用于复合材料的乳液制造技术

本发明专利技术公开了一种乳液，该乳液用于提供木质纤维素复合材料以防水特性。在一个实施例中，乳液包括至少一种蜡；一种烷基苯酚；聚奈磺酸；一种碱金属氢氧化物；水；和一种淀粉。实施例中所述的乳液可以加热至沸腾，并且没有水乳分离或者凝化现象。本发明专利技术所述乳液，可以延长室温下的储存时间并不需要添加任何抗菌剂。本发明专利技术所述的乳液在室温下是可倾倒的液体。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种乳液，该乳液用于提高木质纤维素复合材料产品的防水性。乳液包括一种蜡、或是蜡状物、烷基苯酚、奈磺酸盐和一种配位淀粉的混合物。本专利技术还涉及一种制备乳液和含有该乳液的木质纤维素复合产品的方法。
技术介绍
木质纤维素复合材料的生产通常是通过热压缩木质纤维素复合材料、蜡以及热固树脂。这些涉及到传统的连接过程。蜡作为一种胶粘剂以提高成型复合物的防水性。树脂是一种结合剂来保持材料之间的结合，包括复合材料，并使他们成为一种整体的形状。酚醛树脂A可以被普遍的用在木质纤维素材料的粘合树脂。在传统的热压缩方法生产木质纤维素复合材料中，木质纤维素符合材料和酚醛树脂以及其他成分相结合形成一种混合物。混合物被压缩，典型的条件是压力在大气压以上，温度高于室温，以生产复合材料。木质纤维素材料用于生产垫子，可以选自木质光纤、木质薄片、木质绳、木质条和木质颗粒，或是他们的混合。此处所列的木质纤维素材料是现有技术中木材的供给。但是，众所周知的是，其他的木材供给，如麦杆、甘蔗渣、木材树皮、回收的木质纤维、回收的纸纤维或是他们的混合体也被应用。木材的供应，连同酚醛树脂的混合物都被在一种支撑材料上被塑型成和成品形状相类似的预成型。预成型的制品被置于在一个网膜上，在热压缩的过程中，成品通过大于大气压压力和高于室温温度的条件下生产。升高的温度和压力引起酚醛树脂的聚合，因此会形成单一形状的制品。热压缩方法在Shui-Tung Chiu的美国专利4,433,120中公开。木质纤维素复合材料主要用于建筑业或纺织业。这些复合材料可以用于建筑和纺织中的木材为传统材料的行业。现有技术中木质纤维素复合材料不好的空间稳定性影响了他们的机械特性，并降低了他们的负载能力。不稳定空间结构的另外的结果是屋顶和屋面衬垫材料和建筑侧边的不均衡。已经有两种方法被建议用来生产稳定空间结构的木质纤维素复合材料。但是实践中发现这两种方法是十分昂贵的。第一种方法叫做罐装处理。在这种方法中，木质纤维素材料被注入到水溶性聚合体中，这种聚合体如酚醛树脂、乙烯单体或聚合物。第二种方法叫做化学改性法。在这种方法中，木质纤维素材料可以被酯化，通过乙酰化作用，或者可以用乙醛来胶联。一种化学改性法的替代方法是将半纤维素和木质素在升高的温度下反应，典型的是使用蒸汽处理。在化学改性的这些方法中，除了价格昂贵之外，成型产品的强度也被降低了。一种广泛用于传统粘合的加工方法，可以改善空间稳定性，属于蜡胶粘剂的应用。蜡胶粘剂可以赋予成型复合材料一定程度的抗水性。石蜡是一种化合蜡胶粘剂。有一种方法，是通过用蜡胶粘剂涂覆木质纤维素表面以赋予木质纤维素抗水性，以次来阻止水分的毛细吸收作用。酚醛树脂用在木质纤维素复合材料的生产中，可以形成固体或者液体。粉末状的石炭酸树脂可以被应用。Berchem的美国专利4,098,770公开了一种典型的喷雾干燥酚醛树脂，用非苯酚所羟基化合物改性，用于生产晶板。液体酚醛树脂可以用于制造木质纤维素复合物。生产液体或者固体酚醛树脂的参数在Phenolic Resins，Chemistry，Applications and Performance，(A.Knop and L.A.Pilato，<BR><BR>Springer-Verlag(1985))and Advance Wood Adhesives Technology，(APizzi，Marcel<BR>Decker(1994))中被公开。这就需要木质纤维素复合材料当暴露于潮湿环境的时候，有很好的空间稳定性。还需要木质纤维素混合材料浸入到水中的时候不膨胀，并且在干燥之后不收缩。专利技术概述本专利技术实施例提供了一种生产木质纤维素复合材料时的添加剂乳液和一种制备该乳液的方法，以及关于水的吸收特性、黏度控制、稳定性以及浆体流动性。在一个实施例中，本专利技术提供了一种乳液，包括至少一种蜡、一种烷基苯酚、一种聚奈磺酸盐、一种碱金属氢氧化物和一种配位淀粉。聚奈磺酸和碱金属氢氧化物反应，生成一种聚奈磺酸盐。本实施例中的乳液可以给加入到热水甚至是沸水中，乳液不分离或者凝化。本专利技术所述乳液储存在室温下的时候，一段时期内都是稳定的。不需要加入额外的杀菌剂，并且在室温下是可倾倒的流体。本专利技术所述乳液是用于提供给木质纤维素复合材料以防水特性。在另一个实施例中，本专利技术提供了一种生产该乳液的方法，此方法包括如下步骤1.将至少一种蜡同一种烷基苯酚相混合，以提供第一预混合物；2.将聚奈磺酸、碱金属氢氧化物、水和配位淀粉相混合，形成二预混合物；3.将第一预混合物和第二预混合物想混合，提供混合物；4.将混合物均质化。本专利技术所述混合物用于提供木质纤维素复合产品的防水特性。在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种乳液，包括至少一种蜡、烷基苯酚、聚奈磺酸、一种碱金属氢氧化物和一种淀粉。本专利技术还直接涉及了一种木质纤维素复合产品，包括本专利技术所述的乳液。专利技术详述根据本专利技术的宗旨，提供了一种可以赋予木质纤维素复合产品以防水特性乳液。本专利技术所述乳液可以加入到木质纤维素混合物中，并且对混合物的特性没有负面影响，这些特性是指对木质纤维素复合物的生产所必须的特性。本专利技术直接涉及了复合材料面板的是生产，这些面板由木质纤维素材料制成。木质纤维素材料的例子包括，木质纤维、刨花木质品、木质细线、木质条、木质颗粒，麦杆、甘蔗渣、树皮、再生的木质纤维、再生的纸纤维以及他们的混合物。复合材料面板的产品，所熟知的是纤维板、刨花板、定向刨花板和类似的产品。在木质纤维素复合产品的生产中，赋予成品吸水特性是十分重要的，最大吸水性的限制是通过特定板材墙板的吸水测试来实现的。例如，美国的材料测试标准ASTM1396中所描述的类似的测试。现有技术中，乳液使用的是普通的淀粉成分，这就需要烹调时间/温度来让淀粉达到凝固化的程度，即是达到一个特定的黏度。初始黏度移动并且是连续的通过几个范围，这些是由储存条件和化学添加剂影响的。这些要取决于系统的不可预测的自然属性。已经被发现的是，通过利用淀粉化合物，例如，酸改性淀粉、羟乙基化淀粉、氧化、阳离子化，同配位试剂的结合，以及聚奈磺酸盐同聚合的烷基苯酚全部都在正确的关系之中，被发现的不足之处是被矫正的和作为结果的蜡乳液具有很强的吸水性。最新发现表明，组合物提供一种在高温和低温情况下都有较高的稳定性，提供一种不变的和可预测的黏度，减少对生物灭菌剂的需要，需要之前的系统控制细菌活性，并提供高于其他添加剂的抗水特性。这些新的发现，化学减少了之前作为表面活性剂和分散剂应用的木质素硫酸钠，从而减少了控制生物活性的灭菌剂的需要。本专利技术还公开了硼酸盐化合物、钼酸盐化合物、钼化合物，这些都是非常有效的配位试剂。此后，一般而言，本专利技术中钼酸盐和钼的化合物将作为钼元素的来源。有效的配位试剂的例子包括，硼酸镁和其他硼酸制剂；钼酸铵、钼酸钠、钼酸镁和其他钼酸盐化合物；二硫化钼和其他含有钼的化合物。配位试剂的比率(例如，四硼酸钠十水化合物，钼酸钠二水化合物，二硫化钼或者其他化合物)对淀粉的改性显著了影响了在板/泥浆处理方法中对其他必要特性的控制，如泡沫制成和泥浆的附加兼容性。进一步发现，混合物以及他们之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳液，用于提供木质纤维素复合产品以防水特性，包括：至少一种蜡；一种烷基苯酚；聚奈磺酸；一种碱金属氢氧化物；水；和一种配位淀粉。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文J万特林，博内尔S瑟帕卡，
申请(专利权)人：氦克逊特种化学品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]