[发明专利]具有高耐火性和耐高温分解性的粘合矿物纤维制品

说明书

发明领域

本发明涉及具有根据EN13501-1标准的A1级别的高耐火性以及改进的耐高温分解性(punking resistance)的粘合矿物纤维制品，并涉及制备所述粘合矿物纤维制品的方法。

发明背景

矿物纤维制品一般包含人造玻璃质纤维(MMVF)例如玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、渣棉、矿棉和岩棉，它们通过固化的热固性聚合物粘合剂材料粘合在一起。对于用作热或者声绝缘制品，粘合矿物纤维毡一般通过以常规方式将由合适原料制得的熔体转化成纤维而制备，例如通过纺丝杯工艺或者通过阶式回转(cascade rotor)工艺。纤维被吹入成形室，在由空气中漂浮且未高温的同时，与粘合剂溶液一起被喷雾并无规地作为毡或者网沉积到传送装置上。然后纤维毡被转移至固化炉，在那里加热的空气被吹送通过毡以使得粘合剂固化并将矿物纤维牢固地粘合在一起。

对于高密度矿物纤维制品的生产，例如用于平坦屋顶的可行走的屋顶板任选地在被摺成多层复合体之后，将负载粘合剂的毡压制，并在固化炉中使其固化。

过去，所选择的粘合剂树脂一直是可以经济地生产并可以在用作粘合剂之前用脲填充的酚醛树脂。然而，涉及降低或者消除甲醛释放的现有的和提出的法规促使开发不含甲醛的粘合剂，例如基于多羧基聚合物和多元醇或多元胺的粘合剂组合物，例如公开在EP-A-583086、EP-A-990727、EP-A-1741726、US-A-5,318,990和US-A-2007/0173588中的。

另一类非酚醛粘合剂是脂族和/或芳族酐与烷醇胺的加成/消去反应产物，例如公开在WO99/36368、WO01/05725、WO01/96460、WO02/06178、WO2004/007615和WO2006/061249中的。这些粘合剂组合物是水溶性的并且表现出卓越的粘合性质，但可能需要昂贵的起始物料以及，特别地，高比例的昂贵的酐反应物从而实现希望的水溶性、固化速率和固化密度。上述专利出版物中的一些因此提出了使用较便宜的碳水化合物例如淀粉或者糖作为添加剂、增量剂或者作为粘合剂体系的反应性组分。

然而矿棉粘合剂体系中碳水化合物的使用常常伴有损坏的燃烧特征。例如，在具有降低的冷却区容量的生产线上生产高密度矿物纤维制品期间，具有已经被描述为高温分解(punking)的现象可能出现。高温分解是本领域用于表示如下情形的术语：粘合剂相对迅速的无火焰氧化并且伴有由热点(熔体飞溅或者炽热焦炭块)引发的放热过程导致的自增强生热。由这种热分解放出的气味和烟雾是令人讨厌的、有潜在危险的并且能够使相邻材料变色和沾污。此外，高温分解可能与升高穿过绝缘厚度的温度从而导致矿物纤维的熔合或者失透并最终产生着火危险的放热反应相关。在最糟糕的情况中，高温分解会导致储存在仓库内或者在运输期间的堆叠托板中着火。

与在矿棉粘合剂体系中使用碳水化合物有关的一个缺点是难以获得高耐火性的矿棉制品，特别是满足EN13501-1标准的A1级别的粘合矿物纤维制品。

发明概述

本发明的一个目的是提供如下的粘合矿物纤维制品：尽管使用糖组分作为粘合剂体系的一部分，仍表现出根据EN13501-1标准的A1级别的高耐火性以及具有改进的抗高温分解性质。

因此，在第一方面中，本发明涉及表现出根据EN13501-1标准的A1级别的高耐火性以及改进的耐高温分解性的粘合矿物纤维制品，其包含通过固化的粘合剂组合物粘合的人造玻璃质纤维(MMVF)，其中未固化的粘合剂组合物含有

(a)糖组分，和

(b)多羧酸组分和烷醇胺，或者

(c)多羧酸组分和烷醇胺的反应产物，或者

(d)(b)与(c)的组合，

糖组分(a)的量在42-72重量%的范围内，基于粘合剂组分的总重量(干物质)。

在另一方面中，本发明涉及一种制备粘合矿物纤维制品的方法，所述制品表现出根据EN13501-1标准的A1级别的高耐火性以及改进的耐高温分解性，所述方法包括如下步骤：

将人造玻璃质纤维((MMVF)与水性粘合剂组合物接触，该组合物含有

(a)糖组分，和

(b)多羧酸组分和烷醇胺，或者

(c)多羧酸组分和烷醇胺的反应产物，或者

(d)(b)与(c)的组合，

所述粘合剂组合物含有42-72重量%的糖组分(a)，基于粘合剂组分的总重量(干物质)，

和使所述粘合剂组合物固化以形成粘合矿物纤维制品。