[发明专利]含固体聚氨酯粘合剂的复合面板及制造方法

说明书

相关申请 

本申请要求美国临时申请第60/881,971号的优先权。该申请涉及2003年12月30日提交的题为“Polymeric foam powder processing technique，foam powders products，and foams produced containing those foam powders”的US 09/748,307、现为美国专利6,670,404，其通过引用并入本文。 

技术领域

本发明的实施方案涉及复合面板领域，特别是涉及含聚氨酯颗粒的木板或木面板例如定向刨花板(OSB)的组合物和制造。 

背景技术

木面板以及更具体的定向刨花板(OSB)在建筑工业中普遍使用。近年来，由于OSB的结构性能可与胶合板相媲美但成本较低的事实，OSB面板的市场已随其在建筑市场中取代胶合面板而显著增大。 

对于工艺和材料而言，需要改进OSB的物理性质如韧性和抗冲击性。 

需要在OSB制造过程中减少粘合剂如pMDI或PPF的使用，从而降低制造成本和减少工人暴露于危险化学品的可能。 

此外，期望使来自工业废料和消费后来源的废PUR(聚氨酯)泡沫再生。 

发明内容

本发明的一个实施方案涉及一种复合材料，所述复合材料包含木纤维和聚氨酯，其中至少部分聚氨酯可来自磨碎的聚氨酯泡沫。本发明的另一实施方案涉及一种制造所述复合材料的方法。 

本发明的一个实施方案涉及一种复合材料，所述复合材料包含固体增强材料和基体，其中基体包含粘合剂树脂和固体聚氨酯颗粒，其中粘合剂树脂为固体粘合剂或液体粘合剂，并且其中至少50重量％的复合材料为固体增强材料。固体聚氨酯颗粒在基体中的重量百分数优选为基体的5-95重量％。固体聚氨酯颗粒在基体中的重量百分数更优选为基体的30-60重量％。固体增强材料优选包括木材。所述木材优选为选自板、层片、圆片、长条刨花、碎片、颗粒、屑及其组合的形式。固体增强材料优选还包括纤维。所述纤维优选选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维及其组合。基体优选为连续相或非连续相的形式。粘合剂优选选自聚合MDI、苯酚-甲醛、脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛及其组合。固体增强材料优选定向排列在复合材料的平面中。复合材料优选为定向刨花板，其中表面层中的基体包含磨碎的硬质聚氨酯泡沫颗粒。 

本发明的另一实施方案涉及一种制造包含固体增强材料和基体的复合材料的方法，其中基体包含粘合剂树脂和固体聚氨酯泡沫颗粒，其中粘合剂树脂为固体粘合剂或液体粘合剂，并且其中至少50重量％的复合材料为固体增强材料，所述方法包括在固体增强材料上沉积粘合剂树脂和聚氨酯泡沫颗粒以形成复合材料前体和处理所述复合材料前体以形成复合材料。在固体增强材料上沉积粘合剂树脂和聚氨酯泡沫颗粒优选是通过在固体增强材料上喷洒粘合剂树脂与聚氨酯泡沫颗粒的混合物进行的。在固体增强材料上沉积粘合剂树脂和聚氨酯泡沫颗粒优选是通过在固体增强材料上散布聚氨酯颗粒并随后在固体增强材料上喷洒粘合剂树脂进行的。处理复合材料前体以形成复合材料优选包括在热和压力下处理复合材料前体。在热和压力下处理复合材料前体优选是在模具或高压釜中进行的。固体增强材料优选包括木材。所述木材优选为选自板、层片、圆片、长条刨花、碎片、颗粒、屑及其组合的形式。固体增强材料优选还包括纤维。所述纤维优选选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、纤维素纤维及其组合。粘合剂优选选自聚合MDI、苯酚-甲醛、脲-甲醛、三聚氰胺-甲醛及其组合。 

通过下面的详细描述，本发明的其他优点对于本领域技术人员将变得显而易见，其中简单地通过描述用于实施本发明的最佳实施方式，仅示出并描述了本发明的优选实施方案。正如将认识到的，本发明可具有其他和不同的实施方案且其细节可在各种明显的方面进行改变，而完全不偏离本发明。因此，附图和说明书应被视为实质上是示例性的而非限制性的。 

附图说明

图1示出作为对比例的现有技术OSB样品的断裂表面的广角显微视图。该OSB样品不含任何磨碎的聚氨酯泡沫。 

图2示出与图1中相同的OSB样品的不同部分在三种放大倍数下的显微视图。这里，高放大倍数视图证明颗粒不是磨碎的聚氨酯泡沫。 

图3示出含磨碎的聚氨酯泡沫的OSB样品的断裂表面在三种放大倍数下的显微视图。一些磨碎的聚氨酯泡沫颗粒易于通过其形状识别，其显示出具有三角形横截面的泡沫筋残余。