本发明专利技术提供了具有改进的耐湿性的生物基阻燃的热固性粘合剂，该粘合剂是水性热固性粘合剂组合物，该组合物具有改进的阻燃性以及湿拉伸强度，该组合物包含还原糖、二伯二胺或多伯多胺、含磷酸盐以及以固体总量为基准计3-20重量％的含磷水性聚合多酸溶液聚合物或其盐，其中，所述水性热固性粘合剂组合物包含0.7％P(s/s)至5%P(s/s)。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了具有改进的耐湿性的生物基阻燃的热固性粘合剂，该粘合剂是水性热固性粘合剂组合物，该组合物具有改进的阻燃性以及湿拉伸强度，该组合物包含还原糖、二伯二胺或多伯多胺、含磷酸盐以及以固体总量为基准计3-20重量％的含磷水性聚合多酸溶液聚合物或其盐，其中，所述水性热固性粘合剂组合物包含0.7％P(s/s)至5%P(s/s)。【专利说明】具有改进的耐湿性的生物基阻燃的热固性粘合剂本专利技术涉及由碳水化合物和胺、磷源和聚合多酸水溶液聚合物形成的无甲醛的水性热固性粘合剂，该粘合剂可抑制火焰蔓延，并提供改进的耐水性(例如在结合了矿棉的绝缘产品中)。热固性甲醛缩合树脂，例如苯酚甲醛(PF)、脲甲醛(UF)或三聚氰胺甲醛(MF)，尽管当其固化时是耐水性的，但其在加工或使用中会释放甲醛这种毒素。近来提出的无甲醛的热固性粘合剂组合物包含具有以下成分的形成类黑精的粘合剂:一种或多种还原糖、一种或多种具有多羧酸的氨化合物或无机酸铵盐形式的氨化合物(例如碳酸氢铵)。第一代这种无甲醛的热固性树脂可用于许多之前被甲醛热固性材料占领的应用，例如绝缘/绝热产品，木质复合材料产品，叠层产品和玻璃纤维毡片产品。然而，当施涂这种包含热固性树脂的碳水化合物并固化后，所涂覆的基材的耐湿性不够。另外，还原糖(即右旋糖)和胺热固性制剂在燃烧过程中可支持火焰燃烧。由于热固性材料用于结构性绝热建筑产品，例如玻璃纤维绝缘体、天花板墙面板等，非常需要热固性材料不会支持火焰蔓延。最理想的是能抑制火焰蔓延的热固性制剂。近来，Hampson等人的US2010030125公开了水性还原糖、铵盐无机酸前体热固性材料，并且发现有机酸单体可限制熏烧对基材造成的破坏，所述熏烧是有机粘合剂在固化后由于热量不能释放而造成的持续放热 的反应。Hampson公开了无机盐和有机多羧酸单体可以帮助减少熏烧以及火焰危害。但是，Hampson粘合剂的使用成本很高，并且得到的产品耐水性有限。根据本专利技术，专利技术人试图解决上述问题，提供具有还原糖和胺的无甲醛的热固性粘合剂制剂，该粘合剂制剂具有优异的机械性质，特别是在固化情况下的湿强度，其不会支持火焰蔓延并且使用中粘合剂成本较低。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了能抑制火焰蔓延且使用成本低的水性热固性粘合剂组合物，该组合物包含一种或多种具有至少一个醛基或酮基的还原糖、一种或多种多伯胺(优选二伯二胺)、一种或多种含磷酸盐(优选磷酸铵)以及含磷的聚合多酸水溶液聚合物。1.所述水性组合物可包含i)以固体总量为基准计，50-87重量％，优选65-85重量％的还原糖，优选右旋糖；ii) 二伯二胺或多伯二胺，优选二伯二胺，例如1，6-己二胺(HMDA)，其中伯胺/还原糖的摩尔比为1.1:1至0.3:1，优选1.0:1至0.4:1.0，所述比例以固体为基准计；iii)以固体总量为基准计，0.5-15重量％，优选2-12重量％的含磷酸盐，优选铵盐；以及iv)以固体总量为基准计，3-20重量％，优选4-15重量％的含磷的水性聚合多酸溶液聚合物或其盐，优选具有次膦酸盐/酯端基，其中该组合物包含至少0.7%P(s/s)，优选至少1.0%P (s/s)，并且至多5%P (s/s)，优选至多2.5%P (s/s)。2.以固体总量为基准计，如I所述的组合物还可包含0.02-5重量％的不含磷的阻燃剂，例如有机溴化合物。优选地，所述不含磷的阻燃剂是水溶性的。3.如I或2所述的组合物还可包含一种或多种稳定剂，例如pKa小于或等于8.5，优选小于或等于7.5的稳定剂酸或盐。4.以固体总量为基准计，如1、2或3中任一项所述的组合物还可包含1-25重量％，优选小于或等于20重量％的多糖,所述多糖的右旋糖当量数为5-30,例如麦芽糖糊精(J.Food Sc1.，第 74 卷，#，第 C34 - C40 页，2009)。5.在如1-4中任一项所述的组合物中，所述一种或多种还原糖优选为5-碳或6-碳单糖，例如右旋糖(葡萄糖)和木糖。6.在本专利技术的另一方面，使用所述水性热固性粘合剂组合物1-5中任一种的方法包括将所述粘合剂组合物施涂到基材上或者将其与基材混合，然后对该经过处理的基材或混合物在例如100-400°C下加热，以使粘合剂固化。合适的基材可包括纤维、细条、碎屑、颗粒、膜、片以及它们的组合。合适的基材材料可包括例如玻璃、玻璃纤维、石材、石纤维、有机和无机基材的复合材料和复合纤维、木材或木质材料。7.在另一个方面，本专利技术包括含有固化的粘合剂的纤维垫(matt)，该纤维垫通过将上述1-5中任一种组合物施涂在其上得到，其中所述纤维垫的密度为5-220千克/米3(单位)。在本文中，术语“水性”包括水以及主要由水和可与水混溶的溶剂组成的混合物。在本文中，术语“以固体总量为基准计”表示任意特定成分的重量与粘合剂中所有非挥发性成分(例如糖、伯胺、硅烷、溶液聚合物、稳定剂等)的总重量相比较。 在本文中，术语“磷百分数或硫百分数”或“％P*S(s/s)”表示通过以下步骤计算得到的百分数:将加入粘合剂的磷或硫化合物的重量(克)除以该磷或硫化合物的式分子量(formula molecular weight),再乘以憐或硫的兀素分子量(elemental molecularweight)，最后除以由制剂中固体总量获得的值，并乘以100。在本文中，稳定剂的“pKa”可以看作酸稳定剂的最强酸性质子的pKa，或者酸或盐稳定剂的最低pKa,即理解为最强质子或碱性的共轭物的pKa。在本文中，术语“多(伯胺)”表示具有三个或更多个伯胺基的任意化合物，例如三(2-氨基乙基)胺和聚乙烯亚胺。在本文中，术语"溶液聚合物"表示在与水或水性溶剂混合时能形成溶液的聚合物。在本文中，术语“s/s”表示固体与固体的比值。在本文中，短语〃基本无甲醛〃表示组合物不含加入的甲醛、而且不会由于干燥和/或固化而显著释放出甲醛。较佳地，这种粘合剂或结合了该粘合剂的材料由于粘合剂干燥和/或固化的原因释放的甲醒量小于IOOppm,更优选小于50ppm,最优选小于25ppm。在本文中，除非另外说明，否则，术语“重均分子量”表示使用尺寸排阻凝胶色谱法(SEC)测得的物质的分子量。在本文中，“重量％”或“重量百分数”指以任何固化之前，混合的粘合剂组合物中粘合剂固体总量为基准计的重量百分数。脱水还原糖应被认为是以未固化的形式加入组合物中。除非上下文明确有其它的说明，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数的被谈到事物。除非另外说明，否则本文中使用的技术和科学术语的含义与本领域技术人员公知的含义相同。除非另外说明，否则，任何包括括号的术语表示不存在括号的完整术语情况，以及不包括括号内的内容的术语情况，以及这两种情况的组合。因此，术语“(甲基)丙烯酸类”包括丙烯酸类或甲基丙烯酸类，或它们的混合物。表示相同组分或性质的所有范围的端点包括端值且可以独立地组合。因此，例如所述范围“至少0.7 % P (s/s)，优选至少1.0%P (s/s)，并且至多5%P (s/s)，优选至多 2.5%P (s/s) ” 表示 0.7-1.0%P (s/s)、0.7_5%P (s/s)、0.7-2.5%Ρ (s/s)、1.0_5%Ρ (s/s)、1.0-2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种水性热固性粘合剂组合物，该组合物包含i)以固体总量为基准计，50?87重量%的还原糖；ii)二伯二胺或多伯二胺，其中伯胺/还原糖的摩尔比为1.1:1至0.3:1，所述比例以固体为基准计；iii)以固体总量为基准计，0.5?15重量%的含磷酸盐；以及iv)以固体总量为基准计，3?20重量%的含磷的水性聚合多酸溶液聚合物或其盐，其中所述水性热固性粘合剂组合物包含0.7%P(s/s)至5%P(s/s)。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：H·李，C·J·兰德，B·维恩斯坦，T·T·兹沃拉克，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。