專利名稱：一種仿木材料及生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬建筑材料，是一種仿木材料。
本發(fā)明生產(chǎn)方法的特征是將磷礦石粉碎成粉末，在磷礦石中加入適量硫酸，以二者產(chǎn)生化學反應后的生成物作為脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂的改性劑、固化劑及填料，與之混合形成一種室溫快速固化、耐水、不燃、耐老化、抗變形、具有優(yōu)異的耐磨性并具有較好強度的熱固型材料。這種材料通常是多微孔體，質(zhì)地輕，有隔熱隔音功能。
其形成的原理是磷礦石一般含P2O530％左右，Cao 45％左右，Sio28％左右其余還含有F、CO2、Mgo、Nao2、F2、Alo3，有的還含有Al、K、有機C等。磷礦石粉加入硫酸后先生成磷酸鈣，然后在過飽和硫酸狀況下巡回生成磷酸與硫酸鈣。F參加反應則生成H2SiF6，再反應生成SiF4+2(HF)，產(chǎn)生氣體，氣體中含有SiF4、HF，磷酸蒸氣和水滴。氣體中SiF4被水吸收，又還原為SiF6，并產(chǎn)生硅膠(Sio2.nH2O)6礦石中的F2、Al反應生成(2F2.Al)PO4、na、K反應生成(Na.K)SiF6。以上生成物與脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂混合后，使之能在酸性環(huán)境條件下快速固化，同時在固化過程中磷化物、硅化物、氟化物、硫化物等與之產(chǎn)生相互作用，從而最后形成了耐水、不燃、耐磨、具有較好的強度、多孔、質(zhì)輕的新型材料。由于磷礦石粉為無機材料，這些無機材料的加入減少了收縮率，增加了抗變形能力，也增加了耐腐耐老化性能。
在以上形成的材料中可以加入石膏粉。加入石膏粉后，會快速形成輕質(zhì)、形體穩(wěn)定、并且有較好強度的硬泡沫材料。是一種較好的仿木建筑材料。
磷化工業(yè)中濕法生產(chǎn)磷酸的過程，就是利用磷礦石與硫酸進行化學反應，生成并提取磷酸的過程。提取磷酸后，會產(chǎn)生大量含有部分磷酸及硅、氟等化合物的磷石膏。這些磷石膏如果不被利用而廢棄，會對環(huán)境造成污染。這些殘余物如果不進行特殊環(huán)保處理，PH值通常仍會為1.5-2。而這些條件卻正好適合本發(fā)明的生產(chǎn)方法，并可以充分利用。也就是說，以上述磷石膏直接與脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂混合，簡便地獲得本發(fā)明的上述材料。為磷石膏的利用開辟了一條新的途徑。
在以上形成的材料中，為提高抗折、抗拉強度，可以加入無機纖維材料如玻璃纖維。加入普通玻璃纖維不但可以提高材質(zhì)的拉力，由于加入玻璃纖維具有緩慢釋放堿性的作用，可以中和原先材料中的酸性，調(diào)控PH值，從而使材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定而耐老化。還可以加入有機纖維材料為木(竹)屑、棕、麻及農(nóng)用桔桿及棉或化學布纖維。
在上述材料中可以加入有機或無機輕質(zhì)材料，如聚苯乙烯泡沫塑料、膨脹珍珠巖、玉米桿、葵花桿等，也可以加入硅藻土。
為了進一步增加強度或增加其他性能。在上述材料的基礎(chǔ)上可加入聚乙烯醇、聚醋酸乙烯脂、苯乙烯——丙烯酸乳液、苯乙烯、聚脂等或以這些材料進行浸漬。
本發(fā)明可獲得社會、生態(tài)、經(jīng)濟效益本發(fā)明屬于“三廢”治理范疇。本發(fā)明涉及到的原材料除脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂外均可從工業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ顝U料中獲得。除磷石膏外，可利用廢棄包裝材料的聚苯乙烯泡沫材料、作為農(nóng)業(yè)廢物的桔桿、作為人們?nèi)粘Ｉ顝U料的舊布纖維材料。
本發(fā)明可節(jié)省能源消耗。發(fā)明的材料為低壓模具成形、室溫快速固化、自然干燥或低溫(≤60℃)干燥。這種簡易生產(chǎn)方法不但節(jié)省能源，還減少了生產(chǎn)設(shè)備投資。
由于以上兩項因素決定了本發(fā)明的產(chǎn)品低廉。
本發(fā)明的材料由于不燃、耐水、輕質(zhì)、具有優(yōu)異的耐磨性、具有好的強度、隔音隔熱，同時具有較好的復合性能，及可鋸、可刨、可釘、可用模具成形的易加工性能，從而具有廣泛用途。建筑材料中可制作雕花裝飾構(gòu)件；可制作隔墻或板材；可制作家具；尤其是仿紅木雕花家具；可制作工藝美術(shù)品。也可以作為包裝材料使用等。
實例制作一只仿紅木中式家具雕花桌腳。
配方<1>磷礦石粉200克，硫酸90克(濃度為75％)，半水石膏200克，碎稻草900克，短切玻璃纖維(長度12mm)90克，脲醛樹脂1350克，聚乙烯醇液少量。
操作1先將磷礦石粉與硫酸反映一小時；2將反映生成物與碎稻草、玻璃纖維均勻混合；3加入脲醛樹脂和聚乙烯醇液，攪拌混合均勻；4置于模具中填實、加壓；5 30～60分鐘即可取模；6自然干燥或≤80℃低溫下干燥；7修飾上漆，即為成品。
配方<2>磷石膏(PH1.5～2)1000克，短切玻璃纖維5克，舊布纖維5克，聚苯乙烯泡沫材料24克，三聚氰胺甲醛樹脂1300克，聚乙烯醇液少量。
操作1將磷石膏、玻璃纖維、布纖維、泡沫材料混合均勻；2加入三聚氰胺甲醛樹脂攪拌混合均勻；3倒入模具之后，其余以配方<1>操作相同。
權(quán)利要求
1.利用磷礦石粉與硫酸發(fā)生化學反應的生成物作為脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂的改性劑、固化劑及填料。
2.上述權(quán)利要求1與脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂混合后共同形成一種熱固性材料或粘膠劑。
3.在上述權(quán)利要求2中加入石膏粉形成一種輕質(zhì)材料。
4.上述權(quán)利要求2中的生產(chǎn)方法可直接利用濕法生產(chǎn)磷酸所產(chǎn)生的附產(chǎn)物(磷石膏)獲得權(quán)利要求3所述材料。
5.在上述權(quán)利要求2、3中可加入無機纖維、有機纖維材料。
6.在上述權(quán)利要求2、3中可加入無機或有機輕質(zhì)材料，也可以加入硅藻土。
7.在上述權(quán)利要求2、3、5、6中可加入其他材料如聚乙烯醇、聚醋酸乙烯脂、苯乙烯——丙烯酸乳液、聚脂、苯乙烯等或以這些材料進行浸漬。
全文摘要
本發(fā)明是一種仿木材料及生產(chǎn)方法，其主要特征是將磷礦石粉與硫酸反應的生成物，作為脲醛樹脂或三聚氰胺甲醛樹脂的改性劑，固化劑的填料，與之室溫快速形成一種熱固型材料。其中可以加入無機或有機纖維材料，無機或有機輕質(zhì)材料。這些原料多數(shù)可以從工農(nóng)業(yè)及人們?nèi)粘Ｉ顝U料中獲得。這種仿木材料耐水、不燃、輕質(zhì)、有優(yōu)異的耐磨性、強度好、制作簡易、可以用模具快速成型，是一種具有廣泛用途的建筑材料。
文檔編號C08K9/00GK1566186SQ0312695
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月6日
發(fā)明者任兆磊 申請人:任兆磊