用于纤维素复合物的粘合剂组合物及与其相关的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种共混材料，包括：(i)粘合剂组合物，包括异氰酸酯化合物、金属催化剂和酸性化合物，其中，存在于粘合剂组合物中的酸性化合物的量使异氰酸酯化合物的酸度以HCl计为800至10000ppm，及(ii)木质纤维素材料。另外还公开了一种木质纤维素复合物及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了一种共混材料，包括：(i)粘合剂组合物，包括异氰酸酯化合物、金属催化剂和酸性化合物，其中，存在于粘合剂组合物中的酸性化合物的量使异氰酸酯化合物的酸度以HCl计为800至10000ppm，及(ii)木质纤维素材料。另外还公开了一种木质纤维素复合物及其制备方法。【专利说明】专利技术背景
本专利技术一般涉及粘合剂组合物。
技术介绍
聚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯(PMDI)作为一种粘合剂已被广泛用于木质纤维素复合物如木质纤维板的商业化生产中。在这种复合物的生产中，使用PMDI的优点之一是它可以增强这些复合物的可加工性(如生产时间)，除此之外还可以赋予产品各种的物理和机械性能。例如，改进的可加工性包括加工效率如导致成品生产率增加的更短的压制周期。在一些实施方案中，通过将粘合剂如pMDI引入到装有木质纤维素颗粒的转动的混合机中来制造木质纤维素复合板。粘合剂和颗粒混合以后，可将混合物引入模具或压机中，在那里经过加热和压制(例如压制过程)从而形成复合板。然而，伴着压制过程的一个缺陷是，通常需要很长的压制时间来固化粘合剂。尽管在本领域内众所周知，复合板制造商可通过使用聚氨酯催化剂来提高粘合剂的固化速率，而伴随着这种催化剂使用的一个缺陷是，在对粘合剂和颗粒混合物压制加工之前，由于粘合剂会预固化，所以要使用额外增加的粘合剂来弥补失活的粘合剂。在这些实例中，由于使用的粘合剂比期望的多，通常导致制造成本额外增加。当木质纤维素和粘合剂混合物未能及时压制加工时，粘合剂的预固化也值得考虑。通常，这些延迟是由加工设备的机械问题导致的。因此，需要有能提供诱导期的粘合剂系统，其中在加热和加压应用之前，粘合剂预固化最小(即，潜伏性，或潜伏固化)，在加热和加压应用之后，能进行迅速固化(即快速固化或迅速固化)，因此可使复合物产品高效生产。
技术实现思路
本专利技术涉及一种共混材料，包括:(i)粘合剂组合物，其包括异氰酸酯化合物、金属催化剂和酸性化合物，其中，存在于所述粘合剂组合物中酸性化合物的量使异氰酸酯化合物的酸度以HCl计为800ppm至lOOOOppm,和(ii)木质纤维素材料。本专利技术还涉及一种木质纤维素复合物，包括(a)粘合剂组合物，包括异氰酸酯化合物、金属催化剂和酸性化合物，其中，存在于所述粘合剂组合物中的酸性化合物的量使异氰酸酯化合物的酸度以HCl计为800至lOOOOppm, (b)木质纤维素材料。本专利技术还涉及一种制备木质纤维素复合物的方法，包括将粘合剂组合物应用于多种木质纤维素材料中的至少一种中形成共混混合物，所述粘合剂组合物包括异氰酸酯化合物、金属催化剂和酸性化合物，其中，存在于所述粘合剂组合物中的酸性化合物的量使异氰酸酯化合物的酸度以HCl计为800至IOOOOppm ;和使共混混合物经受足以形成所述木质纤维素复合物的热和压力。专利技术详述除非另有明确说明，本文所使用的用于表述值、范围、量及百分比的各种数字，可被读为由“大约”开头，即便该词都没有明确出现。复数包括单数，反之亦然。例如，尽管这里提到了 “一种”异氰酸酯化合物，“一种”金属催化剂，“一种”酸性化合物，这些组分的组合(多数)也可用于本专利技术。本文所使用的“多”即两个或更多。本文所使用的“包括”和相似的术语意味着“包括但不限于”。当提到任何数值范围时，这种范围理解为包括所述的最小到最大之间的范围的每个和每一个数字和/或部分。例如，范围“I至10”意指包括所有列举的(包括)最小值I和最大值10之间的子区间，即最小值大于等于I,最大值小于等于10。粘合剂组合物如上所述，本专利技术的各种实施方案都包括粘合剂组合物。令人惊奇地发现，本专利技术所述的粘合剂展示出来潜伏的和快速的固化性能，其所具有的这种性能对制造各种木质纤维素材料，诸如复合物，是非常有用的。上一句中所用的“潜伏性”，是指粘合剂组合物一直到加热和加压前都保持未固化的能力，如压制过程或压制阶段期间。通常情况下，粘合剂化合物可描述为包括(i)异氰酸酯化合物，(ii)金属催化剂，和(iii)酸性化合物。各种异氰酸酯化合物可作为组分(i)被用于本专利技术所述的粘合剂组合物中。例如，在一些实施方案中，异氰酸酯化合物，如二苯基亚甲基二异氰酸酯(MDI)在粘合剂组合物中可作为组分(i)使用。MDI的合适的实例包括那些已有的在RUBINATE系列的MDI产品(可从Huntsman International LLC(亨斯迈国际有限责任公司)获得)。本领域内众所周知，很多如MDI系列的异氰酸酯可以包括聚合MDI。聚合MDI是几种二苯基甲烷二异氰酸酯异构体和官能度大于2的更高官能度的聚亚甲基聚苯基异氰酸酯的液体混合物。按重量计，这些异氰酸酯混合物通常包含约一半更高官能度的种类。其余在聚合MDI中存在的二异氰酸酯种类通常由4，4' -MDI异构体所主导，伴有更少量2，4'异构体和痕量的2，2'异构体。聚合MDI是苯胺-甲醛缩合物的复杂混合物的光气化产品。它通常包含30至34%异氰酸酯基团(-NC0)和数均异氰酸酯基团官能度在2.6到3.0之间。除了前述的异氰酸酯化合物，其它可在本专利技术中使用的合适的异氰酸酯化合物包括但不限于脂肪族、芳基脂肪族、芳脂族、芳香族和杂环聚异氰酸酯中的一种或多种，其具有2或更大的数均异氰酸酯基团(一 NC0)官能度，和有机键合的异氰酸酯基团按重量计浓度范围在约1%到约60%。在本领域众所周知，可使用的聚异氰酸酯的范围包括预聚物、假预聚物和其它改性的单体聚异氰酸酯的变体，其包含游离的反应性有机异氰酸酯基团。在一些实施方案中，异氰酸酯化合物在25°C为液体；在25°C时粘度低于10000厘泊，如5000厘泊；按重量计游离有机键合的异氰酸酯基团的浓度范围从10%至33.6%。在某些实施方案中，基本不含预聚物的MDI系列异氰酸酯可用作组分(i)。在这些实施方案中，所述的异氰酸酯含有重量少于1% (例如，重量少于0.1%，或可替代地重量为0%)的预聚合种类。该MDI系列的成员可具有的游离有机键合的异氰酸酯基团的重量浓度为31%至32%，数均异氰酸酯基团(NCO)官能度为2.6至2.9，在25°C时粘度低于1000厘泊。在某些实施方案中，所述的异氰酸酯化合物可占粘合剂组合物的不少于99 %，基于组合物的总重量。因此，在这些实施方案中，组合物的组分(ii)和(iii)(组合)占组合物总重少于1%。本专利技术所述的粘合剂组合物，除了上文所述的异氰酸酯化合物外，也包括作为组分(ii)的金属催化剂。本专利技术中可作为组分(ii)使用的合适金属催化剂包括但不限于有机金属化合物，例如包含至少一种过渡金属的那些。过渡金属可选自《元素周期表》的IVB、VB、VIIB、VIIB和VIIIB族。在一些实施方案中，金属催化剂包含有机金属化合物，该有机金属化合物包含选自《元素周期表》中第VIIIB族的金属中的一种或多种金属，如铁。在一些实施方案中，有机金属化合物包含一种或更多种螯合配体。这种螯合配体的非限定性实例包括但不限于乙酰丙酮、烷基或芳基乙酰乙酸酯、葡萄糖酸酯、环戊二烯基或其组合。在一些实施方案中，可作为组分(ii)使用的金属催化剂可以是在下述美国专利描述的任一种，其全部内容通过引用并入本文:美国专利5，587，414，美国专利6，28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：C·J·莫利亚蒂，S·N·辛格，G·D·奥本海姆，
申请(专利权)人：亨斯迈国际有限责任公司，
类型：
国别省市：