[发明专利]用于片状和/或纤维状材料的粘合剂组合物

说明书

本发明是关于一种用于片状和/或纤维状材料的新颖粘合剂组合物。尤其是关于一种含有水玻璃、异氰酸酯和金属皂的粘合剂组合物。它们可以与片状和/或纤维状材料，例如玻璃、石棉、木纤维和纤维素混合，制成包括刨花板、胶合板、定向纤维板、玻璃纤维和纤维板（纤维状的板）在内的各种产品。

目前，生产建筑材料，例如胶合板、刨花板和纤维板，使用的是基于酚醛树脂或脲醛树脂的含水粘合剂。在硬化过程中，存在于该粘合剂中的挥发性化合物释放出来。这造成两个问题，其一是硬化过程中损失部分粘合剂，其二是粘合剂的挥发性组分，例如含有有毒成分和/或致癌物的甲醛，这些物质的释放是人们不希望的。

根据美国专利4，190，459公开的内容，水玻璃和异氰酸酯的组合作为粘合剂是已知的。如美国专利4，190，459第1栏第53-58行公开的内容：“异氰酸酯与水玻璃同时使用没有商业价值，这是因为虽然这些产品可以同时用于粘合用途，但是所获得的粘合质量并不比这两种成分单独使用的情况好”。

美国专利4190459公开了一种生产矿物纤维垫的方法，该方法是用含有水玻璃和异氰酸酯乳液的粘合剂粘合矿物纤维。在标准混合器中，混合异氰酸酯和水玻璃，可制得稳定的乳液。该乳液的缺点是粘合剂的适用期为几分钟，最多为大约30分钟。由于适用期短，所以在工业生产中使用该粘合剂没有经济价值。如果将适用期大约为30分钟左右的粘合剂用于工业生产，那么当机器有破损时，该粘合剂就开始硬化，堵塞机器里的通路。在使这一部分恢复与主机联机之前，需要很长的停机时间及可以使用的备件。即使没有这种破损，由于适用期短，该粘合剂也趋向硬化并堵塞机器中的通路。

西德公开专利说明书3718297公开了一种热压碎木片和粘合剂混合物制作的刨花板。该粘合剂含有水玻璃，链烷双酸二甲酯或乙酯，或这些酯的混合物，和能交联的异氰酸酯树脂。这种粘合剂组合物的适用期只有大约1小时。

人们期望提供一种适用期长的粘合剂组合物。还期望提供一种水玻璃和异氰酸酯的粘合剂组合物，它具有足够长的适用期，使该粘合剂组合物能用于制造纤维板的工业生产中。

人们还期望提供一种不含任何有毒的或致癌的挥发性化合物的粘合剂。还期望提供一种能准确地开始固化并控制其固化的粘合剂组合物。

用硬化剂和水玻璃可以制备适用期长的粘合剂组合物，其中的硬化剂含有封端量的金属皂和异氰酸酯。

优选的金属皂是硬脂酸盐，而且优选烃氧基化的或多烃氧基化的硬脂酸盐，这样它是可熔的。金属皂的金属可以是铝、钛或铬，优选的是铝或钛。

优选的异氰酸酯是交联的异氰酸酯，它可以是二或多异氰酸酯。

水玻璃是碱金属硅酸盐的水溶液，优选的水玻璃包含硅酸钠或硅酸钾。水玻璃的含固量约5-50%，较优选的为约30-50%，最优选的为约40%。

粘合剂组合物至少含有该粘合剂组合物重量的约0.5%的异氰酸酯。而且，该粘合剂组合物可以含有水玻璃重量的约1-300%的异氰酸酯。该粘合剂组合物含有异氰酸酯重量的大约0.1-50%的金属皂，比较优选的为约0.3-10%。该组合物的剩余部分含有水玻璃。最好是该粘合剂组合物含有基于与该粘合剂组合物混合的纤维状或片状材料重量的约1-20%的水玻璃。

可添加粘合剂组合物的纤维状或片状材料可以是该技术中用于制造刨花板、胶合板、定向纤维板、纤维板、玻璃纤维等已知材料的任一种。纤维状或片状材料可含有约8-12%（重量）水。

首先将金属皂与异氰酸酯混合，形成溶液，最好是把金属皂加到异氰酸酯中。然后，把这些化合物充分混合。接着，将水玻璃与异氰酸酯和金属皂的混合物混合，形成乳液。然后可象现有技术中已知的那样，将该乳液用于适合的材料，制备胶合板或玻璃纤维。另一方面，为了制备碎料板、定向纤维板、刨花板或其他同类的东西，可以将异氰酸酯与金属皂的混合物和水玻璃各自单独地加到纤维状或片状材料中。可以象该技术中已知的那样，挤压纤维状或片状材料和粘合剂组合物的混合物。挤压最好在约180-200℃温度进行，挤压时间为每毫米板挤压约7-10秒钟。这大约是使用现有技术中所用的粘合剂组合物时所需挤压时间的一半。