专利名称：热固性多糖的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及使用基于非淀粉多糖和交联剂的无甲醛粘合剂体系所制备的复合材 料。本发明亦涉及一种制备这些复合材料的方法。
背景技术：
合成聚合物在多种应用中使用。在诸多应用中，这些合成聚合物经交联以获得所 需效能特性。六十多年来，一大类商业上具重要性的热固性聚合物已利用基于甲醛的交联 剂。传统上，那些基于甲醛的交联剂已为制备多种复合材料提供有效且具成本效益的粘合 剂。基于甲醛的交联剂的实例包括三聚氰胺-甲醛、脲-甲醛、苯酚_甲醛及丙烯酰胺-甲 醛加合物。随着对毒性及环境的关注增长，已一直不断探寻替换基于甲醛的交联体系。然 而，这些替代体系已罹受大量缺点，包括高成本、低固化或慢固化、需要最终使用者更改其 商业高速应用设备、排放除甲醛以外的毒性组分或挥发性有机化合物、缺乏抗湿性、粘合剂 与基材之间缺乏足够粘合力，及使粘合剂固化所需的低PH值引起生产设备腐蚀问题。当前无甲醛粘合剂体系不会与基于甲醛的热固性树脂一样好地发挥作用且趋于 昂贵得多。此外，基于甲醛的粘合剂体系与无甲醛粘合剂体系均源自不可再生且不可持续 的石油来源。对在合理经济情况下发挥基于甲醛的热固性树脂体系的效能、但基于可持续 及可再生的原料的无甲醛粘合剂体系存在需要。优选地，无甲醛粘合剂体系应在相对低温(低于200°C )下固化。此外，无甲醛粘 合剂体系(尤其是含有聚丙烯酸的那些)需要低PH值(例如小于3)以供固化，此可引起 处理设备的腐蚀问题。因此，对可在大于3、优选处于中性pH值范围内的pH值下固化的无 甲醛粘合剂体系存在需要。基于甲醛的粘合剂体系在其产生后立即开始交联且在运输期间需加以冷冻。因 此，这些体系具有其需加以使用的极短期限，亦即较差贮存期。由此，需要具有良好贮存期 的无甲醛粘合剂体系。最后，需要具有良好抗水性的无甲醛粘合剂体系。发明简述本发明提供一种使用无甲醛粘合剂体系和矿物棉或木质纤维基材所制备的复合 材料。这些无甲醛粘合剂为非淀粉多糖和交联剂的混合物。在另一个方面中，本发明为一 种通过使非淀粉多糖和交联剂沉积至矿物棉或木质纤维基材上且固化来制备这些复合材 料的方法。在另一个方面中，本发明提供一种使用"绿色"无甲醛粘合剂体系和矿物棉或木 质纤维基材所制备的复合材料。这些无甲醛粘合剂为非直链淀粉和交联剂的混合物。在另 一个方面中，本发明为一种通过使非直链淀粉和交联剂沉积至矿物棉或木质纤维基材上且 固化来制备这些复合材料的方法。在另一个方面中，这些无甲醛粘合剂为稳定化低直链淀粉和交联剂的混合物。在
4另一个方面中，本发明为一种通过使稳定化低直链淀粉和交联剂沉积至矿物棉或木质纤维 基材上且固化来制备这些复合材料的方法。附图简述以下实施方式当结合随附图式阅读时可最好地理解本发明。
图1为描绘根据实施例14所进行的TGA粘合剂保持率测试的粘合剂抗水性的定 量测量的图。图2为描绘根据实施例15由TGA方法测试的玻璃纤维毡的粘合剂保持率的定量 测量的图。图3为描绘根据实施例16所进行的湿强度测试结果的定量测量的图。图4为描绘根据实施例17所进行的TGA粘合剂保持率测试结果的定量测量的图。图5为描绘根据实施例18由针对淀粉B的TGA方法所测试的玻璃纤维毡的粘合 剂保持率结果的定量测量的图。图6为描绘根据实施例18由针对淀粉A的TGA方法所测试的玻璃纤维毡的粘合 剂保持率结果的定量测量的图。图7为描绘根据实施例19使用针对淀粉B的TGA方法所测试的玻璃纤维基材的 粘合剂保持率结果的定量测量的图。发明详述对于本发明的目的，“复合材料"为通过用无甲醛粘合剂处理基材而形成的制品 或产品。适用于本发明的基材包括材料如矿物棉和木质纤维基材。无甲醛粘合剂通常以水 溶液形式施用于基材上且经固化以形成复合材料。对于本发明的目的，“矿物棉"意谓由矿物或金属氧化物制成的纤维，其可为合 成或天然的且包括玻璃纤维、陶瓷纤维、矿物棉及石绒(亦称为石棉)。矿物棉为用于绝缘 和过滤的无机物质。如玻璃纤维及陶瓷纤维的材料因其由矿物或金属氧化物组成而为矿物 棉。当基材为玻璃纤维时，所制备的玻璃纤维复合材料可以卷筒或棉絮或松填绝缘的 形式适用于绝热或隔音；适用作供屋顶及地板产品、天花板砖、地板砖用的加强毡；适用作 供印刷电路板及电池隔板用的基于微玻璃的基材；适用于过滤器原料及带原料；及适用于 非水泥砌筑涂料和水泥砌筑涂料的强化。对于本发明的目的，“木质纤维基材"定义为用于制备木质纤维复合材料的木质 纤维原料，诸如木材、亚麻、大麻及麦秆(包括小麦、稻及大麦秆)；而非纤维素纤维，诸如用 于造纸的那些。在一个方面中，木质纤维基材为呈颗粒或碎片形式的木材。木质纤维基材 可加工成任何合适的形式及尺寸，包括各种颗粒或片段，诸如小片、碎片、纤维、条束、薄片、 下脚料、削屑、锯屑及其组合。粘合剂可沉积于木质纤维基材上且经固化以形成木质纤维 复合材料。使用本发明的无甲醛粘合剂所制备的木质纤维复合材料包括碎料板、定向条状 板(OSB)、粒片板、纤维板(包括中密度和高密度纤维板)、平行束状材(PSL)、层压束状材 (LSL)、层压单板材(LVL)及类似产品。本领域技术人员会了解，本发明的粘合剂不同于通 常用于制备胶合板或其它层压制品的胶粘剂。对于本发明的目的，“无甲醛粘合剂"意谓粘合剂含有基本上无甲醛且具有约 IOOppm或更少的总甲醛含量的成分。在本发明的实施方案中，无甲醛粘合剂不含具有甲醛的任何成分，在此状况下，无甲醛粘合剂称为"完全无甲醛粘合剂"。本发明的"无甲醛粘 合剂"具有至少一种或多种多糖及至少一种或多种多糖交联剂。多糖可来源于天然产物， 包括植物、动物及微生物来源。多糖的实例包括淀粉、纤维素、树胶(诸如瓜耳胶(guar)及 黄原胶(xanthan))、藻酸盐、果胶及结冷胶(gelIan)。在一个方面中，多糖为淀粉。多糖淀 粉包括玉米(maize)或玉蜀黍(corn)、糯玉米、高直链淀粉玉米、马铃薯、木薯及小麦淀粉。 其它淀粉包括各种稻、糯稻、豌豆、西米、燕麦、大麦、黑麦、苋菜、甘薯，及可获自已知植物育 种的杂交淀粉。亦适用的是遗传工程化淀粉如高直链淀粉马铃薯和马铃薯支链淀粉。多糖 可被改性或衍生化，例如通过醚化、酯化、酸水解、糊精化、氧化或酶处理(例如用α-淀粉 酶、淀粉酶、支链淀粉酶、异淀粉酶或葡糖淀粉酶处理)。优选地，无甲醛粘合剂具有至 少一种多糖，其为至少一种非淀粉多糖、至少一种非直链淀粉、至少一种低直链淀粉或其组
I=I O对于本发明的目的，“非淀粉多糖"定义为除淀粉以外的任何多糖。非淀粉多糖 的实例包括(但不限于)纤维素、树胶(如瓜耳胶及黄原胶)、藻酸盐、果胶及结冷胶，及其 衍生物。优选的非淀粉多糖为纤维素及其衍生物，如羟丙基纤维素(HPC)及羧甲基纤维素 (CMC)、藻酸盐及瓜耳胶。另外，低分子量型式的非淀粉多糖因其较易施用而优选。市售非 淀粉多糖通常用作流变改性剂。因此，其溶液粘度趋于较高。非淀粉多糖经解聚使得25°C 时10%溶液的粘度小于10，OOOcps、优选小于5，OOOcps且更优选小于1，OOOcps。对于本发 明的目的，术语无甲醛粘合剂与粘合剂可互换使用。可使用使非淀粉多糖解聚的任何方法。 一种使非淀粉多糖解聚的方法为加热材料的水溶液并引入自由基发生剂。过氧化物为良好 的自由基发生体系。尤其良好的体系为过氧化氢和Fe2+的混合物。然而，使非淀粉多糖解 聚的任何其它方法(如添加强酸或碱)皆可使用，且处于本发明的范畴内。对于本发明的目的，“非直链淀粉"定义为具有小于5重量％的淀粉酶的淀粉且 亦称为糯淀粉。这些非直链淀粉的实例包括(但不限于)糯木薯、糯马铃薯、糯玉米，及糊 精，如焦糊精、麦芽糖糊精及极限糊精。这些非直链淀粉可进行改性或衍生化，例如通 过醚化、酯化、酸水解、糊精化、氧化或酶处理(例如用α -淀粉酶、β _淀粉酶、支链淀粉酶、 异淀粉酶或葡糖淀粉酶处理)。此外，非直链淀粉可经衍生化以制备阳离子型、阴离子型、两 性或非离子型材料。与含有直链淀粉的淀粉不同，非直链淀粉具有较小的退化趋势，使得粘 合剂体系的贮存期较好。我们已发现非直链淀粉和交联剂的组合具有超过24小时的贮存 期。此意谓25°C时10%粘合剂溶液的粘度历经24小时期限不会增加超过500%。适用于本发明的非直链淀粉可溶于水且具有20或更高的水流度。本文所用的水 流度(“WF")为按0-90的标度所测量的粘度的经验测试，其中流度与粘度成反比。通常 使用在30°C下用具有24. 73cps粘度的标准油标准化的Thomas Rotational Shear型粘度 计(购自 Arthur A. Thomas Co.，Philadelphia, Pennsylvania)测量淀粉的水流度。(该 油100转需要23. 12士0. 05秒)。通过在不同固体含量下测定100转所消逝的时间来获得 水流度的准确且可再现的测量值，其取决于淀粉的转化程度随着转化率增加，粘度降低且 WF值增加。淀粉的分子量越高或WF值越低，粘合剂的物理特性(诸如抗张强度)越佳。然 而，淀粉的分子量越高或WF值越低，粘合剂施用(尤其在喷涂中)越难。因此，此两种对立 因素之间需要达成折衷。在一个方面中，非直链淀粉可具有40或更高的水流度。在另一个 方面中，非直链淀粉可具有60或更高的水流度。在又一个方面中，非直链淀粉可具有70或更高的水流度。对于本发明的目的，“低直链淀粉"定义为具有介于5重量％和40重量％之间的 直链淀粉的淀粉。这些低直链淀粉的典型来源为谷类、块茎、根、荚果及果实。原生来源可 为玉蜀黍、豌豆、马铃薯、甘薯、香蕉、大麦、小麦、稻、西米、苋菜、木薯、竹芋、美人蕉及高粱。 对于本发明的目的，“稳定化低直链淀粉"定义为将淀粉蒸煮后在25°C下储存至少12小 时期限时其10%溶液不形成凝胶的低直链淀粉。当将淀粉蒸煮后在25°C下以10%溶液形 式储存少于24小时时，未经化学改性的低直链淀粉将退化并形成凝胶或粘度显著增加。此 凝胶或粘度的形成使得这些淀粉很难喷雾，且因此，这些淀粉尚未应用于粘合剂溶液的这 些应用。本发明的稳定化低直链淀粉为经化学改性或物理改性的低直链淀粉。低直链淀粉 可经化学改性以制备阴离子型、非离子型及阳离子型衍生物。这些稳定化低直链淀粉的实 例包括(但不限于)醚衍生物及酯衍生物。醚衍生物通常比酯衍生物更高地抵抗退化，但 两种类型均起作用。实际上，由于淀粉溶液可保持稳定足够久(12小时或更久)以施用于 基材上且接着允许一定退化(其提供有用性能如抗水性及抗湿性)，因此与酯(如淀粉乙酸 酯)相关的"有限"稳定性可合乎需要。醚衍生物的特定实例为羟烷基化淀粉如羟丙基化 淀粉和羟乙基化淀粉的且其为优选。合适的酯衍生物包括通过分别与乙酸酐、丁二酸酐及 烯基丁二酸酐反应而制备的乙酸酯及半酯，如丁二酸酯及烯基丁二酸酯；通过与正磷酸钠 或正磷酸钾或三聚磷酸钠或三聚磷酸钾反应而制备的磷酸酯衍生物；淀粉酯和半酯，尤其 是经烯基丁二酸酐取代的淀粉烯基(例如辛烯基及十二烷基)丁二酸酯衍生物尤其适用于 本发明。优选的取代度(DS)处于0.001至1.0的范围内，优选处于0.005至0.5的范围内 且最优选处于0. 01至0. 1的范围内。适用于本发明的稳定化低直链淀粉可溶于水且具有20或更高的水流度。在一个 方面中，稳定化低直链淀粉可具有40或更高的水流度。在另一个方面中，稳定化低直链淀 粉可具有60或更高的水流度。在又一个方面中，稳定化低直链淀粉可具有70或更高的水 流度。适用于本发明的交联剂称为多糖交联剂。对于本发明的目的，“多糖交联剂" 系指可与多糖或其衍生物反应以形成两个或两个以上键的任何材料。那些键包括共价 键、离子键、氢键或其任何组合。根据本公开内容的目的，术语多糖交联剂与交联剂可互 换使用。多糖具有许多可与多糖交联剂上的官能团反应的羟基。合适交联剂的实例包 括己二酸/乙酸混合酸酐；表氯醇；三偏磷酸钠；三偏磷酸钠/三聚磷酸钠；丙烯醛；氧 氯化亚磷(phosphorous oxychloride)；聚酰胺-表氯醇交联剂(诸如购自Hercules的 POLYCUP 1884交联树脂)；含酸酐聚合物(诸如购自Hercules的SCRIPSET 740，酯化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物的铵溶液)；聚羧酸酯(诸如来自Alco Chemical的 Alcosperse 602A)；环酰胺缩合物(诸如购自Omnova的SUNREZ 700C)；锆及钛配合 物，诸如碳酸锆铵、碳酸锆钾、二乙醇胺钛配合物、三乙醇胺钛配合物、乳酸钛、乙二醇二乙 醇酸钛；己二酸二酰胼；二环氧化物，诸如甘油二缩水甘油醚及1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚； 及聚环氧化合物，诸如聚胺/聚环氧树脂(其为1，2_ 二氯乙烷与表氯醇的反应产物)；双 官能单体，诸如N，N'-亚甲基双丙烯酰胺、二甲基丙烯酸乙二醇酯及二丙烯酸乙二醇酯、 二酸酐、缩醛；硅烷及多官能硅烷；封闭的醛(参见例如美国专利4，625，029,4, 656，296及 4，695，606)，如乙二醛与多元醇(诸如甘油)的反应产物；硼化合物，如硼酸钠或硼砂；及
7其组合。在本发明的例示性实施方案中，多糖交联剂可为至少一种非淀粉多糖交联剂、至少 一种非直链淀粉交联剂、至少一种低直链淀粉交联剂或其组合。与多糖衍生物反应的多糖交联剂处于本发明的范畴内。举例而言，若非淀粉多糖 经羧酸基团官能化(CMC为一种该化合物的实例)，则这些羧酸基团可与多元醇如甘油反应 以形成经交联体系。在一个实施方案中，适用于本发明的交联剂在约中性的pH值下与非淀粉多糖反 应。在又一个方面中，交联剂在环境温度下不与非淀粉多糖反应且在高温(诸如100°c以 上)下活化。在环境温度下交联剂与非淀粉多糖之间的此反应缺乏使得水性粘合剂体系有 较长贮存期，此为复合材料制造期间的优势。在另一实例中，如果非直链淀粉经羧酸基团官能化，则这些羧酸基团可与多元醇 如甘油反应以形成经交联体系。另外，非直链淀粉衍生物可与自身交联。举例而言，如果非 直链淀粉经羧酸基团官能化，则这些羧酸基团可与淀粉的羟基反应以形成经交联体系。这 些非直链淀粉交联剂不包括含有羧酸基团并具有1000或更高的分子量且需要在3或更低 的PH值下与淀粉反应的合成聚合物。此类型的交联剂所需的低pH值引起设备腐蚀问题且 并非优选。在一个实施方案中，适用于本发明的交联剂在约中性的pH值下与非直链淀粉反 应。在又一个方面中，交联剂在环境温度下不与非直链淀粉反应且在高温(诸如100°c以 上)下活化。在环境温度下交联剂与非直链淀粉之间的此反应缺乏使得水性粘合剂体系有 较长贮存期，此为复合材料制造期间的优势。在另一实施方案中，如果稳定化低直链淀粉经羧酸基团官能化，则这些羧酸基团 可与多元醇如甘油反应以形成经交联体系。另外，稳定化低直链淀粉衍生物可与自身交联。 举例而言，如果稳定化低直链淀粉经羧酸基团官能化，则这些羧酸基团可与淀粉的羟基反 应以形成经交联体系。这些稳定化低直链淀粉交联剂不包括含有羧酸基团并具有1000或 更高的分子量且需要在3或更低的PH值下与淀粉反应的合成聚合物。此类型的交联剂所 需的低PH值引起设备腐蚀问题且并非优选。在一个实施方案中，适用于本发明的交联剂在约中性的pH值下与稳定化低直链 淀粉反应。在又一个方面中，交联剂在环境温度下不与稳定化低直链淀粉反应且在高温 (如100°C以上)下活化。在环境温度下交联剂与稳定化低直链淀粉之间的此反应缺乏使 得水性粘合剂体系有较长贮存期，此为复合材料制造期间的优势。适用的交联剂可形成赋予粘合剂以长期稳定性的不可逆键。在一个方面中，交联 剂可为己二酸/乙酸混合酸酐、三偏磷酸钠、三偏磷酸钠/三聚磷酸钠、聚酰胺_表氯醇交 联剂、聚胺/聚环氧树脂、环酰胺缩合物、1，4_ 丁二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、碳 酸锆铵、碳酸锆钾、二乙醇胺钛配合物、三乙醇胺钛配合物、乳酸钛、乙二醇二乙醇酸钛、封 闭的醛(诸如乙二醛与甘油的反应产物)、硼酸钠、二酸酐及/或多官能硅烷。淀粉交联在本领域中已为熟知。交联剂及反应条件的描述可见于(例如) Rutenberg, M. W.及 D.Solarek, Starch Derivatives Production andUses, Acad. Press Inc.，第324-332页(1984)中，其全文以引用的方式并入本文中。亦参见Wilrzburg， 0. B. ，Modified Starches =Properties and Uses, CRC Press 第 42-45 MMM 245-246 M (1986),Μ. Hullinger,C. H. , " Production and uses of crosslinked starch" Starch,
8Chemistry andTechnology,Whistler 及 Paschall 编，Academic Press,New York,第 19 章 (1967)，其全文以引用的方式并入本文中。粘合剂的量根据复合材料的最终用途应用而定。粘合剂的量可以复合材料的重量 计在0. 1重量％至50重量％之间变化且通常为以复合材料的重量计1重量％至30重量％。无甲醛粘合剂溶液中交联剂的量取决于交联剂类型及粘合剂使用中的应用。无甲 醛粘合剂中交联剂的重量百分数可为约0. 至约70%。在一个方面中，其可为约至约 50 %。在另一个方面中，交联剂重量百分数可为约2 %至约40 %。本发明的无甲醛粘合剂可以许多方式施用于基材上。如果基材为玻璃纤维，则粘 合剂一般以水溶液形式通过合适的喷涂器施用以将粘合剂均勻分布于玻璃纤维所形成的 整个基材，诸如玻璃纤维毡。水溶液的典型固体可为约至50%。在一个方面中，固体 含量可为2%至40%。在一个方面中，固体含量以水性粘合剂溶液的重量计可以为5%至 25%。若喷涂粘合剂溶液，则粘合剂溶液的粘度可决定粘合剂溶液中的最大固体含量。粘 合剂亦可由本领域已知的其它方式施用，那些方式为例如无空气喷涂、空气喷涂、浸轧、使 饱和及辊涂。当将粘合剂施用于基材上且然后固化时，形成复合材料。对于本公开内容的目 的，“固化"是指可有利于多糖与交联剂之间的交联反应的任何方法。通常由温度与压力 的组合达成固化。实现固化的简单方式在于将粘合剂及基材置放于高温烘箱中。固化烘箱 通常在110°C至325°C的温度下操作。本发明的无甲醛粘合剂体系的优势之一在于其在相 对较低温度(如200°C以下)下固化。在另一个方面中，无甲醛粘合剂体系在180°C以下固 化，且更优选在150°C以下固化。复合材料可固化5秒至15分钟。在另一个方面中，复合材 料可在30秒至3分钟的时间内固化。固化温度及压力取决于交联剂的类型及量、所用催化 剂的类型及含量以及基材性质。举例而言，与绝缘相比，在制造中密度纤维板(MDF)中利用 较高压力(大于10001bs/in2)。以基材的重量百分数计粘合剂的重量百分数可因应用而异且将取决于基材类型。 一般而言，粘合剂的重量百分数以基材重量计在1至50的范围内，更优选处于2至40的范 围内且最优选处于3至20的范围内。粘合剂可以水溶液形式施用。粘合剂水溶液的PH值一般大于约3，且更优选为约 3至约12。对于非淀粉多糖粘合剂体系具体而言，在一个方面中，粘合剂溶液的pH值优选 为约4至约11，且更优选为约7至约10。对于非直链淀粉及低直链淀粉粘合剂体系而言， 在另一个方面中，粘合剂溶液的PH值优选为约4至约10，且更优选为约6至约9。由于粘合剂溶液通常经喷涂，因此粘度需相对较低。此外，多糖需为溶液形式 而非颗粒形式，以使其可喷涂。在一个方面中，25°C时10%粘合剂水溶液的粘度需小于 10, OOOcps.在另一个方面中，25°C时10 %粘合剂水溶液的粘度需小于1，OOOcps。在又一 个方面中，25°C时10%粘合剂水溶液的粘度需小于200cps。而且粘合剂溶液在环境温度下 应该不交联，其使体系有足够久的贮存期。然而，少量交联在粘合剂溶液中发生也处于本 发明的范畴内，只要25°C时10%粘合剂水溶液的粘度增长历经24小时时间不超过500%。 在又一个方面中，25°C时10%粘合剂水溶液的粘度增长历经24小时时间不超过100%。在 又一个方面中，25°C时10%粘合剂水溶液的粘度增长历经24小时时间不超过50%。本领 域技术人员应了解，初始粘度越低，24小时后粘度增长会越高。另外，本领域技术人员亦应了解，将含有多糖和交联剂的水溶液施用于基材上之后且在固化过程中，多糖需要交联。然 而，尽管并非优选，但少量交联在多糖制备期间发生处于本发明的范畴内，只要满足上文详 述的粘度界限。无甲醛粘合剂溶液中交联剂的量取决于交联剂类型及粘合剂使用中的应用。无甲 醛粘合剂中交联剂的重量百分数可为约0. 至约70%。在另一个方面中，其可为约至 约50%。在一个方面中，交联剂重量百分数可为约2%至约40%。可将任选催化剂添加至粘合剂配制剂中以允许粘合剂以较快速率或在较低温度 下或在接近于中性的PH值范围内固化。本领域技术人员会了解，所选催化剂取决于所用交 联剂。同样，所需催化剂的量取决于所用交联剂。举例而言，如果交联剂含有羧酸基团，则 可使用基于磷的催化剂，诸如次磷酸钠。在此状况下，可添加粘合剂总重量的约1重量％至 10重量％的次磷酸钠催化剂。作为又一实施例，若交联剂为三偏磷酸钠(STMP)或三聚磷酸 钠，则可使用脲作为催化剂。在此状况下，可添加粘合剂总重量的约1重量％至50重量％ 的脲催化剂。可将添加剂添加至甲醛粘合剂中。对于本发明的目的，“添加剂"定义为可添加 至粘合剂中以改良粘合剂性能的任何成分。这些添加剂可包括赋予抗湿性、抗水性或抗化 学性以及抵抗其它环境影响的成分；及赋予抗腐蚀性的添加剂；以及使粘合剂能够粘附于 基材或最终用途应用可能指定的其它表面的添加剂。举例而言，如果复合材料为用于制备 地板材料的玻璃纤维毡，则可需要玻璃纤维毡粘附于地板材料。合适的疏水性添加剂可有 助于此表面粘附。这些添加剂的实例包括可添加至粘合剂中以提供诸如腐蚀抑制的功能性 的材料、提供拒湿性及拒水性的疏水性添加剂、减少玻璃浙滤的添加剂、脱模剂、降低PH值 的酸、抗氧化剂/还原剂、乳化剂、染料、颜料、油、填充剂、着色剂、固化剂、抗迁移助剂、杀 生物剂、抗真菌剂、增塑剂、蜡、消泡剂、偶联剂、热稳定剂、阻燃剂、酶、湿润剂及润滑剂。这 些添加剂可为粘合剂总重量的约20重量％或更少。当基材为玻璃纤维时，可用将硅烷或硅烷醇官能基引入多糖中的试剂使多糖衍生 化。反之，可在固化之前将添加剂如小分子硅烷引入粘合剂配制剂中。此小分子硅烷经选 择使得硅烷的有机部分在固化条件下与多糖反应，而硅烷或硅烷醇部分与玻璃纤维基材反 应。此将化学键引入粘合剂与基材之间，产生较大强度及更好的长期性能。而且，尽管硅烷 可用作粘合剂体系中的添加剂，但硅烷本身可用作交联剂。优选的添加剂为提供抗湿性、抗潮性及抗水性的疏水性添加剂。对于本发明的目 的，“疏水性添加剂"可包括任何拒水材料。其可为疏水性乳液聚合物，如苯乙烯-丙烯 酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、聚硅氧烷、氟化聚合物(诸如聚四氟乙烯乳液)、聚乙烯醇、聚乙烯 乳液及聚酯。另外，其可为聚硅氧烷或聚硅氧烷乳液、蜡或乳化蜡或表面活性剂。表面活性 剂自身可提供疏水性，或其可用于传递疏水性水不可溶材料。表面活性剂可为非离子型、阴 离子型、阳离子型或两性型。在一个方面中，表面活性剂为非离子型和/或阴离子型。非离 子型表面活性剂包括(例如)醇乙氧基化物、乙氧基化聚胺及乙氧基化聚硅氧烷烷。阴离 子型表面活性剂包括羧酸烷基酯及磺酸烷基芳基酯、α-烯烃磺酸酯及烷基醚磺酸酯。优 选疏水性添加剂为聚乙烯醇或聚硅氧烷。实施例介绍以下非限制性实施例以例示本发明。实施例1以以下方式使羟乙基纤维素(QP 300，购自Dow)解聚。将30克QP 300引入270 克去离子水中。然后添加规定量(参见表1)的六水合硫酸亚铁铵及过氧化氢(H2O2)溶液 (35%活性)。在一个实施例中，使用过硫酸钠作为解聚剂。将混合物加热至指定温度(参 见表1)且在该温度保持规定时间(参见表1)。将溶液冷却至室温，在初始时以及在24小 时后测量粘度。表1-经解聚的CMC的溶液的粘度
权利要求
复合材料，其包含包含至少一种多糖和至少一种多糖交联剂的无甲醛粘合剂；及矿物棉或木质纤维基材。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中该至少一种多糖为非淀粉多糖。
3.根据权利要求2所述的复合材料，其中该至少一种非淀粉多糖选自由纤维素、瓜耳 胶、黄原胶、藻酸盐、果胶和结冷胶、及其衍生物组成的群组。
4.根据权利要求3所述的复合材料，其中纤维素衍生物为羟丙基纤维素或羧甲基纤维
5.根据权利要求2所述的复合材料，其中该至少一种多糖为非直链淀粉。
6.根据权利要求2所述的复合材料，其中该至少一种多糖为低直链淀粉。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其中该矿物棉为玻璃纤维、陶瓷纤维、石棉或石绒。
8.根据权利要求1所述的复合材料，其中该木质纤维基材为呈颗粒或片段形式的木材。
9.根据权利要求1所述的复合材料，其中该多糖交联剂选自己二酸/乙酸混合酸酐、表 氯醇、三偏磷酸钠、三偏磷酸钠/三聚磷酸钠、氧氯化亚磷、聚酰胺_表氯醇交联剂、含酸酐 聚合物、环酰胺缩合物、锆和钛配合物、己二酸二酰胼、二环氧化物及聚环氧化合物、二官能 单体、二酸酐、缩醛、多官能硅烷、封闭的醛、聚羧酸酯、硼化合物及其组合。
10.根据权利要求1所述的复合材料，其中该无甲醛粘合剂中的该多糖交联剂的重量 百分数为约0. 至约70%。
11.根据权利要求1所述的复合材料，其中该无甲醛粘合剂进一步包含添加剂。
12.根据权利要求11所述的复合材料，其中该添加剂至少提供抗湿性或抗水性。
13.根据权利要求1所述的复合材料，其中该无甲醛粘合剂进一步包含催化剂。
14.根据权利要求1所述的复合材料，其中该粘合剂的重量百分数小于该复合材料的 重量的50重量％。
15.根据权利要求1所述的复合材料，其中该粘合剂以水溶液形式施用且该水溶液的 PH值大于3。
16.形成复合材料的方法，其包含由一种或多种多糖和多糖交联剂制备无甲醛粘合剂； 使该无甲醛粘合剂沉积至矿物棉或木质纤维基材上并使该粘合剂固化。
17.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该多糖为非淀粉多糖。
18.根据权利要求17所述的形成复合材料的方法，其中非淀粉多糖选自由纤维素、瓜 耳胶、黄原胶、藻酸盐、果胶和结冷胶、及其衍生物组成的群组。
19.根据权利要求18所述的形成复合材料的方法，其中纤维素衍生物为羟丙基纤维素 或羧甲基纤维素。
20.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该至少一种多糖为非直链淀粉。
21.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该至少一种多糖为低直链淀粉。
22.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该基材为矿物棉或木质纤维基材。
23.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该矿物棉为玻璃纤维、陶瓷纤 维、石棉或石绒。
24.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该多糖交联剂选自己二酸/乙 酸混合酸酐、表氯醇、三偏磷酸钠、三偏磷酸钠/三聚磷酸钠、氧氯化亚磷、聚酰胺_表氯醇 交联剂、含酸酐聚合物、环酰胺缩合物、锆和钛配合物、己二酸二酰胼、二环氧化物和聚环氧 化合物、二官能单体、二酸酐、缩醛、多官能硅烷、封闭的醛、聚羧酸酯、硼化合物及其组合。
25.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该无甲醛粘合剂中的低直链淀 粉交联剂的重量百分数为约0. 至70%。
26.根据权利要求16所述的形成复合材料的方法，其中该粘合剂的重量百分数小于该 复合材料的重量的50重量％。
全文摘要
多糖热固性体系及利用该体系的复合材料包括由至少一种多糖和至少一种多糖交联剂形成的无甲醛粘合剂。
文档编号C08J5/04GK101945928SQ200880127282
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月21日
发明者A·朴哈非尔斯, D·B·索拉瑞克, K·A·罗德里格斯, Q·W·袁-哈浮曼, R·塔萨克, S·维特里 申请人:阿克佐诺贝尔股份有限公司