[发明专利]包含生物填料和特定聚合物的复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及包含填料和特定聚合物的复合材料。更具体来说，本发明涉及包含生物基微粒填料或纤维填料以及特定聚合物的复合材料。

背景技术

包含生物基微粒填料或纤维填料的复合材料在本技术领域非常普遍，它们包括，例如，包含植物填料的复合材料，如中密度纤维板（MDF）、高密度纤维板（HDF）、胶合板、称为碎料纸板或华夫刨花板的定向刨花板（OSB）、碎料板及纸树脂复合材料如Formica^TM。这些材料使用植物微粒填料或纤维填料，同时使用聚合物使材料不分散。

用于制造这些类型复合材料的传统聚合物存在许多缺点。根据其性质，它们可能会逐渐释放甲醛，含有这些聚合物的复合材料无法以有机废物进行处理，且燃烧时可能会释放有害物质。本发明现将提供一种能解决这些问题的复合材料。

发明内容

本发明涉及一种复合材料，该复合材料包含10-98%（重量）的生物基微粒填料或纤维填料以及至少2%（重量）的聚酯，聚酯源自脂肪族多元醇，含2-15个碳原子和一个多元酸，其中，多元酸包含至少10%（重量）的三羧酸。

本发明中使用的聚酯不含芳香结构或N、S杂原子。更具体来说，本发明中使用的聚酯基本由碳、氢和氧原子组成。因此呈现燃烧彻底的性能，符合HSE要求，且适合以有机废物进行处理。

因此与使用传统聚合物的复合材料不同，根据本发明的复合材料能以有机废物进行处理。

聚合物在水中缓慢地水解。因此，当复合材料用作填埋时，聚合物会慢慢降解，使得生物基微粒填料或纤维填料得以生物降解。

令人惊讶的是，我们发现根据本发明的复合材料表现出很高的耐火性。这使得根据本发明的复合材料特别适于用作建筑材料以及注重耐火性的其它应用中。因此根据本发明的复合材料结合了良好的技术性能和良好的处理性能。

另一个优点是，根据本发明的复合材料中使用的聚合物可全部源自可再生植物资源。无需依赖矿物燃料。

再一个优点是，根据本发明的复合材料可全部源自可再生生物衍生资源，尤其是植物资源。无需依赖矿物燃料。

生物基微粒或纤维原料在根据本发明的复合材料中用作填料。如果填料的用量小于10%（重量），可能难以获得具有所需特性的复合材料。如果填料的用量大于98%（重量），则基体聚酯的用量会太少，无法使产品具备所需特性。

在一实施例中，所用填料的用量为至少20%（重量），详细来说是至少40%（重量），更具体来说，是至少50%。在一些实施例中，填料的用量可以是最多95%，更具体来说，是最多90%。

所用聚酯用量为至少2%（重量）。最好所用聚酯的用量为至少5%（重量），更具体来说，是至少10%（重量）。

聚酯的用量还不得高于80%（重量），否则填料的用量会过低。

使用的填料是生物基微粒填料或纤维填料。本说明书范围内的措辞“生物基”表示源自植物或动物性材料的填料。也可使用不同类型不同材料的填料组合。

在一实施例中，使用的填料是植物微粒填料或纤维填料。这种情况下的填料可以是纤维素或木质纤维素材料。

填料可以是单个微粒或纤维形式，也可以是混合料形式，例如，织物层或非织物层形式。

本说明书范围内的措辞“纤维”包括单丝、复丝、线、带、条、以及具有规则或不规则横截面且长度实际上大于宽度和厚度的其它细长物体。

在一实施例中，纤维型填料为多孔片状材料，例如，片材，其中纤维随机或非随机取向。

在一实施例中，纤维在纤维层中，例如，在非织物片材中，随机取向。

在另一实施例中，纤维非随机取向。本说明书范围内的措辞“非随机取向”意指纤维或多或少有规则地彼此连接的所有结构。例如，包括织物层、编织层、纤维平行取向的纤维层，以及纤维以重复构型彼此连接的任何其它纤维层。适用材料例如，棉或亚麻织物层或非织物层。

在一实施例中，纤维层网格宽度范围为0.01mm至5mm。

在另一实施例中，填料以微粒材料为主，例如，粉末、粉尘、纸浆、破碎纤维、薄片或碎片。例如包括木屑、木薄片、锯屑、纸浆如（再生）纸纸浆或其它纤维纸浆。

在另一实施例中，填料以植物纤维为主。例如包括棉、麻、亚麻、大麻等。

填充材料也可以是动物性填料，特别是动物性纤维如羊毛、毛发和丝线，以及取自于羽毛，例如，鸡毛纤维。适用时也可使用动物内脏部分。