用于粘合树脂的制备的工艺的制作方法

本发明涉及粘合树脂，所述粘合树脂可用于例如层压体、矿物棉绝缘体和木材产品诸如胶合板、定向刨花板(osb)、单板层积材(laminated veneer lumber，层压饰面积材)(lvl)、中密度纤维板(mdf)、高密度纤维板(hdf)、拼花地板、曲面胶合板、饰面的颗粒板(veneered particleboards)、饰面的mdf或颗粒板的制造中。粘合树脂还可用于例如复合物、模塑配混物和铸造应用中。本发明还涉及用于制备粘合树脂的方法。

背景技术：

1、当制造木材产品诸如胶合板和lvl时，胶粘剂配制物典型地通过将填料和增量剂(extender)添加至酚类树脂来配制，以提供表面上的保持力(holdout)，控制用于特定的应用方法的流变并且使得胶粘剂更便宜。胶粘剂配制物典型地通过以一定的比例将酚类树脂、硬化剂、填料和/或水混合来配制。

2、在制备胶粘剂配制物时的一个问题为确保实现足够的性质，特别地使用胶粘剂配制物制造的木材产品的机械性能。同时，期望的是在胶粘剂配制物中尽可能多地使用可再生材料，并且同时最小化例如酚和/或甲醛的使用。

3、us2619475涉及使用包含糠醇、淀粉的氨基甲酸酯和酸性催化剂的粘合剂的玻璃纤维结构体。

4、us2020199022a1涉及用于矿物或有机纤维的并且包含呋喃树脂和还原性或非还原性糖的水性上浆(sizing，施胶)组合物。

技术实现思路

1、现已出人意料地发现可容易地制备粘合树脂，其中可避免甲醛的使用。还已发现粘合树脂可在不使用木质素的情况下获得。

2、已发现通过使用羟甲基糠醛(hmf)、糠醛(fu)、糠醇(fa)、乙酰氧基甲基糠醛或hmf的低聚物或其组合，可获得基于生物的热固性粘合剂，还在不使用木质素的情况下。

3、已发现在制造例如层压体、矿物棉绝缘体、玻璃棉绝缘体和木材产品诸如胶合板、定向刨花板(osb)、单板层积材(lvl)、中密度纤维板(mdf)、高密度纤维板(hdf)、拼花地板、曲面胶合板、饰面的颗粒板、饰面的mdf或颗粒板时，根据本发明的粘合树脂显著地加快了固化反应并且因此减少了压制时间，以及使得能够使用更低的压制温度以固化粘合树脂。粘合树脂还可用于例如复合物、模塑配混物和铸造应用中。

4、本发明因此涉及用于制备粘合树脂的方法，其中将羟甲基糠醛(hmf)、糠醛(fu)、糠醇(fa)、乙酰氧基甲基糠醛或hmf的低聚物或其组合的水性溶液与选自以下的一种或多种交联剂混合：甘油二缩水甘油基醚，聚甘油二缩水甘油基醚，聚甘油多缩水甘油基醚，甘油三缩水甘油基醚，山梨糖醇多缩水甘油基醚，烷氧基化甘油多缩水甘油基醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚，三羟甲基丙烷二缩水甘油基醚，聚氧基丙二醇二缩水甘油基醚，聚氧基丙二醇三缩水甘油基醚，环己烷二甲醇的二缩水甘油基醚，间苯二酚二缩水甘油基醚，异山梨醇二缩水甘油基醚，季戊四醇四缩水甘油基醚，乙二醇二缩水甘油基醚，具有2-9个乙二醇单元的聚乙二醇二缩水甘油基醚，具有1-5个丙二醇单元的丙二醇二缩水甘油基醚，碳水化合物的二缩水甘油基-、三缩水甘油基-或多缩水甘油基-醚，碳水化合物的二缩水甘油基-、三缩水甘油基-或多缩水甘油基-酯，水杨酸、香草酸或4-羟苯甲酸的二缩水甘油基-醚或二缩水甘油基酯，环氧化的或缩水甘油基取代的基于植物的酚类化合物(诸如鞣质、腰果酚(cardonal)、腰果二酚(cardol)、腰果酸(anacardic acid))或环氧化的基于植物的油(诸如菜籽油、亚麻籽油、大豆油)，三(4-羟苯基)甲烷三缩水甘油基醚，n,n-双(2,3-环氧丙基)苯胺，对-(2,3-环氧丙氧基-n,n-双(2,3-环氧丙基)苯胺，双-羟甲基呋喃的二缩水甘油基醚，和/或具有3-6个碳原子的线性碳链的末端二醇的二缩水甘油基醚，以及具有选自以下的官能基团的交联剂：缩水甘油基胺、二缩水甘油基胺、三缩水甘油基胺、多缩水甘油基胺、缩水甘油基酰胺、二缩水甘油基酰胺、三缩水甘油基酰胺、多缩水甘油基酰胺、缩水甘油基酯、二缩水甘油基酯、三缩水甘油基酯、多缩水甘油基酯、缩水甘油基叠氮化物、二缩水甘油基叠氮化物、三缩水甘油基叠氮化物、多缩水甘油基叠氮化物、缩水甘油基甲基丙烯酸酯、二缩水甘油基甲基丙烯酸酯、三缩水甘油基甲基丙烯酸酯、或多缩水甘油基甲基丙烯酸酯以及任选地一种或多种添加剂。

5、本发明因此还涉及可使用本文所描述的方法获得的粘合树脂以及粘合树脂在以下的制造中的用途：层压体、矿物棉绝缘体和木材产品诸如胶合板、定向刨花板(osb)、单板层积材(lvl)、中密度纤维板(mdf)、高密度纤维板(hdf)、拼花地板、曲面胶合板、饰面的颗粒板、饰面的mdf或颗粒板。本发明还涉及使用粘合树脂制造的这样的层压体、矿物棉绝缘体以及木材产品诸如胶合板、定向刨花板(osb)、单板层积材(lvl)、中密度纤维板(mdf)、高密度纤维板(hdf)、拼花地板、曲面胶合板、饰面的颗粒板、饰面的mdf或颗粒板。根据本发明的粘合树脂可还用于复合物、模塑配混物和铸造应用的制造中。粘合树脂还可用于木材纤维绝缘体、用于金属和木材的涂覆配制物、模塑配混物和纤维增强复合物的制造中。

6、因此，本发明的一个方面为粘合树脂，所述粘合树脂包含：羟甲基糠醛(hmf)、糠醛(fu)、糠醇(fa)、乙酰氧基甲基糠醛或hmf的低聚物的水性溶液以及选自以下的一种或多种交联剂：甘油二缩水甘油基醚，聚甘油二缩水甘油基醚，聚甘油多缩水甘油基醚，甘油三缩水甘油基醚，山梨糖醇多缩水甘油基醚，烷氧基化甘油多缩水甘油基醚，三羟甲基丙烷三缩水甘油基醚，三羟甲基丙烷二缩水甘油基醚，聚氧基丙二醇二缩水甘油基醚，聚氧基丙二醇三缩水甘油基醚，环己烷二甲醇的二缩水甘油基醚，间苯二酚二缩水甘油基醚，异山梨醇二缩水甘油基醚，季戊四醇四缩水甘油基醚，乙二醇二缩水甘油基醚，具有2-9个乙二醇单元的聚乙二醇二缩水甘油基醚，具有1-5个丙二醇单元的丙二醇二缩水甘油基醚，碳水化合物的二缩水甘油基-、三缩水甘油基-或多缩水甘油基-醚，碳水化合物的二缩水甘油基-、三缩水甘油基-或多缩水甘油基-酯，水杨酸、香草酸或4-羟苯甲酸的二缩水甘油基-醚或二缩水甘油基酯，环氧化的或缩水甘油基取代的基于植物的酚类化合物或环氧化的基于植物的油，三(4-羟苯基)甲烷三缩水甘油基醚，n,n-双(2,3-环氧丙基)苯胺，对-(2,3-环氧丙氧基-n,n-双(2,3-环氧丙基)苯胺，双-羟甲基呋喃的二缩水甘油基醚，和/或具有3-6个碳原子的线性碳链的末端二醇的二缩水甘油基醚，以及具有选自以下的官能基团的交联剂：缩水甘油基胺、二缩水甘油基胺、三缩水甘油基胺、多缩水甘油基胺、缩水甘油基酰胺、二缩水甘油基酰胺、三缩水甘油基酰胺、多缩水甘油基酰胺、缩水甘油基酯、二缩水甘油基酯、三缩水甘油基酯、多缩水甘油基酯、缩水甘油基叠氮化物、二缩水甘油基叠氮化物、三缩水甘油基叠氮化物、多缩水甘油基叠氮化物、缩水甘油基甲基丙烯酸酯、二缩水甘油基甲基丙烯酸酯、三缩水甘油基甲基丙烯酸酯、或多缩水甘油基甲基丙烯酸酯；以及任选地一种或多种添加剂。