[发明专利]木材粘合剂组合物

说明书

本发明涉及适用作木材粘合剂的氨基树脂/异氰酸酯配制剂或组合物。

由于其低成本、高固化速度和良好的性能，氨基树脂(例如脲醛树脂(UF))是最广泛使用的木材粘合剂，特别用于碎木板（particle board）制备。通常将异氰酸酯(例如亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI))添加到UF树脂中以提高后者在水解稳定性和机械性能(例如最低强度、模量、压缩硬度和厚度膨胀（thickness swells）和甲醛排放量)方面的性能。

脲醛树脂是水性胶系统，在共混/混合时表现出与异氰酸酯较差的混溶性特征。因此，在该混合物中可能会发生相分离，导致异氰酸酯富集的区域。例如，已经报道了(Wieland et al, Journal of Applied Polymer Science, 104, 2633-2636, 2007)在UF和聚合亚甲基二苯基二异氰酸酯(pMDI)固化之后形成群聚物（clusters）和胶状聚集物。显然这种相容性控制形态影响了最终的胶性能。

组分较差的混溶性也可能导致胶具有增大的表面积(不同的形态，液滴状形貌)。此外，由于具有较低的转化/交联程度，这些材料还显示高溶胶含量。

相分离也可能影响胶合的动力学。更好的相容性可能改进(即降低)氨基树脂/异氰酸酯混合粘合剂的胶凝时间。

在共混时相分离的问题迄今仍维持未解决。目前，本领域中的部分方案包括以下方法：

- 使用表面活性剂(例如有机硅)以改进相容性。由于增塑问题、表面活性剂的移动性（fugitivity）(迁移到表面)、制备后的可涂饰性和可能的粘合/释放（release）问题，该方案不是优选的。　

- 用类似UF的化合物改性(例如化学改性)MDI以提高相容性。例如，GB 1223320描述了用于醛类型热固性树脂中的脲基封端的聚氨酯的合成。由于稳定性问题(例如有限的使用寿命)，该方案不是优选的。　

- 使用专门的混合构造(高剪切、超声混合等)和/或使用较高的混合能以将异氰酸酯液滴更好地均化在该氨基树脂基质内。由于需要特定的混合设备/构造，因此该方案不是优选的。而且，在建立热力学优选的性质之前，该混合物可能仅具有有限的适用期。

因此，仍需要克服一个或多个上述问题的组合物。本发明的目的是克服上述一个或多个问题。更特别地，本发明的目的是提高氨基树脂/异氰酸酯混合物的混溶性。

本发明人现在令人惊奇地发现通过包括至少一种氨基树脂、至少一种异氰酸酯和至少一种聚醚的组合物能够获得这些一个或多个目的。该组合物能够提供大大提高的混溶性。混溶性更好和相容性更高的系统可以改进该混合粘合剂系统的整体性能。

与使用有机硅表面活性剂相比，添加聚醚作为增容剂避免了任何粘合/释放问题和/或制备后的可涂饰性问题。而且，聚醚还具有为无移动性添加剂的优点。

根据本发明的第一个方面，提供一种适用作木材粘合剂的组合物。根据第一个方面的组合物通过混合至少一种异氰酸酯、至少一种聚醚和至少一种氨基树脂获得，其中所述聚醚包含至少一个氧化乙烯结构部分和至少一种选自羟基、氨基、环氧基和硫醇基的异氰酸酯反应性基团；和其中所述氨基树脂为醛与选自脲、三聚氰胺、苯并胍胺、甘脲、乙酰胍胺的化合物及其混合物的化合物的缩合产物。

根据第二个方面，本发明还包含一种制备根据本发明第一个方面的组合物的方法，包括如本发明第一个方面所述混合至少一种氨基树脂，至少一种聚醚和至少一种异氰酸酯的步骤，由此获得根据本发明第一个方面的组合物。

根据第三个方面，本发明还包含根据本发明的第一个方面的组合物作为粘合剂的用途。

根据第四个方面，本发明还包含使用根据本发明第一个方面的组合物制备的木质纤维体。

独立和从属权利要求提出了本发明的特别的和优选的特征。如果适合的话，从属权利要求的特征可与独立权利要求或其他从属权利要求的特征相结合。

从以下详细描述中本发明的上述和其他特征、特点和优点将变得显而易见，其通过实施例的方式示例描述了本发明的原理。

在描述本发明的该组合物之前，应当认识到本发明并不限制于所描述的特定的组合物，因为该组合物当然可能变化。还应当认识到本文中所用的术语并不意于是限制性的，因为本发明的范围将仅由后附权利要求限定。

除非上下文以其他方式明确指明，本文所用的单数形式一个（a）、一种（an）和该（the）包括单数和复数个所述对象。作为实例，一种异氰酸酯表示一种异氰酸酯或多于一种异氰酸酯。