[发明专利]矿棉粘结剂

说明书

本发明涉及一种用于矿物纤维的无甲醛粘结剂组合物，其包含：至少一种含酚和/或醌的化合物，至少一种蛋白质，至少一种脂肪酸甘油酯。

技术领域

本发明涉及矿棉粘结剂、用所述粘结剂生产矿棉产品的方法以及用所述粘结剂制成的矿棉产品。

背景技术

矿物纤维产品通常包括人造玻璃状纤维(MMVF)，诸如玻璃纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维、渣棉、矿棉和石棉(岩棉)，它们通过固化的热固性聚合物粘结剂材料粘结在一起。用作隔热或隔音产品的粘结矿物纤维垫通常是以常规方式，例如通过纺杯法或级联转子法，将适当原材料制得的熔体转换为纤维来生产。将纤维吹入成形室，气载的纤维趁热用粘结剂溶液喷涂，并在行进输送机上随机沉积为垫或网。然后将纤维垫转移到固化炉中，其中将加热的空气吹入垫以固化粘结剂并将矿物纤维牢固地粘结在一起。

过去，所选择的粘结剂树脂为苯酚-甲醛树脂，其可经济地生产，并且可在用作粘结剂之前用脲类扩展(extend)。然而，涉及降低或消除甲醛排放的现有和拟议立法导致了无甲醛粘结剂的发展，例如，基于聚羧基聚合物和多元醇或多胺的粘结剂组合物，诸如EP-A-583086、EP-A-990727、EP-A-1741726、US-A-5,318,990和US-A-2007/0173588所公开的。

另一组非苯酚甲醛粘结剂为脂族和/或芳族酸酐与链烷醇胺的加成/消除反应产物，例如，如WO 99/36368、WO 01/05725、WO 01/96460、WO 02/06178、WO 2004/007615和WO2006/061249所公开的。这些粘结剂组合物是水溶性的，并且在固化速度和固化密度方面显示出优异的粘结特性。WO 2008/023032公开了该类型的脲改性粘结剂，其提供吸湿性降低的矿棉制品。

由于生产这些粘结剂所用的一些起始材料是相当昂贵的化学品，需要不断地提供能经济地生产的无甲醛粘结剂。

与先前已知的来自矿物纤维的含水粘结剂组合物有关的另一个效果是，用于生产这些粘结剂的至少大部分起始材料源自化石燃料。消费者不断倾向于选择完全或至少部分地由可再生材料生产的产品，因此需要提供至少部分地由可再生材料生产的矿棉粘结剂。

与先前已知的用于矿物纤维的含水粘结剂组合物有关的另一个效果是，其包含腐蚀性和/或有害的组分。这需要给矿棉制品生产中涉及的机械采取防护措施，以防止腐蚀，也需要给操作这些机械的人员采取安全措施。这导致了成本增加和健康问题，因此需要提供具有降低含量的腐蚀性和/或有害材料的用于矿物纤维的粘结剂组合物。

与先前已知的来自矿物纤维的含水粘结剂组合物有关的再一个效果是，这些粘结剂通常与用于固化粘结剂的大规模固化设备相关联。通常，固化设备是在远远高于100℃，诸如200℃左右的温度下工作的炉。炉为几米长，以容纳连续进料到炉中的网(web)，并且确保在离开炉时网被完全固化。此类炉设备与大量的能耗相关联。

参考文献C.K.de la Caba,A.Eceiza,R.Ruseckaite,I.Mondragon inBiores.Technol.2010,101,6836-6842涉及由来自植物和肉类工业废料的可再生原料替换不可生物降解的塑料薄膜。就此而论，该参考文献描述了在明胶的改性中使用可水解栗树单宁，以形成膜。该参考文献没有描述粘结剂，特别是用于矿棉的粘结剂。

以前已经提出了基于可再生材料的矿棉粘结剂。尽管这些粘结剂中的一些显示出优异的总体性能，但是与用苯酚-甲醛树脂制得的矿棉产品相比，用这些粘结剂制得的矿棉产品在强度和吸水率方面仍存在一些缺点。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种粘结剂组合物，其尤其适用于粘结矿物纤维，使用可再生材料作为原料，减少或消除腐蚀性和/或有害的材料，并且同时允许制备具有优异的强度性能和低吸水率的矿棉产品。

此外，本发明的目的是提供一种粘结剂组合物，其不需要高温以进行固化，因此不需要在用粘结剂组合物粘结的产品的生产中应用高温。