[发明专利]可热成形的聚合物/纤维复合材料

说明书

本发明涉及一种可热成形的聚合物/纤维复合材料。

本发明提供一种使用纤维基材和聚合物P来制备可热成形的聚合物/纤维复合材料的方法，其中

·将纤维基材引入气流中，然后

·使气流中的纤维基材与玻璃化转变温度为Tg的聚合物P的水性分散体接触，然后

·将已与聚合物P的水性分散体接触的纤维基材在气流中干燥，接着沉积，然后

·将获得的沉积纤维基材转化为纤维网，并然后

·将获得的纤维网在≥Tg的温度下固结，得到可热成形的聚合物/纤维复合材料，

所述方法包括将称为单体P的烯键式不饱和单体P的混合物在水性介质中在聚合物A的存在下进行自由基引发的乳液聚合来获得聚合物P的水性分散体，其中聚合物A由共聚形式的以下组分形成：

a)80％至100重量％的至少一种称为单体A1的烯键式不饱和单羧酸和/或二羧酸，和

b)0％至20重量％的至少一种称为单体A2的不同于单体A1的其他烯键式不饱和单体，

并且其中选择单体P的类型和量，以使所得聚合物P具有根据DIN EN ISO 11357-2，2013-09测量的玻璃化转变温度Tg≥20℃。

本发明还提供通过本发明方法获得的聚合物/纤维复合材料本身及其用于制备聚合物/纤维模制品(例如家具模制品或墙壁装饰部件或门扇)的用途。

木纤维板基本上由圆木制成，但也由木屑或所谓的板坯制成。在圆木被剥皮后，该圆木，就如板坯一样，在鼓式削片机中被粉碎而得到木屑。在除去诸如沙子或石头的污染物之后，首先在100℃下在预备的蒸汽容器中通过蒸汽对木屑进行水热预处理。此后，将预蒸汽的木屑转移到锅炉中，在那里将它们暴露于140至180℃的温度和4至8巴(表压)的压力的水中2至5分钟。此后，将软化的木屑转移到精磨机中，在那里将它们在两个距离约为3至0.1毫米的相对彼此旋转的槽纹研磨盘之间进行研磨并同时(同样地在4至8巴(表压)的压力下)进行纤维分离。随后，将获得的含水木纤维浆料转移到吹管(blowline)中，该管具有非常低的压力，其效果是将水蒸发并因此用作气体输送介质以使木纤维通过吹管(气动输送)。通过将额外的加热干燥空气吹入吹管中，木纤维被干燥并向前气动输送。为了确保制备木纤维板所需的水性热固性粘合剂非常均匀地施用于纤维，在加热的干燥空气吹入之前，将水性热固性粘合剂在一个或多个位置喷入吹管中，所述水性热固性粘合剂例如特别为甲醛树脂，如尿素/甲醛、苯酚/甲醛、三聚氰胺/甲醛、三聚氰胺/尿素/甲醛或三聚氰胺/苯酚/甲醛树脂；或异氰酸酯，如亚甲基二异氰酸酯或甲苯胺二异氰酸酯。将干燥后所获得的“胶合”纤维分离出来并转化为纤维网(纤维垫)。该纤维垫任选地通过“冷”预压缩进行压缩，然后在压力和高温(150至230℃)下压制，得到密度为250至1000kg/m³的板状木质材料。然而，使用热固性粘合剂意味着由此获得的木纤维板不再是可热成形的。

为了制备可热成形的成型体，尤其是木纤维板，WO 2007/73218非常笼统地公开了使用液体或颗粒形式的热塑性粘合剂。在此方面，水性粘合剂分散体属于上述那些。然而，所公开的热塑性粘合剂通常是非常合适的聚合物，并且以非具体地方式提及多种完全不同的聚合物，例如丙烯酸酯聚合物、氨基甲酸酯聚合物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、以及淀粉和其衍生物、纤维素衍生物、蛋白质、多元酸、多异氰酸酯，以及反应性树脂体系如环氧树脂、不饱和聚酯、氨基甲酸酯/异氰酸酯树脂或各种不同甲醛树脂的预缩合物等。在实施例中，使用粒状、纤维状、粉末状或薄片状的聚丙烯、酸改性的聚丙烯、聚乳酸纤维、聚乙烯醇、聚烯烃共聚物分散体(如乙烯/丙烯酸或乙烯/马来酸酐共聚物分散体)，而没有进一步说明。