含木质纤维素复合产品的制造方法【
技术领域：
】[0001]本文描述的实施方案一般地设及含木质纤维素的复合产品的制造方法。本文描述的实施方案一般地还设及在制造含木质纤维素的复合产品中使用的催化剂。[0002]相关现有技术的说明[0003]生产木质纤维素的复合产品要求粘接剂（a化esive)或粘合剂来粘结离散的粒状物，纤维，饰面板（veneers)或其他基底到彼此上。典型的木质纤维素复合产品包括创花板(particleboard),纤维板，胶合板（plywood)和类似物。在生产该些产品中所使用的常规粘合剂常常含有甲醒基树脂，例如脈-甲醒扣F)，S聚氯胺-甲醒（MF)，S聚氯胺-脈-甲醒（MUF)，苯酪-甲醒（P巧粘合剂。尽管该些甲醒基树脂生产具有所需性能，例如强度的成品，但在生产粘合剂，固化该粘合剂/复合产品的过程中，W及从使用该粘合剂制造的成品中该些粘合剂还释放甲醒到环境内。[0004]使用了各种技术来降低从甲醒基树脂中释放的甲醒量。例如，在尝试降低甲醒释放中，常常使用添加甲醒清除剂到该树脂中和/或对制造甲醒基树脂所使用的特定合成步骤进行各种改性，例如随后在粘合剂的合成中添加脈作为反应物。然而，该些降低甲醒释放的尝试伴随着非所需的效果，例如较长的固化时间，降低的树脂货架期，降低的产品强度，对加工变化降低的耐受度，和/或差的耐湿性。[0005]因此，需要具有降低或无甲醒释放的含木质纤维素的复合产品的改进的制造方法。【
发明内容】[0006]提供制造复合产品的方法。在至少一个具体的实施方案中，该方法可包括结合多种木质纤维素基底和一种或多种自由基前体，生产木质纤维素基底和一种或多种自由基前体的混合物。该方法也可包括维持该混合物在小于60°C的温度下至少10分钟，同时保留至少llwt%引入到该混合物中的一种或多种自由基前体。该方法然后可包括加热含至少llwt%引入到该混合物中的一种或多种自由基前体的混合物到至少60°C至约300°C的温度，W生产复合产品。该复合产品的密度可W小于Ig/cm3和内部粘结强度为至少0.35MPa。[0007]在至少一个具体的实施方案中，制造复合产品的方法可包括结合多种木质纤维素基底，一种或多种自由基前体，和含在哲基存在下可夺取的至少两个氨原子的一种或多种化合物，生产混合物。该方法也可包括加热含至少llwt%引入到该混合物中的一种或多种自由基前体的混合物到至少60°C至约300°C的温度，W生产复合产品。[0008]在至少一个具体的实施方案中，复合产品可包括密度小于Ig/cm3和内部粘结强度为至少0.35MI^a的至少部分固化的组合物。该组合物在固化之前可包括多种木质纤维素基底，一种或多种自由基前体，和含在哲基存在下可夺取（abstractable)的至少两个氨原子的一种或多种化合物。具体实施方案[0009]多种木质纤维素基底和一种或多种自由基前体可彼此混合，共混，揽拌，接触或在其他情况下结合，W生产混合物。含在哲基存在下可夺取的至少两个氨原子的一种或多种化合物可任选地与木质纤维素基底和自由基前体和，若存在的话，催化剂结合，生产混合物。该混合物也可称为"配料"，"共混的配料"或"树脂化的混合物"或"树脂化的配料"。可加热该混合物，生产含木质纤维素的复合产品或"复合产品"。例如，可加热该混合物到从低至60°C，约90°C，约120°C，约150°C，或约160°C到高至约170°C，约200°C，约230°C，约260°C，或约300°C的温度，生产复合产品。在另一实例中，可加热该混合物到至少60°C，至少70°C，至少80°C，至少90°C，至少100°C，至少110°C，至少120°C，至少130°C，或至少140°C到约150°C，约155°C，约160°C，约165°C，约170°C，约180°C，约200°C，约225°C，约250°C，约275°C，或约300°C的温度。在另一实例中，可加热该混合物到约140°C-约200°C，约155°C-约175°C，约160°C-约210°C，约160°C-约175°C，或约145°C-约225°C的温度。[0010]在一个或多个实施方案中，可在空气中加热该混合物。在一个或多个实施方案中，可在惰性氛围或基本上惰性氛围，例如氮气中加热该混合物。若在基本上惰性的氛围中加热该混合物，则氧气量可W是小于约5mol%，小于约3mol%，小于约Imol%，小于约0.5mol%，或小于约0.Imol%的氧气。合适的惰性气体可包括，但不限于，氮气，氣气，或其混合物。[0011]加热该混合物可引起或促进至少部分固化该混合物，W生产复合产品。本文中所使用的术语"固化"，"固化的"，"至少部分固化"，"至少部分固化的"和类似术语意欲是指例如通过共价化学反应（交联），离子相互作用，或簇聚，相转变或相翻转和/或氨键键合，在有效量的自由基前体，和任选地多酪化合物施加到其内的混合物中出现的结构和/或形貌的变化，当置于足W引起提性多孔基底，例如木质纤维素基底和/或硬质或半-硬质基底的非织造垫或毯子，例如木材或含有其他木质纤维素的板或片材的性能改变的条件下，例如充分地加热时。[0012]当加热该混合物时，该混合物可含有最初添加且存在于该混合物内的至少一部分自由基前体。用另一种方式说，至少一部分自由基前体可保持未反应或者在其他情况下W至少直到加热该混合物到高温例如大于或等于60°C，和当与混合物中的额外组分结合时相同的形式。例如，若自由基前体包括一种或多种氧化剂，例如，过氧化氨化2〇2)，则当启动或开始加热该混合物时，可存在过氧化氨化2〇2)形式的至少一部分氧化剂。在一个或多个实施方案中，该混合物可含有至少llwt%，至少13wt%，至少15wt%，至少20wt%，至少25wt%，至少30wt%，至少35wt%，至少40wt%，至少45wt%，至少50wt%，至少55wt%，至少60wt%，至少65wt%，或至少70wt%最初存在于该混合物内的自由基前体总量或起始量，即当加热该混合物到至少60°C的温度时，与多种木质纤维素基底结合W生产该混合物的自由基前体量。在另一实例中，当加热该混合物到至少6(TC的温度时存在的自由基前体量可W是至少llwt%，至少13%，至少15wt%，至少20wt%，至少25wt%，至少30wt%，至少35wt%，至少40wt%，至少45wt%，至少50wt%，至少55wt%，至少60wt%，至少65wt%，或至少70wt%与多种木质纤维素基底结合的一种或多种自由基前体。在又一实例中，当加热该混合物到至少60°C，至少65°C，或至少70°C的温度时存在的自由基前体量可W是至少1Iwt%，至少13%，至少15wt%，至少20wt%，至少25wt%，至少30wt%，至少35wt%，至少40wt%，至少45wt%，至少50wt%，至少55wt%，至少60wt%，至少65wt%，或至少70wt%与多种木质纤维素基底结合的一种或多种自由基前体。在另一实例中，该混合物可含有约11%-约95%，约15%-约85%，约20%-约90%，约30%-约80%，约11%-约100%，约35%-约75%，约40%-约70%，约50%-约70%，约60%-约80%，约65%-约85%，或约30%-约95%当加热该混合物时最初存在于该混合物内的自由基前体总量。在至少一个具体的实例中，若该混合物可包括约5wt%自由基前体，基于木质纤维素基底的干重，则当最初形成该混合物时和当加热该混合物到大于或等于60°C的温度时，可在该混合物内存在至少11%的自由基前体。用另一种方式说，若该混合物含有约5wt%-种或多种自由基前体，基于木质纤维素基底的干重，则当制备或形成该混合物时，当启动或开始加热该混合物时，该混合物可具有最初5wt%或0.55wt%的至少11%的自由基前体浓度，基于木质纤维素基底的干重。[0013]在一个或多个实施方案中，当加热该混合物到例如约60°C-约300°C的温度时存在的一种或多种自由基前体量可W是至少0.5wt%，至少0.7wt%，至少Iwt%，至少1.2wt%，至少1.5wt%，至少1.7wt%，至少2wt%，至少2.2wt%，至少2.5wt%，至少2.7wt%，至少3wt%，至少3.2wt%，至少3.5wt%，至少3.7wt%，至少4wt%，至少4.2wt%，至少4.5wt%，至少4.7wt%，或至少5wt%，基于多种木质纤维素基底的干重。例如，当加热该混合物时存在的一种或多种自由基前体量可W是从低至约Iwt%，约1.5wt%，约1.6wt%，约1.8wt%，或约2.Iwt%到高至约5wt%，约7wt%，约lOwt%，约15wt%，约20wt%或更大，基于多种木质纤维素基底的干重。在另一实例中，当加热该混合物时存在的一种或多种自由基前体量可W是约Iwt%-约lOwt%，约1.5wt%-约7wt%，约2wt%-约6wt%，约2.5wt%-约8wt%，约3wt%-约5.5wt%，约4wt%-约6.5wt%，约2.2wt%-约llwt%，或约2.3wt%-约6.3wt%，基于多种木质纤维素基底的干重。[0014]一旦形成混合物，则可加热该混合物。该混合物可保持，固定或在其他情况下维持在小于约60°C的温度下一段时间，之后加热该混合物到至少60°C的温度。可基本上和显著减慢和/或防止混合物中各组分之间放热反应使得该混合物没有显著增加温度直到该混合物被故意加热的至少一种方式可W是，选择合适的自由基前体或自由基前体的混合物。换句话说，通过选择性选择合适的自由基前体，在没有将外部热量导引到混合物中的情况下，混合物的温度可保持没有或基本上没有发生放热。在加热之前的时间段期间混合物的特定温度可至少部分取决于混合物位于其内的周围或环境温度。在一个或多个实施方案中，在没有从中任何故意除热的情况下，可维持该混合物在小于60°C的温度下。在一个或多个实施方案中，可在从中除热的情况下，维持该混合物在小于60°C的温度下。例如，可将该混合物位于制冷装置内和/或可将冷却流体，例如骤冷的空气导引到该混合物中和/或穿过该混合物。在一个或多个实施方案中，可通过控制或调节混合物中的水浓度，维持该混合物在小于60°C的温度下。例如，增加混合物中的水浓度可降低，抑制或防止混合物经历放热反应。[0015]在加热该混合物到至少60°C的温度之前，可维持该混合物在小于60°C，小于55°C，小于50°C，小于45°C，小于40°C，小于35°C，或小于30°C的温度下至少10分钟，至少13分钟，至少15分钟，至少17分钟，至少20分钟，至少23分钟，至少25分钟，至少27分钟，至少30分钟，至少33分钟，至少35分钟，至少37分钟，至少40分钟，至少43分钟，至少45分钟，至少47分钟，至少50分钟，至少53分钟，至少55分钟，至少57分钟，或至少60分钟。例如，可维持该混合物在小于60°C的温度下至少10分钟-约30分钟，至少约15分钟-约35分钟，至少约20分钟-约40分钟，至少约18分钟-约45分钟，或至少约15分钟-约40分钟，之后加热该混合物到至少60°C的温度。在另一实例中，可维持该混合物在小于60°C的温度下至少10分钟，约30分钟，约45分钟，约1小时，约2小时，约3小时，约5小时，约12小时，约18小时，约24小时，或约30小时，之后加热该混合物到至少60°C的温度。[0016]在加热该混合物到至少60°C的温度之前，由于放热反应导致从混合物中生成的能量量可W是小于约35cal/g混合物，小于约30cal/g混合物，小于约25cal/g混合物，小于约23cal/g混合物，小于约20cal/g混合物，小于约18cal/g混合物，小于约16cal/g混合物，小于约15cal/g混合物，小于约14cal/g混合物，或小于约13.8cal/g混合物。例如，在加热该混合物到至少6(TC的温度之前，由于放热反应导致从混合物中生成的能量量可W是小于14cal/g，小于13.5ca当前第1页1 2 3 4 5