本发明专利技术涉及复合材料的组成、制备和用途，所述复合材料基于包含固含量大于40%的稳定的聚酰胺胺-表卤醇树脂（PAE树脂）的粘合剂，所述粘合剂具有大于45重量%的固含量，其中PAE的相对高的固含量能够产生粘合剂的高固含量。此外，至少45%的粘合剂固含量部分由PAE树脂的固含量和蛋白质源的固含量构成。本发明专利技术还涉及包含PAE与大豆蛋白源的粘合剂。本发明专利技术还涉及所述粘合剂在复合材料，特别是含母料的复合材料，更具体是基于木质纤维或小木块的复合材料中的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及复合材料的组成、制备和用途，所述复合材料基于具有高固含量的包含聚酰胺胺-表卤醇树脂(PAE树脂)的粘合剤。本专利技术还涉及PAE与大豆蛋白源的组合使用。本专利技术还涉及所述粘合剂在复合材料，特别是在含木料的复合材料中的用途。
技术介绍
PAE聚合物已知是造纸エ艺中的湿强度添加剤。将这些PAE聚合物用作基于蛋白质或木质素的粘合剂所用的固化剂组分的技术是已知的(美国申请2005/0282988)。将PAE与蛋白质，例如大豆粉、大豆分离蛋白或木质素用作木质纤维素的粘合剂是已知的(美国专利 7，252，735)。 该类型粘合剂的目前限制通常是理想的固含量。此外，先前的高固含量的PAE树脂受限于高粘度和差的老化稳定性。在使用含PAE的粘合剂中仍需要高固含量的、稳定的PAE树脂以得到高固含量的粘合剂配制品，其在对于特定应用的常规エ艺条件下在复合样品中产生近似等于或比现有的基于低固含量的PAE的配制品更佳的強度和粘合性质。具有低分子量的PAE树脂是已知的(US2007895122A)。这种材料产生较低的粘度。但是，为了得到在较高固含量下的低粘度，并保持老化稳定性，需要在本专利技术中发现的其它知识。美国专利5567798 (第6栏，第60-61行)教导了“为了延长使用期，优选30%或更低的残余固含量。”相比之下，本专利技术的PAE树脂出人意料地在高达40重量％或更高的固含量下是稳定的。美国专利3197427、4853431、6908983B2 和 7291695B2 教导为了稳定性需要低 pH。第一，pH范围为2. 0-3. 0，第二，其低于4. 2，并且最优选为3. 2-3. 4，第三，其低于3. 3，以及第四，其低于3.0。与此相反，出人意料地是本专利技术中更高pH的PAE树脂是稳定的。考虑到本专利技术的PAE树脂的高固含量，这更是更出人意料的，并且考虑到本专利技术树脂不但具有粘度稳定性，而且具有高吖丁啶鎗基官能团稳定性，这甚至是更出人意料的，所述吖丁啶鎗基官能团稳定性在以下将提及，这是重要的。美国专利申请2005/0261404 Al (第32段和第33段)教导了得到甚至高达50%的蛋白质材料的高固含量悬浮液的可能性。但是，熟悉含蛋白质材料的技术人员知道不是所有的蛋白质源都可在如此高的固含量下使用。例如，未变性的大豆粉与水混合时可在至多约35%的固含量下使用。超过35%的固含量，其粘度迅速増大至材料不再能搅拌、容易混合或泵抽。其粘度甚至在添加粘度改性剂如亚硫酸氢钠的情况下也很高。使用基于干大豆粉重量1%含量的亚硫酸氢钠，30%固含量的水性混合物的粘度为约400cps，在33%的固含量下为约1800cps，以及在36%的固含量下为约20000cps。其粘度随固含量继续呈指数式増大。本领域技术人员不能容易地混合或泵抽高于约36%固含量的大豆粉/水混合物。因此，如本专利技术所示，需要通过提高PAE组分的固含量而得到较高的固含量。美国专利申请2005/0261404 Al (第21段)也将该专利的配方限定为不含脲酶的大豆蛋白。对于基于蛋白质源和PAE树脂的组合的粘合剂，这并不是必需的要求。在对于成功使用和复合材料制造的特定应用中，需要由较高固含量的PAE树脂得到的较高固含量的粘合剤。例如在常规的刨花板制造エ艺中，约93份的木料与7份的基于脲甲醛的粘合剂组合，并且常规的脲甲醛(UF)树脂的固含量为65%。本领域技术人员知道在刨花板厂的常规エ艺条件下采用低得多的固含量将导致不能合适地内粘结刨花板，造成有缺陷的板材。(參见 Modern Particleboard & Dry-Process FiberboardManufacturing, Τ. Μ. Maloney, 1977 Miller Freeman Publ.)尽管UF树脂非常牢固快速地固化并且合理地易于使用，但这些树脂缺少聚合物主链上的水解稳定性。这造成大量的游离甲醛从成品中释放(并最終被家中的居住者吸入)。已有多项法令推动从室内应用中排除这些树脂(Health and Safety Code Title 17California Code of Regulations Sec. 93120-9312012)。UF粘合剂的替代或拓展是十分希望的，因为甲醛对环境的不利影响。PAE和大豆粘合剤，例如PAE/大豆粉混合物此前已在商业上用20-30%固含量的PAE树脂进行制造。当在常规条件下使用大量的PAE和大豆粉吋，所得粘合剂不能达到65%的UF树脂固含量。仅通过加入大量的低分子量组分例如脲和丙三醇获得过高固含量(美国专利申请2009/0098387)。之前还未发现具有低于5000cps的粘度的可使用粘合剂，例如UF树脂，其中至少40%，优选大于50%的固体组成是PAE和蛋白质源如大豆粉的组合。
技术实现思路
高固含量的PAE树脂的使用提高了粘合剂可达到的固含量和活性固含量。与粘合剂如UF和酚醛竞争的其它基于PAE和蛋白质的粘合剂体系也是如此。本专利技术涉及复合材料的组成、制备和用途，所述复合材料基于包含高固含量聚酰胺胺-表卤醇树脂(PAE树脂)的粘合剂，所述粘合剂具有大于45%，优选大于50%的固含量。本专利技术的高固含量的PAE树脂具有大于40%，优选大于43%的固含量。在粘合剂的固含量中，至少45重量％，并且优选大于50重量％是归因于PAE和蛋白质源的组合固含量。相对高的PAE固含量能够产生粘合剂的高固含量。用于本专利技术的PAE在32° C下的老化稳定性超过一周。本专利技术还涉及所述组合物作为粘结木料如层压板、胶合板、刨花板、定向刨花板和纤维板的粘合剂的用途。对于各种用途的粘合剂应用，例如制造工程化木制品和其它类型的有用材料可通过本领域技术人员已知的各种方法而实现。许多这样的应用受益于高固含量和低粘度的粘合剂配方的组合。具体实施例方式本专利技术涉及具有大于45重量％,优选大于50重量％的固含量的粘合剂的组成、制备和用途，所述粘合剂包含具有大于40重量％，优选大于43重量％的固含量的聚酰胺胺-表卤醇树脂(PAE树脂)，其中，PAE相对高固含量能够产生粘合剂的高固含量，并且其中PAE在32° C下具有超过一周的老化稳定性。此外，所述粘合剂组成中的固体部分由至少45重量％，优选大于50重量％的PAE和蛋白质源的组合构成。本专利技术还涉及PAE与蛋白质源组合的使用。本专利技术还涉及所述粘合剂在复合材料，特别是在含木料的复合材料，更具体地是基于木质纤维或小木块的复合材料中的用途。本专利技术还涉及高固含量的粘合剂组合物及其用途，所述粘合剂包括高固含量的热固性聚酰胺胺-表氯醇树脂(PAE树脂)和蛋白质或木质素。本专利技术的PAE树脂的固含量大于40%，优选大于43%。这些粘合剂可用于粘结木料和其它材料。如需要，相对于目前的PAE树脂，新发现的高固含量PAE树脂必须在给定浓度下具有更低粘度，并且它们需在32° C下具有至少I周的老化稳定性。老化稳定性定义为在给定的使用浓度下的PAE溶液的稳定性，稳定性表示不大于3倍的粘度或优选不大于2倍的粘度。此外，稳定性表示不大于20%的吖丁啶鎗基团损失，更优选不大于15%的损失。更高固含量的PAE树脂也可由通过RSV确定的分子量分类，并具有低于O. 3dl/g的RSV。出人意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·F·瓦奈尔，B·K·施普拉尔，M·A·埃万斯，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：
国别省市：
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