[发明专利]可固化的和固化的木材颗粒复合体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用官能组分形成可固化木材颗粒复合体的方法，以 及进一步使得所述可固化木材颗粒复合体固化，形成固化的木材颗粒复合 体的方法，还涉及如此形成的可固化木材颗粒复合体和固化的木材颗粒复 合体。

背景技术

许多可用来形成木材复合体的组合物在形成所述木材复合体的过程中 经历固化步骤。也即是说，它们发生能够增大分子量的有效的化学反应。 固化反应通常具有一种或多种以下的功能：聚合，聚合物支化，聚合物交联， 以及形成交联网络。目前用来形成商品木材颗粒复合体的聚合反应倾向于 特别危险，这些过程中包括三聚氰胺甲醛聚合反应，其在形成木材颗粒复 合体的过程中和之后表现出对环境潜在的危害。一种有可能作为固化反应 的化学反应是迈克尔加成。例如，美国专利第5,084,536号揭示了使用迈克 尔加成形成固化的漆(一种涂料)。但是，人们需要用包括迈克尔加成的固化 反应形成木材颗粒复合体。US2005/0081994 A1揭示了在强碱的催化之下， 将迈克尔加成用于一层木材的涂层，以提供可固化的粘着性表面，使得可 以将另一层木材层叠在该层木材之上。所述强碱催化的迈克尔反应通常在 室温下或接近室温的情况下是很容易的，使得其在用来在室温和常压下施 涂或粘合相连的木材层的应用中颇具吸引力。无需通过施加热量和压力来 加快反应。尽管这种体系可用来在环境条件下层叠木材的层，但是用来由木 材颗粒形成木材颗粒复合体和对其进行成形的较为极端的条件通常不可能 使用强碱催化剂。在这种强碱催化体系中，通过将加热和加压结合应用，对 木材的集合体可以进行压制和物理缠结或者通过其他方式啮合，形成具有 所需密度的所需形状，这样可以加快迈克尔加成的速度，使得在伴有致密化 的所需压实完成之前，所述迈克尔聚合反应即进行。除了会造成过早地形 成迈克尔聚合物以外，升高的温度和压力还会由于强碱与其它迈克尔反应 物的副反应造成不希望有的副产物含量增大。

我们惊人地发现，包括多官能迈克尔给体、多官能迈克尔受体和弱碱 催化剂的官能组分在与许多木材颗粒结合的时候，能够形成一种在室温下 保持稳定数天的活性木材颗粒掺混物，该掺混物可以成形制成可固化的木 材颗粒复合体，该复合体可以在实际的固化温度和压力之下很容易地具有 活性，以形成具有有用的性能活性的固化的木材颗粒复合体。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种包括以下步骤的方法：

(a)提供许多未处理的木材颗粒的至少一个集合体；

(b)提供至少一种迈克尔官能组分；

(c)使得所述许多未处理的木材颗粒的集合体与迈克尔官能组分接触， 以形成许多迈克尔活性木材颗粒；

(d)将任意剩余的许多未处理的木材颗粒与任意许多迈克尔活性木材颗 粒掺混，形成活性木材颗粒掺混物；

(e)对所述活性木材颗粒掺混物进行成形，以形成可固化的木材颗粒复 合体；

其中：

所述接触的步骤在以下时刻进行：在掺混的步骤之前进行；在掺混步 骤过程中进行；或者在掺混步骤之前和过程中均进行；

各迈克尔官能组分包括选自以下的至少一种迈克尔成分：

(i)多官能迈克尔给体；

(ii)多官能迈克尔受体；

(iii)弱碱催化剂，其具有pKa至少为3且不大于12.5的共轭酸；

所述迈克尔官能组分总合起来包括：

至少一种多官能迈克尔给体；

至少一种多官能迈克尔受体；

至少一种弱碱催化剂。

本发明的第二方面涉及一种可固化的木材颗粒复合体，其包含：

(a)许多迈克尔活性木材颗粒的至少一个集合体；

(b)至少一种迈克尔官能组分，

其中：

各种迈克尔官能组分包含选自以下的至少一种迈克尔成分：

(i)多官能迈克尔给体；

(ii)多官能迈克尔受体；

(iii)弱碱催化剂，其具有pKa至少为3且不大于12.5的共轭酸；

所述迈克尔官能组分总合起来，包括：

至少一种多官能迈克尔给体；