用于制造颗粒板的木材胶粘剂制造技术

本发明专利技术涉及基于酚醛树脂的组合物及其制造方法，所述基于酚醛树脂的组合物包括至少一种酚醛树脂、植物蛋白质水解产物(优选小麦面筋水解产物)、和用于加速固化的试剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及基于酚醛树脂的组合物，例如胶粘性木胶组合物。特别地，这样的组合物用于制造颗粒板(刨花板)或纤维板，所述颗粒板或纤维板满足使得它们能够用于潮湿环境中的技术要求。同时，这些板必须满足关于甲醛释放的技术要求，其中根据涉及关于颗粒板的要求的欧洲标准EN312通过应用欧洲指令(EuropeanDirective)DI89/106/CE12/21/1988，它们可归类于E1类。颗粒板或纤维板的制造是基于使用粘合剂粘合木质纤维素纤维或颗粒。该粘合剂通常是从含有甲醛的合成胶获得的。在如此制备的颗粒板的使用过程中，其具有释出甲醛的倾向。在2005年，甲醛被WHO归类为致癌物质。因此，将源自这些木板的甲醛释放限制到最低是非常重要的。这里已经进行一些努力以沿着这些路线改进基于甲醛的树脂如尿素-甲醛树脂(UF树脂)、三聚氰胺-尿素-甲醛树脂(MUF树脂)和苯酚-甲醛树脂(PF树脂)。另外，还存在对应于多种品质要求的多种类型的纤维或颗粒板。典型的品质要求与如下有关：与在抗湿性方面的要求组合的机械强度。为了符合这些要求，使用多种树脂。在其中需要良好的抗湿性的情况下，优选使用基于酚醛树脂的胶。同时，还希望从生物质(一种可再生资源)收取价值物和替代从化石资源获得的产物。在该背景中，可再生资源在生物基胶粘剂中的使用是公知的。自20世纪初以来，基于大豆粉的胶粘剂的使用已使得对于内部(室内)应用而言胶合板成为实木的有利可图的替代物。胶粘剂已被改善以得到较好的抗水性，但其从未达到足以制造具有足以在外部(室外)使用的品质的胶合板的抗湿性。如今，这些生物基胶粘剂的大多数由于成本、耐久性和可用性因素而被合成胶粘剂替代。随着油基胶粘剂的成本的增加，基于大豆粉的胶粘剂再次被研究(WescottandFrihart,38thInternationalWoodCompositesSymposiumProceedings,2004)。与大豆粉相比，其它蛋白质来源由于其可用性和其成本而被认为是不太有吸引力的。尽管这样，在过去对于其它蛋白质来源仍进行了极少的研究。尚未提出成功的解决方案以提供具有足够的抗湿性的含蛋白质的树脂组合物。因此，本专利申请的目的是提供基于酚醛树脂的组合物，如木胶的胶粘剂组合物或硬质酚醛泡沫体，其包含蛋白质组分、特别地植物蛋白质组分，其容许制造基于木材颗粒或纤维的制品，所述制品可用于潮湿环境中并且满足根据标准EN312的甲醛释放的E1类的要求。这意味着甲醛释放值必须小于6.5mg/100g干燥的板，如通过在标准EN717-3中描述的方法所测定的。在干燥和湿润条件下的内聚性通过根据EN319和EN321测定的比内粘合值(specificinternalbondingvalue)和根据标准EN317的在24小时之后的内膨胀(溶胀，swelling)表示。这些值表明该胶是否可用于制造具有所需性质的颗粒或纤维板。本专利技术的目的通过如下的基于酚醛树脂的组合物、优选胶粘剂组合物或泡沫体(典型地硬质泡沫体)实现：其包含至少一种酚醛树脂、植物蛋白质水解产物和用于加速固化的试剂。在本专利技术的一种实施方式中，植物蛋白质水解产物是从谷类蛋白质、优选小麦面筋获得的。在根据本专利技术的组合物的一种优选实施方式中，所述酚醛树脂的10～25摩尔％的酚用植物蛋白质水解产物替代，且酚:醛摩尔比为1:1.5～1:1.7。当酚醛树脂是苯酚:甲醛树脂时，胶粘剂组合物包含其中10～25摩尔％的苯酚用植物蛋白质水解产物替代并且使得苯酚:甲醛摩尔比为1:1.5～1:1.7的酚醛树脂。根据本专利技术，术语“酚醛树脂”意图是指酚(例如苯酚，间苯二酚，被烷基取代的苯酚如甲酚、二甲苯酚、对叔丁基苯酚和对苯基苯酚)与醛(例如甲醛、乙醛或糠醛)的树脂性(resinous)反应的任何产物。作为指示，酚醛树脂的实例是PlyophenJ-325或PhenoliteJ-325。根据本专利技术的其中酚被植物蛋白质水解产物替代的酚醛树脂可例如通过机械混合获得。根据本专利技术，术语“用于加速固化的试剂”意图是指用于加速酚醛树脂的固化的试剂，如包含至少一个酯官能团的分子，典型地甘油酯。例如，用于加速酚醛树脂的固化的试剂选自三醋精、丁内酯、己内酯和碳酸亚丙酯。三醋精或三乙酸甘油酯(N℃AS102-76-1)是甘油和乙酸的三酯。该甘油三酸酯是通过天然甘油的酯化获得的。它还可由在石油化学中的乙酸酐获得。其化学式为C9H14O6且其分子量为218.21g/mol。在更优选的实施方式中，三醋精含量的范围可在树脂固体的4重量％和10重量％之间，优选在6重量％和8重量％之间。通过可适用于漆、清漆和塑料的ISO3251方法测量该固体。更具体地，对称重3±0.5g的样品进行该测量，将这些样品在135℃下加热60分钟并且该固体按重量百分比测定和表示。使用的植物蛋白质水解产物可通过酸水解、碱水解或酶水解或通过其组合获得。在一种优选的实施方式中，使用蛋白质的酸和/或酶水解。典型地，该植物蛋白质水解产物还是脱去酰氨基的。面筋的水解和/或脱去酰氨基使得可提高其溶解性。典型地，在酸性条件下获得水解和脱去酰氨基。作为指示，可通过使用盐酸或硫酸在本领域技术人员已知的条件下进行酸水解。作为指示，使用本领域技术人员公知的蛋白水解酶进行酶水解。典型地，面筋可用胃蛋白酶和/或木瓜蛋白酶水解。也可使用胰蛋白酶、凝乳酶或糜蛋白酶。优选地，小麦面筋水解产物是通过酶水解获得的且具有在3和20kDa之间、优选在4和15kDa之间的平均分子量。优选地，经水解的蛋白质具有在4.5和12kDa之间、在5和10kDa之间、和典型地在5.5和8kDa之间的平均分子量。该平均分子量可例如通过HPLC、通过尺寸排阻色谱法(SEC)或通过凝胶渗透色谱法(GPC)根据本领域技术人员公知的条件测定。本专利技术的另一主题涉及用于形成基于酚醛树脂的组合物、典型地木胶类型的胶粘剂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：-在混合器中在碱溶液和10％摩尔过量的甲醛的存在下，混合酚和植物蛋白质水解产物；-将获得的混合物加热至在90和98℃之间的温度并且保持在该温度约15分钟至最多1小时；-添加额外量的甲醛以达到1:1.5～1:1.7的酚:甲醛比率；-继续反应直至获得在25℃下具有在0.5和0.8Pa.s之间的粘度的树脂；-将获得的树脂和用于加速固化的试剂混合。根据本专利技术的方法的混合可在任意类型的混合器中进行。粘度可使用BrookfieldDV-II+粘度计采本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于酚醛树脂的组合物，其特征在于它包括至少一种酚醛树脂，植物蛋白质水解产物、优选小麦面筋水解产物，和用于加速固化的试剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.07 FR 13/023201.基于酚醛树脂的组合物，其特征在于它包括至少一种酚醛树脂，植物蛋白质水解产
物、优选小麦面筋水解产物，和用于加速固化的试剂。
2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于所述酚醛树脂的10～25摩尔％的酚用植物
蛋白质水解产物替代，且酚:醛摩尔比为1:1.5～1:1.7。
3.如权利要求1和2任一项所述的组合物，其特征在于所述用于加速固化的试剂选自三
醋精、丁内酯、己内酯和碳酸亚丙酯。
4.如前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于所述用于加速固化的试剂的含量
在树脂固体的4重量％和10重量％之间，优选在6重量％和8重量％之间。
5.如前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于所述小麦面筋水解产物是通过酸
或酶水解获得的。
6.如前述权利要求任一项所述的组合物，其特征在于所述小麦面筋水解产物是通过酶
水解获得的且具有在3和20kDa之间、优选在4和15kDa之间的平均分子量。
7.如前述权利要求任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A皮齐，MC拉格尔，A雷德尔，
申请(专利权)人：赛罗尔比利时公司，法国洛林大学，
类型：发明
国别省市：比利时;BE