固态粘结剂制造技术

本发明专利技术涉及一种固态粘结剂组合物，特别是用于制备矿物纤维产品的固态粘结剂组合物。用于制备矿物纤维产品的固态粘结剂组合物。用于制备矿物纤维产品的固态粘结剂组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态粘结剂


[0001]本专利技术涉及用于矿物纤维产品的粘结剂，使用所述粘结剂生产粘结的矿物纤维产品的方法，以及矿物纤维产品，其包含与固化的粘结剂接触的矿物纤维。

技术介绍

[0002]矿棉产品(也称为矿物纤维产品)通常包含人造玻璃质纤维(MMVF)，例如玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、矿渣纤维、矿物纤维和石纤维(岩纤维)，其通过固化的热固性聚合物粘结剂材料粘结在一起。为了用作隔热或隔音产品，粘结的矿物纤维垫通常通过以常规方式，例如通过纺丝杯工艺或通过级联转子工艺将由合适原料制成的熔体转化为纤维来生产。
[0003]可以在纤维形成后立即将粘结剂材料施加到矿物纤维上。或者，在与纤维形成过程分开的离线过程中将粘结剂材料施加到矿物纤维上。后一种情况下的粘结剂材料通常是固态粘结剂，其不在稀释的水溶液中。这种粘结剂也称为干粘结剂。
[0004]通过将矿物纤维和粘结剂材料混合以形成混合物并在板压机装置中对混合物施加热和压力以提供固化的矿物纤维产品来形成具有干粘结剂的矿物纤维产品。
[0005]在过去，选择的粘结剂树脂是苯酚
‑
甲醛树脂，其可以经济地生产并且可以在用作粘结剂之前用脲扩链。然而，针对降低或消除甲醛排放的现有和提出的立法已经导致无甲醛粘结剂的开发，例如基于多羧基聚合物和多元醇或多元胺的粘结剂组合物。
[0006]另一类非苯酚甲醛粘结剂是脂族和/或芳族酸酐与烷醇胺的加成/消除反应产物，例如，如WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO 2004/007615和WO 2006/061249中所公开的。这些粘结剂组合物是水溶性的，并且在固化速度和固化密度方面的粘结性能表现优异。WO 2008/023032公开了该类型的脲改性粘结剂，其提供具有降低的吸湿性的矿棉产品。
[0007]由于在已知粘结剂的生产中使用的一些起始材料是相当昂贵的化学品，因此一直需要提供不含苯酚和不含甲醛的粘结剂，其可经济地生产并且同时显示出用于生产粘结的矿物纤维产品的良好粘结性能。另一个期望涉及不含苯酚的粘结剂。
[0008]与以前已知的来自矿物纤维的粘结剂组合物有关的另一个效果在于至少大多数用于生产这些粘结剂的原料源自化石燃料。消费者一直倾向于偏好至少部分地由可再生材料生产的产品，因此需要提供至少部分地由可再生材料生产的用于矿棉的粘结剂。
[0009]与以前已知的用于矿物纤维的粘结剂组合物有关的另一个效果在于它们涉及有害的组分。当使用含苯酚和甲醛的粘结剂时，来自生产的排放也是关于健康方面的问题。这需要工作环境中的人员的安全措施，导致成本增加和健康问题，因此需要提供有害物质含量降低的矿物纤维用粘结剂组合物。
[0010]同时，已经提供了许多用于矿物纤维的粘结剂，它们在很大程度上基于可再生原料。在许多情况下，这些在很大程度上基于可再生资源的粘结剂也是无甲醛的。
[0011]然而，这些粘结剂中的许多仍然比较昂贵，因为它们基于比较昂贵的基础材料。

技术实现思路

[0012]因此，本专利技术的一个目的是提供一种粘结剂组合物，其特别适用于粘结矿物纤维，具有降低的有害物质和排放物含量，生产相对便宜，具有良好的储存性，显示出用于粘结矿物纤维产品的良好性能，并且包括可再生材料作为起始产品。该粘结剂应分别适用于制备高密度矿物纤维制品或硬质板材。粘结剂应不含甲醛，也可能不含苯酚。
[0013]本专利技术所述第一方面，提供了一种固态粘结剂组合物，特别是无甲醛的固态粘结剂组合物，其包含：
[0014]‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，所述木质素磺酸盐木质素具有0.03
‑
1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重；
[0015]‑
一种或多种交联剂形式的组分(ii)。
[0016]本专利技术所述第二方面，提供了一种生产粘结的矿物纤维产品的方法，该方法包括以下步骤：使矿物纤维与上面定义的固态粘结剂组合物接触，并固化与矿物纤维接触的粘结剂组合物。
[0017]本专利技术所述第三方面，提供一种矿物纤维产品，其包含与上面定义的固化固态粘结剂组合物接触的矿物纤维，优选可通过上面定义的方法获得。
[0018]本专利技术所述第四方面，上面定义的固态粘结剂组合物用作矿物纤维的粘结剂或用作使组分彼此粘合的胶。
[0019]在另一个实施方案中，粘结剂组合物还包含
[0020]‑
一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。
[0021]本专利技术人惊奇地发现，可以制备用于矿物纤维的粘结剂组合物，其基于上述定义的组分(i)和(ii)和任选的组分(iii)的组合。非常令人惊讶的是，通过这些组分的组合，可以制备适合于粘结矿物纤维的固态粘结剂组合物。
[0022]此外，粘结剂组合物可以由廉价的可再生材料生产到很大程度，不含有或仅在很小程度上含有任何腐蚀性和/或有害试剂。同时，可以使用价格相对较低的组分。低价格方面和源自可再生资源方面的组合是特别显著的，因为“生物材料”通常比常规材料更昂贵。
[0023]进一步令人惊奇的是，基于所述组分的组合的粘结剂组合物可用作固态粘结剂。
[0024]同时，当用于粘结矿物纤维时本专利技术所述的粘结剂显示出优异的性能。当经受老化条件时，机械强度具有意想不到的高水平。
[0025]用根据本专利技术所述的粘结剂实现的固化反应损失与参比粘结剂的反应损失处于相同水平或高于参比粘结剂的反应损失。
[0026]优选的具体实施方式
[0027]本专利技术所述固态粘结剂组合物包含：
[0028]‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，所述木质素磺酸盐木质素具有0.03至1.4mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重，
[0029]‑
一种或多种交联剂形式的组分(ii)，
[0030]‑
任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。
[0031]特别地，本专利技术所述第一方面，提供了一种固态粘结剂，其包含：
[0032]‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03至2.0mmol/g，例如0.03至1.4mmol/g，例如0.075至2.0mmol/g，例如0.075至1.4mmol/g，基于
木质素磺酸盐木质素的干重，
[0033]‑
一种或多种交联剂形式的组分(ii)；
[0034]‑
任选的一种或多种增塑剂形式的组分(iii)，
[0035]条件是所述粘结剂组合物不包含选自以下的交联剂：
[0036]·
分子量Mw为500或更低的环氧化合物。
[0037]特别地，本专利技术所述第一方面，提供了一种固态粘结剂，其包含：
[0038]‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，其羧酸基团含量为0.03本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于矿物纤维的固态粘结剂组合物，其包含
‑
一种或多种木质素磺酸盐木质素形式的组分(i)，该木质素磺酸盐木质素的羧酸基团含量为0.03至1.4mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重；
‑
一种或多种交联剂形式的组分(ii)。2.根据权利要求1所述的固态粘结剂组合物，其中该粘结剂组合物还包含
‑
一种或多种增塑剂形式的组分(iii)。3.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中以水的重量相对于固态粘结剂组合物总重量计算的水含量为≤30％，特别是≤25％，更优选≤10％。4.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其为粉末形式和/或其中该固态粘结剂的50wt％组分具有小于500μ，例如小于200μ，例如小于100μ和大于10μ，例如大于20μ，例如大于25μ的粒度。5.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中组分(i)具有0.05至0.6mmol/g的羧酸基团含量，基于木质素磺酸盐木质素的干重。6.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中组分(i)为一种或多种木质素磺酸盐木质素的形式，考虑到组分(i)的Mn重量平均值，该木质素磺酸盐木质素的平均羧酸基团含量小于1.8个基团/大分子，例如小于1.4，例如小于1.1，例如小于0.7，例如小于0.4。7.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中组分(i)的酚OH基团含量为0.3
‑
2.5mmol/g，例如0.5
‑
2.0mmol/g，例如0.5
‑
1.5mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。8.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中组分(i)的脂族OH基团含量为1.0至8.0mmol/g，例如1.5至6.0mmol/g，例如2.0至5.0mmol/g，基于木质素磺酸盐木质素的干重。9.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该组分(i)包含木质素磺酸铵和/或木质素磺酸钙和/或木质素磺酸镁及其任何组合。10.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中组分(i)包含木质素磺酸铵和木质素磺酸钙，其中NH
4+
与Ca
2+
的摩尔比为5:1
‑
1:5，特别是3:1
‑
1:3。11.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该粘结剂组合物含有0wt％至小于5wt％的量的添加的糖，基于木质素磺酸盐和糖的重量。12.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该粘结剂组合物包含50
‑
98wt％，例如65
‑
98wt％，例如80
‑
98wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。13.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该粘结剂组合物包含50至88wt％，例如50至87wt％，例如65至88wt％，例如65至87wt％，例如80至88wt％，例如80至87wt％的量的组分(i)，基于组分(i)和(ii)的干重。14.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该组分(ii)为选自以下的一种或多种交联剂的形式：a)β
‑
羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂，和/或b)多官能有机胺如烷醇胺、二元胺如六甲基二胺、三元胺，和/或c)分子量大于500的环氧化合物，如一种或多种柔性低聚物或聚合物，如低Tg丙烯酸类
基聚合物，如低Tg基于乙烯基的聚合物，如低Tg聚醚，其含有反应性官能团如碳二亚胺基团，如酸酐基团，如噁唑啉基团，如氨基，如环氧基，和/或d)一种或多种选自聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、脂肪胺的交联剂；和/或e)一种或多种脂肪酰胺形式的交联剂；和/或f)一种或多种选自芳族醛，如羟基苯甲醛，如氨基苯甲醛，如羟基
‑
甲氧基苯甲醛，和/或选自脂族醛如癸醛的交联剂，和/或g)一种或多种选自聚酯多元醇，如聚己内酯的交联剂；和/或h)一种或多种选自淀粉、改性淀粉、CMC的交联剂；和/或i)一种或多种脂族多官能碳二亚胺形式的交联剂；和/或j)一种或多种交联剂，其选自基于三聚氰胺的交联剂，例如基于六(甲基甲氧基)三聚氰胺(HMMM)的交联剂。15.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该组分(ii)包含选自β
‑
羟基烷基酰胺交联剂和/或噁唑啉交联剂的一种或多种交联剂。16.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其包含1
‑
50wt％，例如4
‑
20wt％，例如6
‑
12wt％的量的组分(ii)，基于组分(i)的干重。17.根据前述权利要求中任一项的固态粘结剂组合物，其中组分(ii)为选自以下的一种或多种交联剂的形式：
‑
β
‑
羟基烷基酰胺交联剂，如N
‑
(2
‑
羟基异丙基)酰胺交联剂，如N
‑
(2
‑
羟基乙基)酰胺交联剂，如N
‑
(2
‑
羟基
‑
乙基)己二酰胺交联剂，如N,N,N
′
,N
′‑
四(2
‑
羟基乙基)己二酰胺，和/或
‑
多官能有机胺如烷醇胺、二胺如六甲基二胺，和/或
‑
分子量大于500的环氧化合物，例如基于脂肪酸甘油三酯的环氧化油或一种或多种柔性低聚物或聚合物，例如低Tg丙烯酸类聚合物，例如低Tg基于乙烯基的聚合物，例如低Tg聚醚，其含有反应性官能团例如碳二亚胺基团，例如酸酐基团，例如噁唑啉基团，例如氨基，例如环氧基团，和/或
‑
一种或多种多官能碳二亚胺形式的交联剂，例如脂族多官能碳二亚胺。18.根据前述权利要求中任一项所述的固态粘结剂组合物，其中该组分(ii)包含选自以下的一种或多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：洛科威有限公司，
类型：发明
国别省市：