程地板的指标，比如海边栈道对材料耐盐雾性要求更高。3、我国生产的用于户外的木地板主要是实木地板和木塑复合地板两大类，实木地板包括防腐木、碳化木和刨花板等。而在使用过程中发现防腐木地板化学药剂味重、不利于健康和易变形开裂等缺点。碳化木地板脆性大、成本高、质量差异较大，只推荐用于一些轻型木结构中，同时炭化处理使木材中大量半纤维素和少量木质素降解，从而降低了碳化木地板的某些力学性能，且加深了木材的颜色，使其色泽不如其他地板鲜亮。木塑复合地板也有一些缺点，如密度大、强重比小、生产能耗大、对温度比较敏感、价格昂贵、阻燃性和耐候性较差、在不同环境中使用时往往会发生蠕变、疲劳破坏甚至断裂等。4、综上所述，传统户外产品通常采用木材、塑料或金属等材料制作，但这些材料在户外环境中容易受到风吹日晒、雨淋雪融等自然因素的侵蚀，导致产品的使用寿命较短。另外，传统材料中存在有害物质，不符合环保要求，对人体健康和环境造成一定的影响。5、市场上户外用木地板主要有防腐木、炭化木、重组竹、重组木等材料，其应用优劣如下：6、1、防腐木地板通过整体防腐浸渍改性，使材料具备防腐蚀性能，存在防腐剂流失、不耐盐雾腐蚀性能，使用寿命一般在3-5年；7、2、炭化木地板通过整体炭化或表层炭化使其具有一定的防腐蚀性能，但炭化后的材料力学性能损失较大，并未根本解决材料耐候性及耐腐蚀性，使用寿命3年；8、3、重组竹地板的原材料是竹材(一般是毛竹)，相对木材而言，密度较大、材质较紧密、渗透性较差，并且竹材作为原材料，其抽提物和木材并不相同，而重竹地板的制备工艺和刨花板(尤其是定向刨花板)比较接近，板材耐侯性得不到保障；9、4、现有用于重组木的胶粘剂种类、配方、摩尔比、合成工艺、粘度、胶层的厚度等各个因子都对胶合效果及板材最后的使用性能具有显著的影响。脲醛胶因水解而降解，因而耐侯性差，不能用于潮湿环境；三聚氢胺、异氰酸脂树脂虽然有较好的耐水性，但不能归入耐候性树脂一类。10、用于制备重组木的酚醛树脂多为水溶性酚醛树脂，用水代替大量有机溶剂，具有低成本、无污染、不易燃易爆、安全性高、使用时不加固化剂，通过加热即可固化等优点。但固化后的酚醛树脂脆性大，不耐冲击，当粘接部位承受外力时很容易产生裂纹，并迅速扩展，导致胶层开裂，不耐疲劳，使得重组木在一些要求对材料具有一定韧性的特殊环境下的使用受限，耐候性能降低。11、因此，所以急需开发一种耐候性强、防滑、绿色安全的户外板材，这对于进一步拓展重组木的户外应用以及整个市场开发有着重要意义。12、本发明中地板材料耐候性强，氙光耐候检测3500h后，抗弯强度力学降低小于5％；海洋环境下，盐雾实验进行2560小时后，样品形状均无明显改变，无开裂及表面剥落现象；防滑性能好，素材(不做任何处理的裸木材)的湿态防滑值55(参照gb/t 28635-2012检测方法)，满足迪士尼对户外地板材料的要求；地板材料甲醛释放量enf级，绿色环保。所用工艺选用不同树种，根据使用环境进行复合，满足客户对材料性能、外观的要求。技术实现思路1、为了解决上述问题，提供了一种强耐候防滑绿色户外木质地板材料及其制备方法和应用，通过采用以辐射松、落叶松、桦木为原材料，并进行预处理，树脂能够渗透均匀，胶合强度高；采用水溶性酚醛树脂以及复配树脂，从根本上解决地板甲醛释放量问题，绿色环保无污染，同时通过交错铺装以及压制工艺，提高材料的稳定性，防止翘曲变形，提高耐久性和耐候性。2、根据本技术的一个方面，提供了一种强耐候防滑绿色户外木质地板材料的制备方法，包括以下步骤：3、(1)预处理：采用碱性溶液对木质单板进行预处理；4、(2)改性：采用酚醛树脂对木质单板进行真空浸渍处理；5、(3)施胶：采用复配酚醛树脂进行表面处理，均匀涂抹改性后的木质单板；6、(4)铺装：将若干张施胶后的木质单板交错铺装，进行预压；7、(5)压制：将预压后的板材进行压制，脱模后进行堆积冷压后即得所述强耐候防滑绿色户外木质地板材料。8、可选地，步骤(1)中碱性溶液的质量浓度为3-5‰，采用的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠或碳酸钠中的一种。9、可选地，步骤(1)中木质单板的材质为杨木、松木或桦木；10、根据木质不同确定持胶量，杨木25-33％，桦木25％-28％，松木20％-32％；11、预处理时间为20-60min，温度为40-100℃。12、具体地，通过采用碱性溶液进行预处理，破坏木材的表面张力和木质素结构，增加木材的孔隙性和渗透性，去除表面污染物，能够抽提木材中水溶性物质，使木材更容易吸收后续的酚醛树脂，更容易改性彻底，提高材料均一性和耐候性。13、可选地，步骤(2)中酚醛树脂的分子量为300-800，处理时间为30-45min。14、具体地，酚醛树脂固含量15-30％。抽负压浸渍的压力为-0.05至-0.12mpa，时间为5-30min，加压浸渍的压力为0.6-1.5mpa，时间为20-60min。15、可选地，步骤(3)中复配酚醛树脂包括增韧酚醛树脂和甲醛反应剂，重量比为100：(1-3)；16、步骤(3)中施胶用量为0.07-0.11g/cm3。17、可选地，所述甲醛反应剂包括含氨基酸类物质的纳米活性炭或含氧化剂的纳米二氧化钛。18、具体地，含氨基酸类物质的纳米活性炭为甘氨酸、肌氨酸或色氨酸中的一种附着在孔径50-100nm的纳米活性碳上；19、纳米二氧化钛参数为比表面积80-200m2/g，负载晶粒尺寸7-10nm的co3o4。20、可选地，步骤(4)中预压压力为5-10mpa，时间为30-60min。21、可选地，步骤(5)中压制温度为100-130℃，时间为50-90min，堆积冷压时间为3-6天；22、步骤(5)中若木质单板材质为辐射松，则热压压力为4-6mpa；若材质为桦木，则热压压力为7-9mpa；若材质为落叶松，则热压压力为4-5mpa。23、根据本技术的另一方面，还提供了一种强耐候防滑绿色户外木质地板材料，采用上述制备方法制备得到。24、根据本技术的又一方面，还提供了上述强耐候防滑绿色户外木质地板材料的应用，所述强耐候防滑绿色户外木质地板材料用于户外木地板。25、本技术的有益效果包括但不限于：26、1.根据本技术的强耐候防滑绿色户外木质地板材料，通过对不同材质木板进行预处理，增加单板渗透性，使得改性剂更好的浸入，并附着在细胞腔的内壁上，而且通过渗透进入到细胞的各壁层结构中，附着在细胞腔内壁上的胶黏剂固化后，阻碍水分渗透进入细胞壁中，从而提高了重组木的耐侯性；而渗透进入细胞壁中的胶黏剂固化后，与细胞壁物质形成新的互穿网络从而提高了细胞壁的弹性模量。27、2.根据本技术的强耐候防滑绿色户外木质地板材料，通过限定木板材质，以辐射松、桦木为原材料，密度低的木材空隙多，有助于胶粘剂的均匀渗透，有利于提高胶合强度，同时此类木材收缩、膨胀也小，对提高耐老化性有明显作用。28、3.根据本技术的强耐候防滑绿色户外木质地板材料，通过采用改性除醛增韧酚醛树脂对单板重组-压制过程，使材料具有长期的尺寸稳定性和力学性能，即提高其耐候性；通过控制表层单板持胶量，保证粘结性能和降低甲醛的效果均衡，辅助以荧光显微镜确认改性剂渗透至细胞壁内为最佳改性深度，提高材料在湿态环境下的防滑性能，满足客户特殊应用。