含有交联剂的粘合剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物。所述粘合剂组合物含有交联剂和非脲稀释剂，其中非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约０．０１－约７５重量％，且其中所述交联剂基本上不含甲醛。所述粘合剂可进一步包含蛋白质来源的含水混合物。本发明专利技术还涉及利用所公开的粘合剂组合物生产木质纤维复合材料的方法，并涉及使用所公开方法生产的木质纤维复合材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物。本专利技术还涉及利用所公 开的粘合剂组合物生产木质纤维复合材料的方法，并涉及使用所公开的方法生产的木质纤 维复合材料。
技术介绍
由聚酰胺胺_表氯醇树脂(PAE树脂)和大豆蛋白质的组合制成的木材粘合剂正 被作为含甲醛粘合剂如脲_甲醛(UF)树脂、苯酚-甲醛(PF)树脂和三聚氰胺-甲醛(MF) 树脂(美国专利申请第10/438，147号)的替代物使用。与含甲醛的材料相比，PAE-大豆 粘合剂的性能相当好。PAE/大豆粘合剂体系已经成功地应用于硬木胶合板的制造(Brown， Valerie J. , Better Bonding withBeans in Environmental Health Perspectives, 113(8) :A538-A541，2005 禾口 Columbia Forest Products Launches a Revolution in Plywood Adhesives , Environmental Building News, 14(6), :9,2005)。然而，用于其它 木材复合材料如碎料板(particle board)、中密度纤维板(MDF)和定向刨花板(OSB)中的 PAE或其它不含甲醛的交联剂/大豆粘合剂体系要求低粘度的粘合体系。用于碎料板、MDF和OSB时，通常将粘合剂喷涂在需要低粘度粘合体系的木材 原材料上。用更多的水将粘合剂稀释至低粘度是受限制的选择，因为加入太多的水会导 致压制时蒸汽吹起，或者需要较长的压制时间以除去多余的水。对于大豆/PAE体系，降 低粘度的一种方法是降低PAE树脂的粘度/分子量(美国专利申请第11/895，122号， US20080050602A1)。保持固态时获得低粘度的另一种方法是使用脲作为非挥发性的变性剂 /稀释剂，以大幅降低大豆含量(美国专利申请第11/779，558号，US20080021187A1)。因 此，传统的体系利用脲以提供良好的性能特征；然而，在市场上还是希望有非脲的替代物。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施方案中，用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物含有交联剂 (cross linking agent)和非脲稀释剂，且其中非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重 的约0.01-约75重量％。本专利技术还涉及一种用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物，其中所述组合物含有 以下组分(a)蛋白的含水混合物，(b)交联剂，和(c)非脲稀释剂，其中非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约0. 01-约75重量％。所述交联剂是基本上不含甲醛的交联剂，其优选选自由聚酰胺胺-表氯醇树脂、 聚胺-表氯醇树脂、异氰酸酯、环氧、醛淀粉(aldehyde starch)、醛、醛树脂及其混合物组 成的组。本专利技术还涉及一种利用本专利技术的粘合剂组合物生产木质纤维复合材料的方法。所 述方法包括将本专利技术的粘合剂组合物涂敷到木质纤维基材上，并通过固化粘合剂组合物而 形成复合材料。粘合剂组合物的涂敷型和成形方法根据生产的木质纤维复合材料的类型而 不同。所述粘合剂组合物通过加热固化。本专利技术还涉及通过本专利技术的方法生产的木质纤维复合材料。出人意料地，已经发现向包含基本上不含甲醛的交联剂的粘合剂配方中加入选定 的非脲的添加剂，可以在提供低配方粘度的同时，保持良好的粘合剂性质，这在许多用途上 都是很有用的。具体实施例方式在文中所使用的术语含有(comprising)及其语法上的变化，是用于表达“含有 (having) ”或“包括(including) ”的开放式含义，而非表达“仅由...组成”的封闭式含义。 在文中所使用的术语“一种(a)”和“该(the)”应该理解为包括复数和单数形式。术语木质纤维基材是指任何类型的包含木质素的产品。非限制性的示例包括磨碎 的木浆、锯屑、木颗粒、木质束(wood strand)、薄木片(woodvaneer)、木板(wood borad)、木 片(wood wafer)、木铺板(wood sheathing)。在本专利技术的一个实施方案中，用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物含有交联 剂(交联试剂)和非脲的稀释剂，且其中非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约 0. 01-约75重量％。在本专利技术的另一个实施方案中，用于粘结木质纤维基材的粘合剂组合物含有(a)蛋白质的含水混合物，(b)交联剂，和(c)非脲稀释剂其中所述交联剂是基本上不含甲醛的交联剂，且其中所述非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约0. 01-约75重量％。所述蛋白的存在量为基于组合物总湿重的约0.01-约50wt. %，优选为 0. l-20wt. %，更优选为l_15wt. %。当计算蛋白质的百分含量时，所述蛋白质是以蛋白质 来源中含有的蛋白的实际量计，例如，大豆粉通常为约50wt. %的干基蛋白质。在本领域中 基于蛋白质的粘合剂是为大家所熟知的。用于本专利技术的合适的蛋白质来源包括酪蛋白、血 粉、羽毛粉、角蛋白、明胶、胶原蛋白、谷蛋白、小麦面筋(小麦蛋白)、乳清蛋白、玉米胶(玉 米蛋白)、菜籽粉、向日葵籽饼粉和大豆。大豆是用于本专利技术的特别有用的蛋白质来源。大豆可以以大豆蛋白分离物、大豆 粉(soy flour)、大豆粗粉(soy meal)或烘烤大豆(toasted soy)的形式使用。大豆蛋 白通常是以大豆粉(约50wt. %的干基蛋白)的形式获得的，通过研磨工序将大豆片磨成 100-200目。大豆粉可以进一步纯化(通常通过可溶性碳水化合物的溶剂萃取)，以得到含 有约65wt. %干基蛋白质的大豆蛋白浓缩物。脱脂大豆可进一步纯化以生产大豆蛋白质分 离物(SPI)，其含有至少约85wt. %干基的蛋白质含量。适用于粘合剂的大豆粉可通过以下方法获得除去大豆中的一些或大部分油类， 回收残余的大豆粗粉，随后将残余的大豆粗粉磨碎成极细的大豆粉。虽然挤出/萃取方法也是除去油类的合适方法，但优选使用己烷从碾碎的大豆中萃取非极性的油类。在萃取的 大豆渣中残余的己烷一般通过以下两种方法中的一种除去脱溶烘机(DT)的方法或通过 使用闪蒸脱溶体系(FDS)。使用DT方法(最高温度约120°C;停留时间45-70分钟)与FDS 方法(最高温度约70°C，停留时间1-60秒)相比会导致更苛刻的大豆热处理。DT方法会 产生更深色的制品，一般称为大豆粗粉或烘烤大豆。大豆粗粉或烘烤大豆可互换使用，其意 指通过DT方法生产的大豆产品。溶解或分散在水中的大豆产品的蛋白部分的性能通过蛋白质分散度指数(PDI) 试验来测量。该试验描述如下将大豆样品磨碎，与水以给定的比例混合，以及在给定的速 度(7，500rpm)下混合给定的时间(10分钟)。使用燃烧方法确定磨碎的大豆和萃取物的含 氮量。PDI值为萃取物的含氮量除以原先的大豆的含氮量的商值。与通过FDS加工的大豆产品的蛋白质部分相比，DT-加工的大豆产品的蛋白质部 分在水中具有较低的溶解度/可分散度，以较低的PDI值表示。大豆粗粉(烘烤大豆)的 PDI值通常小于20，而FDS-加工的大豆产品的PDI值则为20-90。用于本专利技术的蛋白质可预处理或改性，以改善其溶解性、可分散性和/或活性。例 如，大豆蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粘合剂组合物，其含有交联剂和非脲稀释剂，其中所述非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约０．０１－约７５重量％，且其中所述交联剂基本上不含甲醛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-9 60/978,571一种粘合剂组合物，其含有交联剂和非脲稀释剂，其中所述非脲稀释剂的存在量为基于组合物总湿重的约0.01-约75重量％，且其中所述交联剂基本上不含甲醛。2.权利要求1的粘合剂组合物，其还含有蛋白质来源的含水混合物。3.权利要求2的粘合剂组合物，其中所述蛋白质来源的含水混合物由水和选自以下组 中的至少一种产品的混合物得到大豆粉、大豆蛋白浓缩物、大豆蛋白分离物、及它们的混 合物。4.权利要求1的粘合剂组合物，其中所述交联剂选自以下组中聚酰胺胺-表氯醇树 脂、聚胺_表氯醇树脂、异氰酸酯、环氧、醛淀粉、醛、聚醛树脂、及它们的混合物。5.权利要求1的粘合剂组合物，其中所述非脲稀释剂为选自以下组中的至少一种二 甘醇、丙二醇、2-甲氧基乙醇、甘油、甘油衍生物、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、甲基吡咯烷酮、 低分子量的聚乙二醇及其衍生物，如甲氧基聚乙二醇、蔗糖、乳糖、山梨糖醇、麦芽糖糊精、 环糊精、碳水化合物、糖浆和水解的多糖、无机盐、硫酸钠、磷酸钠、氯化钠、明矾、膨润土、铝 硅酸盐、碱金属铝硅酸盐、水溶性的有机化合物、甲酰胺、乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、表面活 性剂、乳化剂、油类、植物油、硅油、和矿物油。6.权利要求2的粘合剂组合物，其中所述非脲稀释剂选自以下组中甘油、蔗糖、玉米 糖浆、山梨糖醇、氢化玉米糖浆、及它们的混合物。7.权利要求2的粘合剂组合物，其中所述蛋白质来源中蛋白质的存在量为基于粘合剂 组合物总湿重的约0. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：古渠鸣，RL布拉迪，RR施泰布，
申请(专利权)人：赫尔克里士公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]