本发明专利技术公开了一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，按100％固含量计算，包括以下重量配比的组分：可水溶性树脂预聚物：100份；多元醇：10～70份；催化剂：2～15份。其中，可水溶性树脂预聚物由单体原料通过共聚反应制得，单体原料按物质的量计包括如下组分：烯键式不饱和羧酸单体：90.0～99.0％；烯键式不饱和羟基功能单体：0.5～5.0％；疏水性烯键式不饱和单体：0.5～5.0％。本发明专利技术提供的定型剂无游离甲醛释放，达到绿色环保无VOC和无甲醛的标准要求，具有良好的稳定性，可长期稳定储存，方便工业使用，同时所生产的矿棉板硬度优于传统的丙烯酸均聚物产品，具有良好的耐水耐老化性能和施工性能。性能和施工性能。
【技术实现步骤摘要】
一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂
[0001]本专利技术属于高分子化工材料领域，具体涉及一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂。
技术介绍
[0002]矿物棉通常包括岩棉、玻璃棉和矿渣棉，具有容量轻、保温性好、热导率小、耐热性强、隔音、防水、化学性能稳定、抗酸碱、不腐蚀等性能，是一种新型的轻质保温材料。矿物棉及其制品广泛用于冶金、建筑、石油、化工、轻纺、交通及国防等工业部门，特别是矿物棉中的岩棉在建筑领域的应用更是近几年才得到蓬勃发展，在农用等领域的发展还有很大的上升空间，其出众的保温隔热、吸音降噪、防火安全性能已经得到各行各业越来越多的关注。
[0003]矿物棉行业中通常需要使用定型剂，定型剂一般为低聚态树脂水溶液，通过树脂的固化粘结作用将松散的矿物棉定型成板、毡、棉等产品，赋予矿物棉绝热制品良好的物理、力学性能，起到粘结纤维增加矿物棉强度的作用。近年来，随着国家对绝热保温行业的环保监管进一步趋严，传统的酚醛树脂岩棉定型剂因为会产生大量的甲醛和苯酚污水污染而受到严格的管制甚至停产，因此越来越多的企业致力于研发更环保安全的定型剂用于替代传统的酚醛树脂定型剂。
[0004]US5661213专利公开了一种可固化含水组合物，包含聚合多酸多元醇和含亚磷促进剂；该组合物可在耐热无纺织物如由玻璃纤维构成的无纺织物中用作粘结剂，然而该组合物制备得到的粘合剂在粘结对性能要求较高的棉板时其粘结强度不够理想，特别是高温高湿环境下的强度较差，从而导致棉板在使用施工时容易下垂，存在诸多不方便，降低了施工效率；专利CN106795247A公开了一种可以粘结玻璃纤维的粘合剂，该粘合剂包含具有羟基的聚合物，然而在使用时遇到挥发性的碱(氨水)会导致分子量会增高，有不稳定的趋势，在生产过程中会进一步挥发到空气中，生产时存在环境污染问题。综上所述，现有的无甲醛聚丙烯酸定型剂中仍然存在着一些难以克服的技术问题，其中，储存稳定性和粘结强度不足，特别是湿强度不足和强度保留率偏低是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有的无甲醛定型剂强度不足，特别是湿强度较低，导致生产的矿物棉在高温高湿条件下性能容易衰减的问题，提供了一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，按100％固含量计算，包括以下重量配比的组分：
[0006]可水溶性树脂预聚物：100份；
[0007]多元醇：10～70份；
[0008]催化剂：2～15份。
[0009]其中，可水溶性树脂预聚物由单体原料通过共聚反应制得，单体原料按物质的量计包括如下组分：
[0010]a，烯键式不饱和羧酸单体：90.0～99.0％；
[0011]b，烯键式不饱和羟基功能单体：0.5～5.0％；
[0012]c，疏水性烯键式不饱和单体：0.5～5.0％。
[0013]优选地，本专利技术的矿物棉专用无甲醛定型剂按100％固含量计算，包括以下重量配比的组分：
[0014]可水溶性树脂预聚物：100份；
[0015]多元醇：12～50份；
[0016]催化剂：5～10份。
[0017]其中，所述可水溶性树脂预聚物由单体原料通过共聚反应制得，所述单体原料按物质的量计包括如下组分：
[0018]a，烯键式不饱和羧酸单体：92.5～96.0％；
[0019]b，烯键式不饱和羟基功能单体：3.0～4.5％；
[0020]c，疏水性烯键式不饱和单体：1.0～3.0％。
[0021]优选地，可水溶性树脂预聚物的数均分子量为500～30000，优选为800
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10000，更优选为1000
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5000，本专利技术所述的数均分子量系用使用凝胶渗透色谱(GPC)技术进行测试得到。其固含量可以为1～99％，优选为20～60％，pH值为1.0～4.0。
[0022]本专利技术所述的烯键式不饱和羧酸单体可以是丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MA)、巴豆酸、富马酸、马来酸(MLA)、2
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甲基马来酸、衣康酸、2
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甲基衣康酸、α
‑
β
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亚甲基戊二酸、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、马来酸酐、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、异辛基丙烯酸酐、巴豆酸酐或富马酸酐中的一种或几种，优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富马酸、衣康酸或马来酸中的一种或者几种。
[0023]本专利技术所述的烯键式不饱和羟基功能单体，包括但不限于(甲基)丙烯酸羟烷酯单体，可以为甲基丙烯酸
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羟乙酯(HEMA)、丙烯酸
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羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸
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羟丙酯(HPMA)、甲基丙烯酸
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甲基
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羟乙酯、丙烯酸
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羟基丙酯、丙烯酸
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甲基
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羟乙酯、甲基丙烯酸
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羟丁酯或丙烯酸
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羟丁酯中的一种或几种，优选为丙烯酸
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羟乙酯或甲基丙烯酸
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羟乙酯中的一种或几种。
[0024]烯键式不饱和羟基功能单体可以有效提高定型剂的粘结强度特别是干粘结强度。本申请经研究发现，当烯键式不饱和羟基功能单体的添加量小于0.5％摩尔份时，不能起到明显改善的提高强度的作用，如果添加量大于5％摩尔份，那么定型剂的粘度会变得较为不稳定，会有随着时间的延长而逐渐提高的趋势。
[0025]本专利技术中所述的疏水性烯键式不饱和单体，是指不包含羧基或者羟基功能基团的疏水性烯键式不饱和单体，它可以进一步有效提高定型剂的耐水性，对定型剂的亲水功能基团起到一定的屏蔽效应，从而可有效提高定型剂的湿强度和强度保留率。本专利技术所述的疏水性不饱和单体包括但不限制于如丙烯酸酯类单体，可以是(甲基)丙烯酸酯单体，其包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸
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乙基己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异癸酯或甲基丙烯酸月桂酯；还可以是乙烯基类芳香族单体，例如苯乙烯、α
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甲基苯乙烯、p
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甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基二甲苯或乙烯基甲苯；乙酸乙烯酯类单体，如乙酸乙烯酯或丁酸乙烯酯；乙烯基单体，例如乙烯醇、氯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二苯甲酮或偏二氯乙烯；还可以是其它可参与聚合反应的单体如丙烯腈或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
[0026]进一步，本专利技术所述的疏水性不饱和单体优选水溶解度为0～1.5g/100g的疏水性不饱和单体，可以是丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯(BA)、丙烯酸异丁酯(i
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BA)、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯(PA)、丙烯酸环己酯(CHA)、丙烯酸月桂酯，丙烯酸
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乙基己酯(2
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EHMA)、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，其特征在于，按100％固含量计算，包括以下重量配比的组分：可水溶性树脂预聚物：100份；多元醇：10～70份；催化剂：2～15份；其中，所述可水溶性树脂预聚物由单体原料通过共聚反应制得，所述单体原料按物质的量计包括如下组分：a，烯键式不饱和羧酸单体：90.0～99.0％；b，烯键式不饱和羟基功能单体：0.5～5.0％；c，疏水性烯键式不饱和单体：0.5～5.0％。2.根据权利要求1所述的一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，其特征在于，所述的可水溶性树脂预聚物的数均分子量为500～30000。3.根据权利要求1所述的一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，其特征在于，所述烯键式不饱和羧酸单体选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、2
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甲基马来酸、衣康酸、2
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甲基衣康酸、α
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β
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亚甲基戊二酸、马来酸单烷基酯、富马酸单烷基酯、马来酸酐、丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐、异辛基丙烯酸酐、巴豆酸酐或富马酸酐中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，其特征在于，所述烯键式不饱和羟基功能单体选自甲基丙烯酸
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羟乙酯、丙烯酸
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羟乙酯、甲基丙烯酸
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羟丙酯、甲基丙烯酸
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甲基
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羟乙酯、丙烯酸
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羟基丙酯、丙烯酸
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甲基
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羟乙酯、甲基丙烯酸
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羟丁酯和丙烯酸
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羟丁酯。5.根据权利要求1所述的一种提高耐水性能的矿物棉专用无甲醛定型剂，其特征在于，所述疏水性烯键式不饱和单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸月桂酯，丙烯酸
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乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸
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乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、苯乙烯、α
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甲基苯乙烯、p
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甲基苯乙烯、乙基乙烯基苯、乙烯基萘、乙烯基二甲苯、乙烯基甲苯或氯乙烯基甲苯中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的一种提高耐水性能的矿物棉专...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱玉国，李炳泉，董春生，
申请(专利权)人：江苏艾科赛特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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