包括酚醛树脂的矿物纤维用的上浆组合物及所得产品制造技术

本发明专利技术涉及一种用于矿物纤维的上浆组合物，其包括酚醛树脂、脲、交联催化剂和任选地添加剂，其特征在于交联催化剂是氨基磺酸铵和硫酸铵的混合物。本发明专利技术的另一目的是基于通过上述上浆组合物结合的矿物纤维、特别地细纤维的隔离产品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括酚醛树脂的矿物纤维 用的上浆组合物及所得产品本专利技术涉及制造由矿物纤维形成的隔离产品(produits d，isolation), 更具体地说涉及用于这样的纤维、特别地细纤维的上浆组合物 (composition d，encollage )。基于矿物纤维的隔离产品可以由通过各种方法获得的纤维形成， 例如根据内部或外部离心纤维化的已知的技术。离心作用在于将熔融 材料(通常玻璃或岩石)引入到具有许多小孔的离心机中，在离心力的作 用下所述材料向该设备周边的壁射出并且以长丝的形式从中脱离。在 离开纺纱机时，长丝被拉制并且被高速、高温气体物流夹带到接收部 件以i更形成纤维网(nappe de fibres )。为了将纤维彼此组装在一起并且提供具有粘结力的网(nappe),在 离开纺纱机时，在所述纤维上被喷涂含热固性树脂的上浆组合物。涂 有浆料的纤维网进行热处理(在高于100。C的温度下)以便进行树脂的 缩聚并且由此获得具有特定性能，特别地尺寸稳定性、拉伸强度、挤 压后的厚度恢复和均匀颜色的隔热和/或隔音产品。上浆组合物由以下构成树脂(通常水溶液的形式)、脲、交联催化 剂、〗壬选i也添加剂如石圭:院和矿物油、和水。最通常使用的热固性树脂是酚醛树脂(resins ph6nolique),其属于可 熔酚醛树脂(r6sols)的家族。在碱性催化剂存在下，以通常大于1的曱 醛/苯酚摩尔比，通过苯酚和甲醛的缩合来获得可熔酚醛树脂，从而促 进苯盼和曱醛之间的反应并且降低了树脂中的残余苯酚的百分比。脲被引入到上浆组合物中以便捕获脲-甲醛缩合物形式的游离曱醛。催化剂可以是强酸，或者用作潜在催化剂的这样的酸的铵盐，例 如氨基磺酸、草酸、硫酸、曱磺酸、曱苯磺酸和苯酚磺酸的铵盐(US 5952440)。通常，催化剂是硫酸铵。虽然在树脂的交联方面其证明非常 有效，然而硫酸铵可能导致树脂的过早胶凝(预胶凝)，这影响了最终隔 离产品的品质，特别地其机械性能，其由于树脂不能恰当地连接所述 纤维而降低。因此，硫酸铵通常以与抑制剂(如氨水)的混合物的形式使用，所述抑制剂的作用是保持上浆组合物处于碱性pH(等于或者大 于7)以便后者保持稳定直到树脂的热交联处理。因为关于环境保护的规定变得越来越严格使得隔离产品的制造商 寻找可以降低由这类上浆组合物产生的不希望的排放物成的方案。众所周知，在用于在烘箱中处理上浆的纤维网所施加的温度条件 下，脲-甲醛缩合物不是热稳定的并且分解同时释放甲醛和脲，后者又 降解为氨。也可以认为氨水能够在上述相同条件下分解成氨气。因此需要提供一种上浆组合物，其能够在较低温度下交联以便限 制污染物释放到大气中。此外，最近加有细纤维的产品近来已经出现，其具有改进的隔离性能，特别地热导率人小于40mW(m.K)。然而，由于上浆的网具有高隔离能力并且因此在纤维网中心处的 温度不足以能够完成树脂的交联，这样的产品的制备变得困难。 一种 解决这种缺点的方法在于提高该网在烘箱中的停留时间，但这表现为 生产量的降低和关于烘箱加热的额外费用。还需要提供上浆组合物，其能够在较低温度下交联以便在通常操 作条件下获得由细矿物纤维形成的隔离产品，而无需延长在烘箱中所 述网的处理时间。为了完成这些目标，本专利技术提供了一种上浆组合物，其包括热固 性树脂、脲和交联催化剂和任选地添加剂，其特征在于所述催化剂是 氨基磺酸铵和硫酸铵的混合物。本专利技术的另 一 目的是上浆组合物用于连接矿物纤维以便形成具有 低热导率X、特别地小于40mW/(m.k)的隔热和/或隔音产品的用途，以 及这样获得的产品。根据本专利技术，上浆组合物，作为树脂的交联催化剂，结合了氨基 -黄酸铵和;克酸铵。氨基磺酸铵和硫酸铵的结合具有以下主要优点降低了树脂的交 联温度，然而没有在目的为获得最终隔离产品中的纤维的最终连接的 热处理之前提高在纤维上树脂胶凝的风险。出人意料地，已经观察到 与两种上述的化合物的结合有关的协同效应，其表现为使预胶凝时间 保持在接近于通过单独使用氨基磺酸铵获得的水平，甚至在随后所描 述的 一 定条件下也如此，通过预胶凝时间的提高来达到。5此外，所述结合可以赋予上浆组合物稳定性，这使得无需添加氨 水，这有助于降低在烘箱中的氨的排放。通常，氨基磺酸铵和硫酸铵的百分比为树脂和脲固体物质的2-8 重量％,优选地2.5-6重量％和有利地2.6-4.2重量％。优选地，氨基磺酸铵与硫酸铵的摩尔比为0.25-0.75,有利地 0.40-0.60。根据本专利技术的热固性树脂选自酚^树脂，其是通过在碱性催化剂 的存在下酚类化合物和醛的反应获得的，其中醛/盼类化合物的摩尔比 大于1。优选地，酚类化合物是苯酚，醛是甲醛。热固性树脂可以包括一种或多种上述的酚醛树脂。这样的树脂可以按照包括三阶段的温度周期来制备加热阶段、 温度平台阶段和冷却阶段。在第一阶段中，通过逐渐加热至60-75。C,优选地至大约70。C的 温度，在碱性催化剂的存在下使醛和酚类化合物反应。醛/酚类化合物 摩尔比大于l,优选地为2-5，和有利地2.3-4.2。催化剂可以选自本领域技术人员已知的催化剂，例如三乙胺，石 灰(CaO)和碱金属或碱土金属氢氧化物，例如氢氧化钠、钾、钙或钡。 氬氧化钠和石灰是优选的。催化剂的量相对于原料苯盼的重量为2-15重量％,优选地5-9重 量o/。，和有利地6-8重量％。在第二阶段中，在加热反应混合物后(第 一阶段的末端)到达的反应 混合物的温度被保持直到苯酚的转化率至少等于90%,优选地至少93% 和有利地至少97%。术语"酚类化合物的转化率"应理解为是指相对于原料酴类化合物 的已经参与和醛的缩合反应的盼类化合物的百分比。笫三冷却阶段在缩合阶段下发生，其相应于仍可以用水稀释的树 脂(稀释度大于1000%)。冷却的混合物的最终温度是大约20-25°C。添加到单位体积的树脂水溶液中的去离子水的体积。f通常认为^ ^ 20。C,其稀释度大于或等于1000%时，树脂能够用于上浆组合物中。 在第三阶段期间，有可能从冷却的开始(在高温下)时并且直至完成的冷却(在#^显下)，添加含氮原子的化合物，其可以与游离的醛，例如 脲和/或一种(多种)链烷醇胺反应。通过添加酸，优选地硫酸或氨基磺酸使所获得的树脂中和直到获得小于或等于9、优选地小于或等于8.5和有利地小于或等于8的pH, 以便使酚类化合物和醛的缩合反应停止。特别有利地，pH大于或等于 4。通过苯酚和曱醛的反应获得的树脂的游离苯酚百分比小于或等于 液体总重量的2%,游离百分比含量小于或等于液体总重量的10%。盼醛树脂的在20。C下测量的稀释度，至少等于1000%。有可能在所获得的酚醛树脂中添加脲，其数量足以与游离的醛反 应，对于100重量份的树脂和脲，所述醛可以是至多50重量份，优选 地20-45重量份。添加脲通常是通过与酚醛树脂的简单混合进行的，优选地在环境 温度，特别地在20-25。C。按照第一种变化，脲被添加到树脂中以形成"预混物"，其在与其他 组分混合以形成一皮施加到矿物纤维的上浆组合物之前可以;故保持一段 时间。含于预混物中的脲可以是全部待添加的脲，或者仅仅一部分， 而其余在制造上浆组合物期间被引入。按照第二种变化，上浆组合物的制备是临时进行的，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于矿物纤维，特别地岩石纤维或玻璃纤维的上浆组合物，其包括酚醛树脂、脲、树脂的交联催化剂和任选地添加剂，其特征在于该催化剂是氨基磺酸铵和硫酸铵的混合物。

【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：J杜斯，A德科宁克，V乔平，
申请(专利权)人：圣戈班伊索福公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]