[发明专利]用含水粘合剂组合物形成的绝缘产品

说明书

公开了一种纤维绝缘产品，其包括多根随机取向的纤维和至少部分涂覆所述纤维的热固性含水粘合剂组合物。所述粘合剂组合物包含具有至少两个羟基和数均分子量为至少2,000道尔顿的至少一种长链多元醇、含至少两个羧酸基团的交联剂、和具有至少两个羟基和数均分子量小于2,000道尔顿的短链多元醇，其中长链多元醇与短链多元醇的比为0.1/0.9‑0.9/0.1。

相关专利

本申请要求2019年4月9日提交的美国临时申请No.62/831,227的优先权和相关权益，其在这里作为参考全文引入。

背景技术

纤维绝缘产品和建筑面板通常通过以下过程来制备：将聚合物、玻璃或其它矿物材料的熔融组合物纤维化以形成细小纤维，和将所述纤维沉积在收集传送带上以形成棉絮或毯子。矿物纤维如玻璃纤维或矿物棉通常用于绝缘产品。然后施用粘合剂组合物将纤维粘结在一起，使它们相互接触。在制造过程中，对一些绝缘产品进行成型和切割，以提供与标准施工实践相容的尺寸，例如具有符合具体建筑实践的宽度和/或长度的吊顶板。吊顶板产品还可以在至少一个主表面上包含面层或表面材料，以形成吊顶瓷砖或面板。在一些应用中，所述面层可以是美观或装饰性表面且经常涂漆。

纤维绝缘产品可能具有许多不同的特性，比如密度。低密度绝缘棉絮和毯子的密度通常为0.1-0.56平方英尺重量(或0.1-2.5磅/立方英尺(“pcf”))，和经常用于墙壁、阁楼和地下室的住宅绝缘。低(或“轻”)密度绝缘产品通常用于住宅用途，包括但不限于绝缘、管道包裹、金属建筑绝缘等。纤维绝缘产品还包括密度为2.5-10pcf的更高密度产品，如板材或面板或成型产品。更高密度的绝缘产品通常称为“高密度”产品，和用于工业和/或商业用途中，包括但不限于墙壁和吊顶绝缘、管道或贮罐绝缘、绝缘的吊顶板和壁板、线槽板、工业板、隔音板等。经常应用吊顶板/瓷砖来给建筑物内部赋予结构和美学价值，同时也提供声音的吸收和消减。吊顶瓷砖可用于需要噪声控制的区域，如公共区域，也可用于住宅建筑。

绝缘产品传统上应用苯酚-甲醛粘合剂技术来生产高密度产品，这些产品价格低廉和具有可接受的物理和机械性能。但在制造玻璃纤维绝缘材料的过程中，甲醛粘合剂将会产生不希望的排放。

作为甲醛基粘合剂的替代品，已开发出了一些无甲醛配方用作玻璃纤维绝缘产品中的粘合剂。但开发合适替代品的挑战之一是确定所述配方具有差不多的机械和物理特性，同时要避免不希望的性能如变色。这些性能挑战包括热/湿性能、刚度、粘合强度、可加工性(粘度、切割、打磨、边缘喷漆)，和获得不泛黄的浅色。

例如，吊顶瓷砖通常具有至少一层粘附于其上的基布，所述基布可以用白漆(或其它颜色的漆)涂覆。已经发现应用无甲醛粘合剂形成的漆成白色的瓷砖在储存时，经过一段时间会变黄。因此，如果使用来自不同板材的瓷砖，面板可能不能提供均一的颜色。

另外，在高湿度条件下保持吊顶板的刚度和硬度一直是吊顶瓷砖行业的一个问题。这个问题很严重，因为用于吊顶的瓷砖和板材仅在其周边有支撑。湿气会削弱瓷砖，而由于周边支撑有限，瓷砖会出现不可接受的下垂。

因此，仍然需要在保持可接受的物理和机械性能的同时使用环境友好的无甲醛粘合剂组合物形成的低密度和高密度的绝缘产品。

发明内容

本发明概念的多个方面涉及纤维绝缘产品，所述纤维绝缘产品包括多根随机取向的纤维和至少部分涂覆所述纤维的热固性含水粘合剂组合物。所述粘合剂组合物包含具有至少两个羟基和数均分子量为至少2,000道尔顿的至少一种长链多元醇、含至少两个羧酸基团的交联剂和具有至少两个羟基和数均分子量小于2,000道尔顿的短链多元醇，其中长链多元醇与短链多元醇的比为0.1/0.9-0.9/0.1。

在一些示例性实施方案中，所述纤维包括矿物纤维、矿物棉纤维、天然纤维和合成纤维中的一种或多种。