[發明專利]用于制備可熱成形的聚合物/纖維復合材料的方法

有效

• 申請號: 201980053062.X
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN112601644B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: M·卡爾比;M·弗洛里;R·沙伊德豪爾;H·霍勒
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B29B15/10
• 分類號: B29B15/10;B29C51/00;B29C51/02;B29C70/12;B29C70/30;C08J5/04;B29K105/12
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊月;鐘守期

本發明涉及一種使用纖維基材、有機二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物和分散體聚合物制備可熱成形的聚合物/纖維復合材料的方法。

本發明提供一種使用纖維基材、有機二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物I和聚合物P來制備可熱成形的聚合物/纖維復合材料的方法，其中

·將纖維基材引入氣流中，然后

·使氣流中的纖維基材與玻璃化轉變溫度為Tg的聚合物P的水性分散體和有機二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物I接觸，然后

·將已與聚合物P的水性分散體和有機二異氰酸酯或多異氰酸酯化合物I接觸的纖維基材在氣流中干燥，接著沉積，然后

·將獲得的沉積纖維基材轉化為纖維網，之后

·將獲得的纖維網在≥Tg的溫度下固結，得到可熱成形的聚合物/纖維復合材料，

其中所述方法包含在聚合物A的存在下，將烯鍵式不飽和單體P[單體P]的混合物在水性介質中進行自由基引發的乳液聚合來獲得聚合物P的水性分散體，其中聚合物A由共聚形式的以下組分形成：

a)80重量％至100重量％的至少一種烯鍵式不飽和單羧酸和/或二羧酸[單體A1]，和

b)0重量％至20重量％的至少一種不同于單體A1的其他烯鍵式不飽和單體[單體A2]，

并且其中選擇單體P的類型和量，以使所得聚合物P具有根據DIN?EN?ISO?11357-2(2013-09)測定的玻璃化轉變溫度Tg≥20℃。

本發明還提供可通過本發明方法獲得的聚合物/纖維復合材料本身及其用于制備聚合物/纖維模制品(例如地板覆蓋物、家具模制品或墻壁裝飾部件)的用途。

木纖維板基本上由圓木制成，但也由木屑或所謂的板坯制成。在圓木被剝皮后，該圓木，就如板坯一樣，在鼓式削片機中粉碎而得到木屑。在除去如沙子或石頭的污染物之后，首先在100℃下在預備的蒸汽容器中通過蒸汽對木屑進行水熱預處理。此后，將預蒸汽的木屑轉移到所謂的鍋爐中，在其中將它們暴露于140至180℃的溫度和4至8巴(表壓)的壓力的水中2至5分鐘。此后，將軟化的木屑轉移到所謂的精磨機中，在其中將它們在兩個距離約為3至0.1mm的相對彼此旋轉的槽紋研磨盤之間進行研磨并同時(同樣地在4至8巴(表壓)的壓力下)進行纖維分離。隨后，將獲得的含水木纖維漿料轉移到所謂的吹管(blowline)中，該管具有非常低的壓力，其效果是將水蒸發并因此用作氣體輸送介質以使木纖維通過吹管(氣動輸送)。通過將額外的加熱干燥空氣吹入吹管中，木纖維被干燥并向前氣動輸送。為了確保制備木纖維板所需的水性熱固性粘合劑非常均勻地施用于纖維，在加熱的干燥空氣吹入之前，將水性熱固性粘合劑在一個或多個位置噴入吹管中，所述水性熱固性粘合劑例如特別為甲醛樹脂，如尿素/甲醛、苯酚/甲醛、三聚氰胺/甲醛、三聚氰胺/尿素/甲醛或三聚氰胺/苯酚/甲醛樹脂；或異氰酸酯，如亞甲基二異氰酸酯或甲苯胺二異氰酸酯。將干燥后所獲得的“膠合”纖維分離出來并轉化為纖維網(纖維墊)。該纖維墊任選地通過“冷”預壓縮進行壓縮，然后在壓力和高溫(150至230℃)下壓制，得到密度為250至1000kg/m³的板狀木質材料。然而，使用熱固性粘合劑意味著由此獲得的木纖維板不再是可熱成形的。

為了制備可熱成形的成型體，尤其是木纖維板，WO?2007/73218非常籠統地公開了使用液體或顆粒形式的熱塑性粘合劑。在此方面，所提及的有水性粘合劑分散體。然而，所公開的熱塑性粘合劑通常是非常合適的聚合物，并且以非具體地方式提及了多種完全不同的聚合物，例如丙烯酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚合物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯，以及淀粉和其衍生物、纖維素衍生物、蛋白質、多元酸、多異氰酸酯，以及反應性樹脂體系，如環氧樹脂、不飽和聚酯、氨基甲酸酯/異氰酸酯樹脂或各種不同甲醛樹脂的預縮合物等。在實施例中，使用粒狀、纖維狀、粉末狀或薄片狀的聚丙烯、酸改性的聚丙烯、聚乳酸纖維、聚乙烯醇、聚烯烴共聚物分散體(如乙烯/丙烯酸或乙烯/馬來酸酐共聚物分散體)，而沒有進一步說明。