制备粘合剂组合物的方法，层状复合材料结构，粘合剂组合物和粘附性组合物及其应用技术

本发明专利技术涉及一种用于制备粘合剂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)在催化剂存在下，形成包含反应物组分的水性组合物，所述反应物组分包括木质素、可聚合物质和交联剂；(ii)蒸煮所述形成的组合物直到所述组合物具有一粘度，所述粘度对应于预先决定的成品粘合剂组合物粘度值的45–95%；(iii)将鞣酸作为一种反应物组分添加至所述组合物；以及(iv)在60–95℃的温度下蒸煮所述组合物，从而聚合所述反应物组分，直到形成具有预先决定的粘度值的粘合剂组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备粘合剂组合物的方法，层状复合材料结构，粘合剂组合物和粘附性组合物及其应用专利
本专利技术涉及一种用于制备粘合剂组合物的方法。此外，本专利技术的涉及一种粘合剂组合物。此外，本专利技术的涉及一种粘附性组合物，一种层状复合材料以及所述粘合剂组合物和粘附性组合物的应用。专利技术背景鞣酸（Tannin）和木质素（lignin）是可从如树皮提取的天然聚合物。例如，北欧软木树种如松树和云杉中的鞣酸含量为5–20%。因为鞣酸和木质素是天然生物聚合物，已经研究了将它们替代合成材料用作胶的组分，以得到更加环境友好的粘附性组合物。具体的，现有技术的目标是能替换成品酚醛树脂如苯酚甲醛树脂中的合成酚。现有技术公布了能与木材制品一起使用的不同类型的粘附性组合物如酚醛胶。这种胶的例子包括包含苯酚甲醛树脂的组合物。传统的苯酚甲醛树脂通过在催化剂存在下聚合苯酚和甲醛而制备。这样的催化剂的例子是氢氧化钠(NaOH)和酸。用于制备苯酚甲醛树脂的方法包括将甲醛以逐步的方式加热苯酚组合物中，且随后将形成的组合物的温度升高至80–90℃。在该温度下蒸煮所述组合物，直到所述形成的树脂达到所需的粘度或聚合物链长度。现有技术认识到木质素可用于减少树脂组合物中合成酚的数量。之前，木质素已经用于置换木质素-苯酚-甲醛树脂制备中的苯酚。此外，已经研究了将鞣酸用于粘附性组合物。但是，现有技术公开的这些制备方法包括只将所述鞣酸或其衍生物物理性混入其他组分如苯酚甲醛树脂以得到最终胶组合物。现有技术的不足在于，特别是对于基于鞣酸的制备方法，用鞣酸只能置换成品树脂如苯酚甲醛树脂中达30%的合成酚。更高的置换会导致所述制备的胶的性能不令人满意。因此，本专利技术认识到需要一种方法，所述方法可导致所述组合物中更高的苯酚置换且因此导致更加环境友好的粘合剂组合物。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种用于置换在粘合剂组合物制备使用的至少一部分数量合成材料的新型方法。具体的，本专利技术的目的是制备用于如粘附性应用中的更加环境友好的粘合剂组合物。
技术实现思路
根据本专利技术的所述方法，其特征在于如权利要求1所述的。根据本专利技术的所述粘合剂组合物，其特征在于如权利要求18所述的。根据本专利技术的所述粘附性组合物，其特征在于如权利要求19所述的。根据本专利技术的所述层状复合材料结构，其特征在于如权利要求20所述的。根据本专利技术的所述应用，其特征在于如权利要求21和22所述的。附图简述附图用来帮助进一步理解本专利技术，包含在说明书中，构成说明书的一部分，附图显示了本专利技术的实施方式，与说明书一起帮助解释本专利技术的原理。附图中：图1是如本专利技术的一实施方式所述方法的示意性流程图。专利技术详述根据本专利技术的一种用于制备粘合剂组合物的方法，所述方法包括以下步骤：(i)在催化剂存在下，形成包含反应物组分的水性组合物，所述反应物组分包括木质素、可聚合物质和交联剂；(ii)蒸煮所述形成的组合物直到所述组合物具有一粘度，所述粘度对应于预先决定的成品粘合剂组合物粘度值的45–95%；(iii)将鞣酸作为一种反应物组分添加至所述组合物；以及(iv)在60–95℃的温度下蒸煮所述组合物，从而聚合所述反应物组分，直到形成具有预先决定的粘度值的粘合剂组合物。在本专利技术的一实施方式中，形成水性组合物的步骤(i)包括以下步骤：(ia)形成包括木质素的分散体；以及(ib)将可聚合物质和交联剂添加至所述形成的分散体，从而形成水性组合物。在一实施方式中，将所有数量的所述可聚合物质如苯酚一次性添加入所述组合物中。在本专利技术的一实施方式中，所述交联剂如醛以逐步方式添加。将醛以逐步方式添加可确保所述组合物的温度不含升高过多或过快。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ia)和/或步骤(ib)包括添加鞣酸作为反应物组分。具体的，如果在制备所述粘合剂组合物中要使用更大数量的鞣酸，那么除了步骤(iii)之外，也可在步骤(ia)和/或(ib)中添加鞣酸。在本专利技术的一实施方式中，在在步骤(ia)和/或(ib)中添加的鞣酸占所述方法中使用鞣酸总量的30–95重量%,优选的60–95重量%。在本专利技术的一实施方式中，在不同方法步骤中添加的鞣酸数量基于如所使用木质素的种类和/或性质决定。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ib)包括添加催化剂。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ia)包括将木质素溶解在溶剂中。在本专利技术的一实施方式中，所述溶剂包含氢氧化钠。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ia)包括添加水。所述分散体的温度可在步骤(ia)中从室温升高至65℃。在本专利技术的一实施方式中，步骤(i)包括将所述组合物在最高为65℃的温度下保持。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ii)包括在下述温度保持所述组合物：在20–95℃之间，优选的在20–85℃之间，和更优选的在20–80℃之间。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ii)包括步骤(iia)，其中温度保持在20–75℃之间，优选的在20–70℃之间，和更优选的在20–65℃之间。步骤(iia)包括确保木质素已溶解。在本专利技术的一实施方式中，步骤(ii)包括在步骤(iia)之后的步骤(iib)，其中温度保持在30–95℃之间，优选的在40–95℃之间，和更优选的在45–90℃之间。在本专利技术的一实施方式中，所述组合物的温度在步骤(iii)之前降低至低于70℃，优选的低于65℃，和更优选的低于60℃。在本专利技术的一实施方式中，步骤(iv)包括优选在65–90℃温度蒸煮所述组合物，和更优选的在75–85℃的温度下。在本专利技术的一实施方式中，所述组合物的温度在步骤(iii)之前、之中或之后升高至60–95℃，优选的65–90℃和更优选的75–85℃。在所述粘合剂组合物的制备中，可通过冷却和/或加热所述组合物来控制温度。在本专利技术的一实施方式中，成品粘合剂组合物的预先决定的粘度值为至少40cP，优选的至少50cP，和更优选的至少80cP。在本专利技术的一实施方式中，成品粘合剂组合物的预先决定的粘度值为至少40但不大于250cP，优选的至少50cP但不大于150cP，和更优选的至少80但不大于120cP。在本专利技术的一实施方式中，成品粘合剂组合物的预先决定的粘度值为至少250cP，优选的至少300cP，和更优选的至少500cP。在本专利技术的一实施方式中，成品粘合剂组合物的预先决定的粘度值为至少250cP但不大于1500cP，优选的至少300cP但不大于1200cP，和更优选的至少500但不大于1000cP。粘度是在25℃下用旋转粘度仪测量的。成品粘合剂组合物的预先决定的粘度值可根据所述粘合剂组合物所用于的具体的应用改变。在本专利技术的一实施方式中，木质素和鞣酸相对所述可聚合物质的重量比例为至少1.5，优选的至少2。在本专利技术的一实施方式中，鞣酸的量为木质素量的1-50%之间，优选的在3–35%之间，和更优选的在5-25%之间。在本专利技术的一实施方式中，以干重计，用于制备所述粘合剂组合物的木质素、催化剂/溶剂、可聚合物质、交联剂和鞣酸的数量如下：交联剂和催化剂/溶剂为18–60重量%，优选的26–45重量%,以及可聚合物质、木质素和鞣酸为82–40重量%，优选的74–55重量%。在本专利技术的一实施方式中，所述交联剂选自下组：醛，醛的衍生物，形成醛的化合物(aldehydeformingcompound)及其组合。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备粘合剂组合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(i)在催化剂存在下，形成包含反应物组分的水性组合物，所述反应物组分包括木质素、可聚合物质和交联剂；(ii)蒸煮所述形成的组合物直到所述组合物具有一粘度，所述粘度对应于预先决定的成品粘合剂组合物粘度值的45–95%；(iii)将鞣酸作为一种反应物组分添加至所述组合物；以及(iv)在60–95℃的温度下蒸煮所述组合物，从而聚合所述反应物组分，直到形成具有预先决定的粘度值的粘合剂组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.08 FI 201153401.一种用于制备粘合剂组合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(i)在催化剂存在下，形成包含反应物组分的水性组合物，所述反应物组分包括木质素、可聚合物质和交联剂,其中所述可聚合物质选自下组：苯酚、甲酚、间苯二酚及其组合，且其中所述交联剂选自下组：醛、醛的衍生物、形成醛的化合物及其组合；(ii)蒸煮所述形成的组合物直到所述组合物具有一粘度，所述粘度对应于预先决定的成品粘合剂组合物粘度值的45–95％；(iii)将鞣酸作为一种反应物组分添加至步骤(ii)获得的组合物；以及(iv)在60–95℃的温度下蒸煮步骤(iii)获得的组合物，从而聚合所述反应物组分，直到形成具有预先决定的粘度值的粘合剂组合物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成水性组合物的步骤(i)包括以下步骤：(ia)形成包括木质素的分散体；以及(ib)将可聚合物质和交联剂添加至所述分散体，从而形成所述水性组合物。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(ia)和/或步骤(ib)包括添加鞣酸作为反应物组分。4.如权利要求2-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ib)包括添加催化剂。5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(i)包括将所述组合物保持在最多65℃的温度下。6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)中的蒸煮所述形成的组合物包括在以下温度保持所述组合物：在20–95℃之间。7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)中的蒸煮所述形成的组合物包括在以下温度保持所述组合物：在20–85℃之间。8.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)中的蒸煮所述形成的组合物包括在以下温度保持所述组合物：在20–80℃之间。9.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)获得的组合物的温度在步骤(iii)之前降低至低于70℃。10.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)获得的组合物的温度在步骤(iii)之前降低至低于65℃。11.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(ii)获得的组合物的温度在步骤(iii)之前降低至低于60℃。12.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(iv)中的在60–95℃的温度下蒸煮步骤(iii)获得的组合物包括在65–90℃的温度下蒸煮所述组合物。13.如权利要求1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·瓦尔科宁，
申请(专利权)人：芬欧汇川集团，
类型：
国别省市：