由颗粒状天然材料与热塑性粘合剂的混合物制造成型体的方法技术

本发明专利技术涉及由颗粒状天然材料与热塑性粘合剂的混合物制造成型体的方法，该方法在升高温度和／或压力的情况下将该混合物成型为成型体，其特征在于，所述热塑性粘合剂以在水中可再分散的聚合物粉末组合物的形式使用，该组合物包含一种或更多种原料聚合物、一种或更多种保护胶体以及任选的抗结块剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由颗粒状天然材料与热塑性粘合剂的混合物制造成型体(moulding)的方法，其中在升高温度和/或压力的情况下将该混合物成型为 成型体。
技术介绍
近年来，天然纤维材料，尤其是木纤维，越来越多地与热塑性塑料 (thermoplastic)结合使用以制造木塑复合材料。为此，将木纤维或木粉与热 塑性粘合剂混合，并通过挤出而加工成为成型体。WO-A 96/34045公开了 一种制造成型体的方法，其中天然纤维材料作为与热塑性塑料的混合物进 行加工。WO-A03/008494也公开了通过挤出由天然纤维与热塑性塑料组成 的混合物制造塑料成型体材料。以用热塑性塑料粘合的小珠的形式引入天 然纤维部分。这些例如以木纤维、木粉或木片的形式存在的天然物质在风干状态下 含有相当多的残余水分。诸如聚烯烃、聚氯乙烯或ABS的热塑性塑料无法 以对于该方法重要的量吸收在加工过程中释放的水。在例如通过挤出对这 些天然物质与热塑性塑料的混合物进行热塑性加工的过程中，由于在加工 温度下发生了闪电式蒸发，因此存在的残余水分导致在成型体内无法控制 地形成气泡。这还会致使无法确保成型体的粘聚力(cohesion)。因此，WO-A03/035373及WO-A2004/0卯022建议在由天然纤维及热 塑性塑料制造成型体时，还额外使用与水结合的生物聚合物、淀粉或蛋白 质。其缺点是该混合物除了天然纤维及热塑性粘合剂以外还包含第三种组 份，而且成型体的强度下降。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供由天然纤维材料及热塑性粘合剂制造成 型体的方法，该方法产生具有高机械强度的成型体，而且无需用于除去残 余水分的额外方法步骤或者无需用于结合残余水分的添加剂。本专利技术涉及由颗粒状天然材料与热塑性粘合剂的混合物制造成型体的 方法，该方法在升高温度和/或压力的情况下将该混合物成型为成型体， 其特征在于，所述热塑性粘合剂以在水中可再分散的聚合物粉末组合物的 形式使用，该组合物包含一种或更多种聚合物、 一种或更多种保护胶体以 及任选的抗结块剂。合适的颗粒状天然材料例如是木纤维、木粉及木片。优选为天然植物 材料，如棉纤维、黄麻纤维、剑麻纤维、大麻纤维、亚麻纤维及木纤维和 木粉。在每种情况下均基于该混合物的总重量，待进行热塑性加工的混合物中的天然材料的含量为20至98重量％，优选为50至80重量0%。在水中可再分散的聚合物粉末是指在存在保护胶体的情况下通过干燥 原I4"聚合物对应的含水分散体而获得的粉末组合物。基于该制造方法，将 分散体中的细碎的树脂用足量的水溶性保护胶体包封。在干燥过程中，该 保护胶体起防止颗粒粘合在一起的护套的作用。在水中再分散时，保护胶 体再次溶于水中，由此制成原始聚合物颗粒的含水分散体(Schulze J., TIZ， No. 9， 1985)。合适的聚合物是基于一种或更多种选自以下组中的单体的聚合物乙 烯基酯、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基芳烃、烯烃、1，3-二烯烃及卤乙烯以及任 选的可与它们共聚合的其他单体。合适的乙烯基酯是具有1至12个碳原子的羧酸的乙烯基酯。优选为乙 酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、 乙酸l-甲基乙烯酯、新戊酸乙烯酯以及具有9至11个碳原子的oi-支链单 羧酸的乙烯基酯，如VeoVa9R或VeoVal()R(Resolution公司的商品名)。特别 优选为乙酸乙烯酯。选自丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的合适的单体是具有1至15个碳原子的 直链或支链醇的酯。优选的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯是丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯。特别优选为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯 酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯及丙烯酸2-乙基己酯。优选的乙烯基芳烃为苯乙烯、甲基苯乙烯及乙烯基甲苯。优选的卤乙 烯是氯乙烯。优选的烯烃是乙烯、丙烯，而优选的二烯烃为1，3-丁二烯及 异戊二烯。任选地，基于单体混合物的总重量，还可共聚合0.1至5重量％的辅 助单体。优选使用0.5至2.5重量％的辅助单体。辅助单体的实例是烯键 式(ethylenically)不饱和的单羧酸及二羧酸，优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、 富马酸及马来酸；烯键式不饱和的羧酰胺及腈，优选为丙烯酰胺及丙烯腈； 富马酸及马来酸的单酯及二酯，如二乙酯及二异丙酯，及马来酸酐；烯键 式不饱和的磺酸及其盐，优选为乙烯基磺酸、2-丙烯酰胺基_2-甲基丙磺酸。 其他的实例是预交联的共聚单体，如多重烯键式(polyethylenically)不饱和 的共聚单体，如邻苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二乙烯酯、马来酸二烯丙酯、 甲基丙烯酸烯丙酯或氰脲酸三烯丙酯；或后交联的共聚单体，如丙烯酰胺 基羟基乙酸(AGA)、甲基丙烯酰胺基羟基乙酸甲酯(MAGME)、 N-羟甲基 丙烯酰胺(NMA)、 N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N-羟甲基烯丙基氨基甲酸酯； 烷基醚，如N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺及N-羟甲基烯丙 基氨基甲酸酯的异丁氧基醚或酯。环氧基官能的共聚单体如甲基丙烯酸縮 水甘油酯及丙烯酸縮水甘油酯也是合适的。其他的实例是硅官能的共聚单 体，如丙烯酰氧基丙基三(垸氧基)硅烷及甲基丙烯酰氧基丙基三(垸氧基) 硅烷、乙烯基三烷氧基硅垸及乙烯基甲基二烷氧基硅垸，其中例如乙氧基 及乙氧基丙二醇醚基可作为烷氧基存在。还述及具有羟基或CO基的单体， 例如甲基丙烯酸羟垸酯及丙烯酸羟烷酯，如丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、 丙烯酸羟丁酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯或甲基丙烯酸羟丁 酯，以及诸如双丙酮丙烯酰胺及丙烯酸乙酰基乙酰氧基乙酯或甲基丙烯酸 乙酰基乙酰氧基乙酯的化合物。选择单体或选择共聚单体的重量比，通常使得玻璃态转变温度Tg ^ 120°C，优选为40。C至+12(TC，特别优选为-2(TC至+8(TC。该聚合物的玻 璃态转变温度Tg可以利用差示扫描量热法(DSC)由已知的方式测得。Tg也可利用Fox方程预先进行近似计算。依照Fox T. G.， Bull. Am. Physics Soc. 1,3， 123页(1956):1/Tg = x,/Tgl + x2/Tg2 +…+ xn/Tgn 其中xJ戈表单体n的质量分数(重量X / 100)，而Tgn为单体n的均聚物以 开氏温标计的玻璃态转变温度。均聚物的Tg值记载于Polymer Handbook, 第二版，J. Wiley & Sons, New York (1975)。优选为含有一种或更多种选自以下组中的单体的均聚物或共聚物乙 酸乙烯酯、具有9至11个碳原子的OC-支链单羧酸的乙烯基酯、氯乙烯、 乙烯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙 烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯。特别优选为含有乙酸乙烯酯及乙烯的共聚物；含有 乙酸乙烯酯、乙烯及具有9至11个碳原子的(i-支链单羧酸的乙烯基酯的 共聚物；含有丙烯酸正丁酯及丙烯酸2-乙基己酯和/或甲基丙烯酸甲酯的 共聚物；含有苯乙烯及一种或更多种选自以下组中的单体的共聚物丙烯 酸甲酯、丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
由颗粒状天然材料与热塑性粘合剂的混合物制造成型体的方法，该方法在升高温度和／或压力的情况下将该混合物成型为成型体，其特征在于，所述热塑性粘合剂以在水中可再分散的聚合物粉末组合物的形式使用，该组合物包含一种或更多种聚合物、一种或更多种保护胶体以及任选的抗结块剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M普法德特，T丰克，
申请(专利权)人：瓦克聚合系统两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]