专利名称：建筑板材应用的蜡组合物的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于建筑板材应用场合的蜡组合物。更特别本发明尤其涉及用于确定建筑板材应用场合不同的蜡的适用性的方法，和用于制备适当的蜡组合物的方法。
背景技术：
用于建筑应用场合的复合板材产品比如芯板材、中密度纤维板、定向刨花板等，已经生产多年，在该行业中它们的制造方法为大家所熟知。
这些复合材料的基本组分是天然纤维材料。在形成该板材产品时，纤维材料通常与微量的树脂和蜡质的组合物结合在一起，形成为片材并经受压力和加热处理。
在选择用于建筑板材应用场合的蜡组合物中，在那以前集中于油含量和物流品质或者粘度范围即在100F的SUS粘度。粘度通常作为“中性”要素给出，例如100N、300N等。无论如何，使用乳状液和净蜡应用场合的上述的研究显示出一种倾向，表明在较轻物流品质蜡例如低于品质30(550N)及蜡具有低含油量时，具有改进的板材特性。例如“The Effect of Wax Type and Content on Waferboard Properties”，Hsu，et al，International Particleboard/Composite Materials Symposium，April 3-5，1990，pp.85-93论述了响应于0～45％蜡含量和0～30wt％油含量的华夫刨花板的溶胀，及US6,183,849公开了使用油含量大于30wt％的蜡制备复合板材。
经验表明在生产复合板材中使用低蜡物流等级，即，等级30以下(550N)，板材性质和性能通常是优良的；然而，当使用高蜡物流品质，即约30以上(550N)，通常遇到板材性质的问题。这是特别麻烦的，因为出于安全和环境的原因通常希望使用高级物流蜡。例如，在生产定向刨花板中，希望使用重物流品质蜡以使其在通常超过400(205℃)下操作的压力机中的挥发性减至最少。
因此，需要能够预计蜡组合物对于复合板材制造的适用性，而且如果需要能调整该蜡组合物以适于这样的板材制造。同样，需要能够调整用于建筑板材应用场合的蜡组合物的挥发性以满足排放要求。另外，将许多的产品流混和成适当的蜡组合物的能力给供应商提供了满足市场需要的适应性。本发明涉及这些及其他需要。
发明内容
非常简单地说，本发明基于一种新发现，即，蜡组合物的正石蜡含量是用于建筑板材蜡的关键组合参数，所述的正石蜡含量对于适当的蜡组合物应该至少为21wt％。因此，用于建筑板材应用场合蜡的适用性基于其正石蜡含量进行确定，可组成蜡和油的掺合物以符合所需的正石蜡含量。
这些及其他特征将在以下更详细地描述。
附图简述
图1和2是说明本发明特征的图形。
本发明的详细说明用于建筑业的复合板材产品比如刨花板、中密度纤维板、华夫刨花板、定向刨花板等通常从天然纤维材料、树脂和蜡组合物制造。
通常使用的天然纤维材料包括木屑、干草块、锯屑、木纤维、棉及其他植物纤维、稻草、竹纤维素等。纤维材料一般占最后的板材产品的约90～98wt％。
用于生产制造板材材料的树脂是制造建筑板材产品领领的普通技术人员熟知的，其选择取决于制造商特定的组合和经济需要。这样的树脂非限制性例子是那些通过甲醛与其他适当的化合物缩聚生产的热固性树脂。这些举例说明是苯酚甲醛、脲醛和三聚氰胺甲醛树脂。
用于复合板材制造的蜡组合物包含一种或多种天然的、合成或者石油蜡和含烃的油。
合成石蜡包括通过Fisher-Tropsch方法从合成气得到的蜡。其他合成石蜡包括聚乙烯蜡、乙烯共聚物蜡、碳蜡。
石油蜡包括通过例如作为石油炼厂工艺部分的含蜡烃油流的溶剂脱蜡回收的蜡，包括疏松石腊以及包括加氢裂化蜡。其他石油蜡包括蜡质的石油原料比如含蜡馏分、残液、矿油、微晶蜡等。
在本发明中，基于蜡组合物总量，蜡组合物至少含21wt％例如21wt％～约90wt％、优选21wt％～30wt％的正石蜡。
用于建筑板材应用场合通常的蜡的分析显示具有可减少蜡平均分子量的大范围的正石蜡含量。通常对于不同的物流指导，正石蜡含量范围列于表1。
表1
重质高粘度润滑油料疏松石腊和微晶蜡通常不包含显著大量的直链烷烃。
因此，通过分析蜡的正石蜡含量确定品质高于约品质30用于建筑板材应用场合的蜡组合物的适用性，具有正石蜡含量至少为21wt％的蜡认为是适当的。
那些满足适用性要求的蜡组合物可以混和相同或者不同粘度品质的蜡组合物，只要满足最低的21wt％的正石蜡含量仍然满足适当的板材性能。因此，根据需要调节挥发性，并且甚至可以影响经济情况。共混参数的方案和它们的对蜡组合物的影响列于表2。
表2
①例如非异构化的F-T蜡②DWO＝脱蜡油为进一步说明上述情况，认为具有大于20wt％油的600正疏松石腊很可能具有21wt％以下的正石蜡含量。包括60-80wt％正烷烃或者通常包含大于90wt％正烷烃的非异构化F-T蜡的充分精制的250-300正石油蜡可与松弛蜡混和以使蜡组合物的正石蜡含量达到至少21wt％，优选为21wt％～30wt％。
或者，脱蜡油比如100-850N范围的基本原料与足够的石油蜡或者非异构化的Fischer-Tropsch蜡混和以提供含至少21wt％正烷烃的蜡组合物。
实施例用不同的正烷烃和含油量制备一系列蜡掺合物。然后评价这些掺合物用于建筑板材制造的吸水率和内部结合强度。蜡组合物实施例和试验结果列于表3。
表3
①F-T蜡＝Fischer-Tropsch蜡②DWO＝脱蜡油③该疏松石腊以纯态而非乳状液使用④用于该研究的目标最大的溶涨率为20％。由于压制条件不同工业应用结果可能不同。
⑤水吸附和内部结合强度值的趋势与厚度膨胀结果一致。
正石蜡含量对稠度润胀和吸水率的影响在图1中进行图示说明，含油量对稠度润胀的影响在图2中进行图示。
图形和数据说明正烷烃含量至少为21wt％对于良好板材性能是需要的，而且含油量没有影响，除非它足够的高使正石蜡含量减少到21wt％以下。
权利要求
1.一种制备适合用于制造建筑板材的蜡组合物的方法，包括共混正石蜡含量小于21wt％的蜡物流或者油与足够量的正石蜡含量大于21wt％的蜡以提供具有至少21wt％正烷烃的蜡组合物。
2.权利要求1的方法，其中蜡物流是品质为30或者更高的蜡物流。
3.权利要求1的方法，其中油是润滑油基本原料。
4.权利要求2或者3的方法，其中蜡是非异构化的F-T蜡。
5.一种制造的复合板材产品，包括天然纤维材料和微量树脂及蜡质的组合物，所述的组合物包括润滑油基本原料和至少21wt％的正石蜡。
6.一种形成具有特定的选择挥发性、适合用于复合板材制造的混和蜡组合物的方法，包括(a)获得品质为30或者更高的第一蜡；(b)确定第一蜡的正石蜡含量；和(i)当正石蜡含量小于21wt％时，使第一蜡与正烷烃大于21wt％、具有一定粘度的足够的第二蜡共混，由此混合物具有至少21wt％正烷烃及选择的挥发性；(ii)当正石蜡含量至少为21wt％时，使第一蜡与足够量的第二蜡或者油共混以得到选择挥发性并且石蜡含量至少为21wt％的混合物。
7.权利要求6的方法，其中第一蜡是疏松石腊。
8.权利要求6的方法，其中第一蜡是非异构化的F-T蜡，其中第一蜡与脱蜡油混和。
全文摘要
通过共混低正石蜡含量的蜡或者油与具有较高正石蜡含量的蜡得到具有至少21wt％正烷烃的蜡组合物，从而制备适合用于制造建筑板材的蜡组合物。
文档编号C09D191/08GK1934193SQ200480002556
公开日2007年3月21日 申请日期2004年1月20日 优先权日2003年1月21日
发明者卡尔·韦恩·胡德松, 安托尼·帕特里克·亨尼西 申请人:埃克森美孚研究工程公司