具有改善的性能的含水粘结剂组合物的制作方法

本公开涉及含水粘结剂组合物。更具体地，本公开涉及用于形成纤维隔热产品的含水粘结剂组合物。

背景技术：

1、含水粘结剂组合物传统上用于形成织造和非织造纤维产品，诸如隔热产品、复合产品、木纤维板等。隔热产品(例如，玻璃纤维和矿棉隔热产品)通常通过将玻璃、岩石或其他矿物的熔融组合物纤维化并且通过纤维化装置(诸如旋转纺丝器)纺丝出细纤维来制造。为了形成隔热产品，由旋转纺丝器生产的纤维通过鼓风机从纺丝器朝向传送装置向下牵引。当纤维向下移动时，将粘结剂材料喷涂到纤维上，并且将纤维收集到传送装置上的高蓬松连续毯中。粘结剂材料赋予隔热产品弹性以用于在封装后恢复，并且提供刚度和可处理性，使得隔热产品能够按需处理和施用。粘结剂组合物还为纤维提供保护以防止丝间磨损，并且促进单根纤维之间的相容性。随后使含有粘结剂涂布的纤维的毯通过固化烘箱，并且对粘结剂进行固化以将毯设定为期望厚度。

2、在粘结剂固化后，纤维隔热可被切割成各长度以形成单独的隔热产品，并且隔热产品可被封装以运输到客户的位置。以这种方式制备的隔热产品能够以各种形式提供，包括玻璃棉、毯和板(加热和压缩的玻璃棉)以用于不同应用。

3、用于玻璃纤维和矿棉隔热产品的传统粘结剂组合物是基于苯酚-甲醛(“pf”)树脂以及用尿素拓展的pf树脂(“puf树脂”)。然而，虽然这种粘结剂组合物为隔热产品提供了合适的属性，但是甲醛粘结剂在制造过程中释放不好的气味，因此期望不再使用基于甲醛的粘结剂。

4、作为基于甲醛的粘结剂的替代物，已经开发了某些不含甲醛的制剂来用作纤维隔热产品中的粘结剂。这种不含甲醛的制剂可包括具有多羟基组分的多元羧酸，该多元羧酸旨在经由酯化反应交联。然而，许多这种不含甲醛的粘结剂趋于是粘性的并且具有比期望更高的粘度，这会在加工期间造成问题(即，产品粘附到加工装备上)。现有的尝试是通过用水简单地稀释粘结剂组合物来缓解这些粘度问题，但导致粘结剂固化不充分，或另选地，为了达到最佳粘结剂固化使用过量能量。

5、因此，需要一种环境友好的、低粘度、不含甲醛的粘结剂组合物，用于玻璃纤维或矿棉隔热产品的生产中。具体地，需要超低粘度、不含甲醛的粘结剂组合物，这种粘结剂组合物表现出改善的可加工性和生产具有改善的性能的隔热产品的能力。

技术实现思路

1、本发明一般构思涉及具有改善的性能的含水粘结剂组合物。该含水粘结剂组合物包含15重量％至70重量％的聚合多元羧酸、1重量％至30重量％的单体多元羧酸和5重量％至55重量％的具有至少三个羟基基团的单体多元醇，其中每个重量％基于含水粘结剂组合物的总固体含量计，并且其中聚合多元羧酸与单体多元羧酸的重量比是0.5:1至14:1。已经发现，在特定浓度的单体多元醇下，聚合多元羧酸与单体多元羧酸的特定重量比的选择为含水粘结剂组合物提供了与其他不含甲醛的粘结剂制剂相比改善的性能。

2、还描述了一种含水粘结剂组合物，该含水粘结剂组合物包含15重量％至70重量％的聚合多元羧酸、1重量％至30重量％的单体多元羧酸和25重量％至55重量％的具有至少三个羟基基团的单体多元醇，其中每个重量％基于含水粘结剂组合物的总固体含量计。关于聚合多元羧酸、单体多元羧酸和单体多元醇，羟基基团与羧酸基团的摩尔当量比是0.5:1至2.5:1。另外，聚合多元羧酸与单体多元羧酸的重量比是0.5:1至14:1。

3、还描述了一种纤维隔热产品。该纤维隔热产品包含多个无规取向的纤维和至少部分地涂布纤维的含水粘结剂组合物。含水粘结剂组合物包含20重量％至40重量％的聚合多元羧酸、5重量％至30重量％的单体多元羧酸和25重量％至50重量％的具有至少三个羟基基团的单体多元醇，其中每个重量％基于含水粘结剂组合物的总固体含量计，并且其中聚合多元羧酸与单体多元羧酸的重量比是0.5:1至5:1。

技术特征：

1.一种含水粘结剂组合物，所述含水粘结剂组合物包含：

2.根据权利要求1所述的含水粘结剂组合物，其中羟基基团与羧酸基团的摩尔当量比是0.5:1至2.5:1。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的含水粘结剂组合物，其中羟基基团与羧酸基团的所述摩尔当量比是0.5:1至2.2:1。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述聚合多元羧酸与所述单体多元羧酸的所述重量比是0.5:1至5:1。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述聚合多元羧酸与所述单体多元羧酸的所述重量比是0.9:1至2:1。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述聚合多元羧酸包括聚丙烯酸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述单体多元羧酸包括柠檬酸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述单体多元醇包括山梨糖醇。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述含水粘结剂组合物具有在25℃和50％的粘结剂固体下小于1,000cp的粘度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中：

11.根据权利要求1至10中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述含水粘结剂组合物缺乏聚乙烯醇。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述含水粘结剂组合物还包含氮基保护剂，其中所述氮基保护剂包括铵基保护剂或胺基保护剂中的至少一种。

13.一种纤维隔热产品，所述纤维隔热产品包含：

14.一种含水粘结剂组合物，所述含水粘结剂组合物包含：

15.根据权利要求14所述的含水粘结剂组合物，其中羟基基团与羧酸基团的所述摩尔当量比是0.5:1至2.2:1。

16.根据权利要求14或权利要求15所述的含水粘结剂组合物，其中：

17.根据权利要求14至16中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述含水粘结剂组合物具有在25℃和50％的粘结剂固体下小于1,000cp的粘度。

18.根据权利要求14至17中任一项所述的含水粘结剂组合物，其中所述含水粘结剂组合物还包含氮基保护剂，其中所述氮基保护剂包括铵基保护剂或胺基保护剂中的至少一种。

19.一种纤维隔热产品，所述纤维隔热产品包含：

20.一种纤维隔热产品，所述纤维隔热产品包含：

21.根据权利要求20所述的纤维隔热产品，其中羟基基团与羧酸基团的摩尔当量比是0.5:1至2.5:1。

22.根据权利要求20或权利要求21所述的纤维隔热产品，其中：

23.一种含水粘结剂组合物，所述含水粘结剂组合物包含括：

技术总结提供了一种具有改善的性能的含水粘结剂组合物。该含水粘结剂组合物包含15重量％至70重量％的聚合多元羧酸、量为至多30重量％的单体多元羧酸和5重量％至55重量％的具有至少三个羟基基团的单体多元醇，其中每个重量％基于该含水粘结剂组合物的总固体含量计。该聚合多元羧酸与该单体多元羧酸的重量比是0.5:1至14:1。已经发现，聚合多元羧酸与单体多元羧酸的特定重量比的选择为含水粘结剂组合物提供了与其他不含甲醛的粘结剂制剂相比改善的性能。技术研发人员：张秀娟,G·米勒,陈良受保护的技术使用者：欧文斯科宁知识产权资产有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18