CN104017157A - 用于木质纤维素复合物的释放组合物 - Google Patents

Abstract

一种木质纤维素复合物，其通过在脂肪胺乙氧基化物防掩蔽剂存在下对微粒状木质纤维素材料与聚合MDI的混合物进行压制而制得。

Description

用于木质纤维素复合物的释放组合物

本分案申请是基于申请号为2010800328497，申请日为2010年6月15日，发明名称为用于木质纤维素复合物的释放组合物的原始中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张2009年6月16日提交的序号为61/187,379的美国临时申请的优先权。

技术领域

本发明的实施方案一般地涉及聚异氰酸酯胶粘剂/粘接剂，更具体地涉及使用这种粘接剂生产木质纤维素复合物。

发明背景

可将复合板产品如刨花板、中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板(HDF)和定向条状板(OSB)用于许多应用中，仅作为部分实例，可用于家庭屋顶和地板、家具、橱柜、门板、框架和路标中。一般地，为了制备这种复合产品，将微粒状木质纤维素(木材)底物与粘接剂混合，并将混合物放在垫子或其他表面上以进行压制。诸如静态或连续压机的压机可具有一个或多个压盘以施加和/或接收压力。在压制时，可将粘接剂活化以将底物颗粒粘接在一起。一旦固化，能够将复合产品从压机中移出。

甲醛基粘接剂在木材复合物工业中占统治地位。但甲醛对人体健康有害。例如，其为通常的室内污染物，其具有毒性，其可造成过敏反应，且可为人体致癌物质。由此，不鼓励在复合木材产品中使用甲醛。

异氰酸酯基粘接剂，尤其是聚亚苯基聚亚甲基聚异氰酸酯(PMDI或聚MDI)粘接剂比甲醛基粘接剂具有优势。这些优势包括提高的固化速度、优异的板的物理性能和水汽抵抗性能、对具有高水含量的木质纤维素材料的粘接能力、以及消除甲醛散发危害。

然而，在复合木材生产中使用聚合MDI粘接剂具有某些劣势。PMDI粘接剂的一个劣势是粘接剂对压盘的粘附。PMDI粘接剂的另一个劣势是粘接剂反应产物在压机压盘上累积、或在使用时在模具表面上累积。累积在装饰性模具表面上特别麻烦，因为最终会积聚在某点处，在该点处其将掩蔽复合产品上的装饰表面。然后，模具不可用并必须将其除去以进行清洁。这种清洁工艺花费昂贵且大大降低了产率。

为了克服这些劣势，提出了分层的方法以防止粘接剂的累积并将压制的板粘在压机压盘上。一般地，在该方法中使用粘接剂处理的底物的三个层，一个核心层，和两个表面层。使用聚合MDI来粘接核心层并使用不同的粘接剂如甲醛基粘接剂对两个表面层进行粘接。在固化之前将粘接剂处理的木材颗粒的三个不同的层放置在压机上且必须小心以防止异氰酸酯处理的颗粒(核心层颗粒)突入到表面层中并与压机表面接触。

还使用脱模剂以防止PMDI粘接的面板粘在压盘/压机表面上并减少表面累积(掩蔽)。在进行压制之前，将外部脱模剂施加到压机表面上和/或施加到粘接剂处理的木材微粒物质上。或者或另外，可将内部脱模剂与粘接剂和/或松散微粒物质混合。尽管有所帮助，但是脱模剂技术不足以可靠地使得将PMDI广泛工业应用于压制的复合板的表面层中。

还使用防粘接剂以尝试消除PMDI诱发的粘合和掩蔽。一般地，在压机压盘/模具表面上涂布非常薄的防粘接剂如硅烷-或硅烷基防粘接剂并烘烤。在许多情况中，防粘接剂可导致可接受的脱模，但压盘/模具的掩蔽仍是个问题。

不幸地，脱模剂和防粘接剂的使用，不会导致PMDI基粘接剂在表面层中的广泛应用。此外，还存在产率下降并由此因需要反复停止生产以清洁压机压盘或/或模具所造成的成本有效性问题。

由此，还需要降低在压机压盘上PMDI的粘附和反应产物的累积并降低模具表面掩蔽的方式。

发明概述

本文中所述的实施方案提供一种方法，所述方法是：将防掩蔽剂施加在木质纤维素复合底物和压制表面之间，所述防掩蔽剂包含大于防掩蔽剂总重量的约50％的具有游离羟基的脂肪胺烷氧基化物；以及使用所述压制表面向所述木质纤维素复合底物上施加压力。

其他实施方案提供一种防掩蔽剂组合物，以用于施加到用于制备复合木质纤维素制品的设备的加压表面上，所述防掩蔽剂组合物具有液体载体和分散在所述液体载体中的防掩蔽剂，所述防掩蔽剂包含具有游离羟基的脂肪胺烷氧基化物组分。

附图简述

图1是显示根据本发明实施方案模拟掩蔽模具的结果的图。

发明详述

根据本发明的实施方案，在需要对一个或多个压制表面进行清洁之前，可将生产胶粘剂粘接的成形木质纤维素复合制品的工艺重复多次。通常，压制表面不需要清洁，因为减少了异氰酸酯粘接剂和/或这种粘接剂反应产物在一个或多个压制表面上的累积。这种减少是由于存在特殊类型的防掩蔽剂造成的。同样地，可在复合制品的表面层和核心层两者中使用聚合MDI粘接剂。

通常，为了制备根据本发明方法实施方案的胶粘剂粘接的成形木质纤维素复合制品，可将木质纤维素底物与多官能异氰酸酯胶粘剂组分合并。可将胶粘剂处理的底物形成为期望的形状以对这种矩形板形状进行压制。因为聚合MDI处理的底物的表面可与压制表面如压盘或模具接触，所以可将防掩蔽剂的实施方案施加到一个或多个压制表面、或胶粘剂处理的底物的暴露表面、或所述两者上。本文中公开的防掩蔽剂包括某些烷氧基化的脂肪胺，特别是乙氧基化的脂肪胺如牛油胺乙氧基化物化合物。这些防掩蔽剂导致比目前可获得的脱模系统更显著的工艺改进和优势。

一旦施加防掩蔽剂的实施方案，在适用于胶粘剂固化并与底物的木质纤维素颗粒粘接在一起的条件下，压制表面对胶粘剂处理的底物进行压制。其后，将最终的制品如板从压机中取出并在需要停止生产以清洁压制表面之前可将所述工艺重复多次。

用于生产复合制品的底物可以为适用于生产压制粘接的成形复合制品的任何木质纤维素底物。例如，木质纤维素底物可以为源于单种木材物质或不同木材物质的组合的一种或多种木材；农产品如果壳、稻草(例如大米、小麦和大麦)、亚麻、甘蔗渣、谷类的外壳以及植物杆；和循环的木质纤维素产品如消费之前或之后的颗粒板、中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板(HDF)、定向条状板(OSB)和碎纸，但不能将实施方案限制于这些实例。

不管底物的类型如何，通常作为合适形状和大小的颗粒来提供底物。颗粒形状可以为包括规则和不规则形状的任何形状。例如，颗粒可以为但不限于，纤维、圆盘、球、屑、薄片、条、圆片、修剪渣、刨花、锯屑、稻草、杆及其组合。在某些实施方案中，微粒状底物可以为不同形状的颗粒的复合混合物。

此外，颗粒可以为任何合适的尺寸，但其尺寸典型地远小于最终复合制品的尺寸。在某些实施方案中，所述颗粒的直径(在颗粒的最长轴上测得的)为小于5微米～20cm，但不能如此限制实施方案。实际上，微粒状底物可以为尺寸的复合混合物或形状的复合混合物。

在具体实施方案中，底物包括一个轴比另一个轴长的木材屑。有时将这些颗粒称作圆盘、条或纤维。通过将更大片的木材运行通过木材切削机来生产木屑。在某些实施方案中，木材屑平均长度为1cm－10cm(长轴)且平均厚度为1mm～5mm。一般地，木材屑为用于生产OSB的主要木材原料。

在另一个具体实施方案中，底物为木质纤维素纤维，其为相对于木质纤维素的其他形式尺寸变小的纤维和纤维束。例如，广泛使用的纤维为精制的木质纤维素纤维，其中通过将更大的木材颗粒如屑和刨花利用蒸汽和压力进行软化并然后在精制机中对木材进行机械研磨以产生期望的纤维尺寸，可生产所述精制的木质纤维素纤维。不能将实施方案限制为以此方式形成的纤维，通过纤维化或浆化中的任何已知方法，例如但不限于化学手段、机械手段、化学-机械手段和热-机械手段可制备纤维和纤维束。在实施方案中，各种纤维的直径可以为5微米～80微米且长度为0.5mm～8mm。此外，纤维束可包括至少100个单独的纤维，但不能将实施方案限制于此。一种类型的纤维底物为用于生产纤维板中的主要原料。

在底物的某些实施方案中，木质纤维素材料为所使用的唯一底物，且在具体实施方案中，一次仅使用一种木材。但不能将底物的实施方案仅限制为木质纤维素底物，在某些实施方案中，可将一种或多种木质纤维素材料与非木质纤维素材料合并。合适的非木质纤维素材料包括但不限于，研磨的地毯废物、橡胶颗粒、有机泡沫材料的研磨颗粒、无机微粒及其组合。与木质纤维素材料类似，可对非木质纤维素材料进行加工以形成屑、薄片、纤维、条、圆片、修剪渣、刨花、锯屑、稻草、杆以及其他有用形状。在底物为合并的木质纤维素和非木质纤维素材料的实施方案中，优选木质纤维素底物占底物的主要重量比，但不能将实施方案限制于此，且非木质纤维素材料可占底物的主要重量比。

有时，在使用底物制备复合材料之前对底物进行干燥。例如，如果底物的水汽含量太高，其会干扰胶粘性能。在某些实施方案中，合适的底物水汽含量可为木质纤维素材料的20％～2wt％或14％～5％。为了实现这些水汽含量，通过将木质纤维素材料暴露在高温空气下，尤其是如果木质纤维素微粒状材料得自“生”木材时，对木质纤维素材料进行干燥。

施加到底物上的胶粘剂或粘接剂可以为适用于对木质纤维素材料进行粘接以形成复合物的任何胶粘剂或粘接剂。优选含游离异氰酸酯(-NCO)基团的多官能异氰酸酯组合物，但不能将实施方案限制于此。术语“多官能”包括双官能和更高官能度的异氰酸酯组合物。关于异氰酸酯或-NCO，术语“游离”是指化学基团“-N＝C＝O”，并与通过嵌段基团掩蔽的异氰酸酯基团(例如“嵌段的”异氰酸酯)不同。嵌段的异氰酸酯并不是必需的，在某些情况中，其是不期望的或甚至是明确排除的。

关于官能度，聚异氰酸酯的实施方案可具有2.0以上的数均异氰酸酯基团官能度。优选数均异氰酸酯基团的官能度为2.0～3.0、2.5～3.0或2.6～2.9，但不能限制于此。在具体实施方案中，数均异氰酸酯基团的官能度大于2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7或2.9。如本文中所使用的，用于基团官能度、分子量和当量重量的术语“数均”为用于聚合化合物的术语；除非有其他说明，否则都是用于纯化合物的。

关于游离的异氰酸酯基团，聚异氰酸酯的实施方案具有大于聚异氰酸酯总重量的10％的总游离异氰酸酯基团(-NCO)浓度，但不能将实施方案限制于此。在聚异氰酸酯的某些实施方案中，总的游离异氰酸酯基团浓度大于15wt％，在其他实施方案中，浓度为20wt％以上或25wt％以上。在具体实施方案中，游离异氰酸酯的含量为聚异氰酸酯总重量的31.5％。在某些实施方案中，聚异氰酸酯组合物可以为含多种游离异氰酸酯基团的单分子物种，在其他实施方案中，聚异氰酸酯组合物可以为各自独立地含有多种游离异氰酸酯基团的不同分子物种的混合物。

在聚异氰酸酯组合物中的聚异氰酸酯的实施方案可具有100～5000的数均分子量。在某些实施方案中，聚异氰酸酯具有120～1800的数均分子量，在其他实施方案中，数均分子量为150～1000。在还另外的实施方案中，聚异氰酸酯的数均分子量为170～700、或180～500、甚至200～400。

用于胶粘剂组分的实施方案中的聚合聚异氰酸酯包括芳族聚异氰酸酯如对苯撑二异氰酸酯；间苯撑二异氰酸酯；2,4-甲苯二异氰酸酯；2,6-甲苯二异氰酸酯；萘二异氰酸酯；联茴香胺二异氰酸酯；聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯；2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)；4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'-MDI)；2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,2'-MDI)；3,3'-二甲基-4,4'-二亚苯基二异氰酸酯以及它们的混合物。优选地，可将聚异氰酸酯胶粘剂组合物的异氰酸酯基团的至少80mol％、更优选大于95mol％直接与芳环成键。

在芳族聚合聚异氰酸酯中，具有大于2的数均官能度的MDI二异氰酸酯异构体和/或MDI系列聚合聚异氰酸酯(例如聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯，其也是已知的PMDI或聚合MDI)是尤其优选的胶粘剂组分的芳族聚异氰酸酯。合适的PMDI胶粘剂的实例包括M聚异氰酸酯和1840聚异氰酸酯，所述两者都得自Huntsman,The Woodlands,Texas。M聚异氰酸酯是MDI二异氰酸酯异构体和MDI系列的更高官能度低聚物的复合混合物。这种聚异氰酸酯产品具有约31.5wt％的游离-NCO含量和约2.7的数均官能度。合适的异氰酸酯的其他实例包括单独的MDI异构体的混合物或MDI异构体与三官能度和更高官能度聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯的混合物、以及三官能度或更高官能度聚亚甲基聚苯基聚异氰酸酯自身的混合物。

在具体实施方案中，MDI系列异氰酸酯(或其混合物)具有大于10wt％、还更优选大于15wt％、甚至更优选20wt％以上、最优选25wt％以上的总的游离异氰酸酯基团浓度。这些MDI系列聚异氰酸酯胶粘剂典型地在25℃下为液体并具有大于2.2、还更优选大于2.3、甚至更优选2.5～3.0并最优选2.6～2.9的数均异氰酸酯基团官能度。

在胶粘剂的某些实施方案中，对聚合MDI进行改性以变成水可分散的。专利号3,996,154和6,407,196公开了改进聚合MDI以使其水可分散的方法并通过参考将所述专利并入本文中。1780聚异氰酸酯为可乳化的聚合MDI的实例；其可得自Huntsman,TheWoodlands,Texas。

用作胶粘剂的合适聚异氰酸酯的其他实例包括异氰酸酯封端的预聚物和准预聚物，这在本领域内是已知的。此外，MDI系列和二异氰酸酯和/或聚异氰酸酯的非预聚物衍生物(例如碳化二亚胺、脲酮亚胺、和/或异氰脲酸酯改性的衍生物；均载有残留的游离异氰酸酯基团)都是合适的异氰酸酯衍生物。

胶粘剂的具体实施方案可包括芳族异氰酸酯和少量的一种或多种脂族聚异氰酸酯。合适的脂族聚异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-亚己基二异氰酸酯、1,4-环己基二异氰酸酯、上述芳族聚异氰酸酯的饱和类似物以及它们的混合物。此外，胶粘剂可包括芳族异氰酸酯组分和另一种木材胶粘剂组分例如聚异氰酸酯和少量重量的一种或多种甲醛基胶粘剂的混合物。在还另外的实施方案中，异氰酸酯胶粘剂可含有如同在申请PCT/US08/64459中所述的一种或多种过渡金属有机金属催化剂，通过参考将所述申请并入本文中。

防掩蔽剂的实施方案包括含游离羟基(-OH)基团的一种或多种脂肪胺乙氧基化物。在某些实施方案中，脂肪胺乙氧基化物组分大于该掩蔽剂重量的50％。在其他实施方案中，脂肪胺乙氧基化物为大于90wt％，在具体实施方案中，脂肪胺乙氧基化物为防掩蔽剂的唯一组分。在脂肪胺乙氧基化物小于掩蔽剂的100wt％的防掩蔽剂的那些实施方案中，掩蔽剂的余量由任意其他的一种或多种已知防掩蔽剂构成。

在实施方案中，所述一种或多种脂肪胺乙氧基化物为具有如下通式的含有多个醚键的叔胺：

其中R为线性或支化的、饱和或不饱和的、具有8～40个碳原子的脂族基团；

y为0～30的整数；

n为2～50的整数并代表烷氧基化的程度；且

x为1～49的整数。

然而，实际上，除了叔胺乙氧基化物基团之外，脂肪胺乙氧基化物可含有一部分残余的仲胺乙氧基化物基团。

在某些实施方案中，R基团具有10～30个碳原子，在其他实施方案中，R基团具有10～20个碳原子，在还另外的实施方案中，R基团具有12～20个碳。在某些实施方案中，R基团为自然产生的材料如主要含有线性饱和或不饱和C₁₄、C₁₆或C₁₈基团的牛油、或椰子或大豆类物质。

在y≠0的实施方案中，可将上述化合物称作乙氧基化的脂肪胺醚。

如上式中所示的，脂肪胺乙氧基化物仅含有环氧乙烷(EO)，以作为分子中唯一类型的亚烷基氧化物单元。然而，在某些实施方案中，可利用一种或多种亚烷基氧化物基团如环氧丙烷(PO)代替x和(n-x)个EO基团之一或二者。然而，EO的相对量优选为大于分子中所有亚烷基氧化物单元的50mol％，更优选大于70mol％，甚至更优选大于90mol％。

为了制备脂肪胺乙氧基化物，将基础分子进行乙氧基化。乙氧基化通常需要使用碱金属氢氧化物如KOH、NaOH和CsOH。这种碱金属氢氧化物能够以原样残留或利用弱酸、尤其是羧酸如乙酸或乳酸进行中和以形成盐。在某些实施方案中，进行乙氧基化的基础分子为具有结构R-NH₂的脂肪伯胺。在其他实施方案中，基础分子可为一种或多种脂肪胺的衍生物如具有结构R-NH-(CH₂)₃-NH₂的脂肪二胺；具有结构R-NH-(CH2)₃-NH-(CH₂)₃-NH₂的脂肪三胺；和具有结构R-NH-(CH₂)₃-NH-(CH₂)₃-NH-(CH2)₃-NH₂的脂肪四胺，其中R为如上所述的基团。

不管基础分子的类型如何，添加至起始脂肪胺的各个单独N-H当量的EO单元数(“乙氧基化比”)优选为2～50，更优选2～25，还更优选3～20。在牛油单胺中，存在两N-H当量。在牛油四胺中，存在五N-H当量。

在下表1中列出了其中y＝0且R＝牛油的合适脂肪胺乙氧基化物的实例。用于这种脂肪胺乙氧基化物的通式为：

表1

下表2列出了合适脂肪胺乙氧基化物的另外的实例。在这些实例中，y＝0，但R并不必需是牛油。

表2

将合适的脂肪胺乙氧基化物的另外更多实例示于表3和4中。在这些实例中，y≠0且R在表3中为牛油和在表4中为多个基团(异癸基、十八烷基)。还可将这些脂肪胺乙氧基化物称作脂肪胺醚乙氧基化物、或甚至乙氧基化的醚胺。

表3

表4

当然，本发明的实施方案可包括添加剂、处理或所述两者，但这些组分是任选的且可根据具体应用的需要加以使用。事实上，本领域技术人员应理解各种任选添加剂或处理是否需要、其目的和适当的量。

可能的添加剂类型的实例包括胶料蜡、脱模剂、多元醇、固化催化剂、异氰酸酯混合剂(例如大豆油、亚麻籽油、木质素、碳水化合物、碳酸1,2-亚丙酯)、阻燃剂(例如磷酸三氯丙酯、多磷酸铵、磷酸三苯酯)、抑烟剂、水、木材防腐剂、抗真菌剂(例如硼酸锌)、抗细菌剂(例如硼酸)、颜料、染料、香料、抗氧化剂、紫外线吸收剂、起泡剂、增强纤维如玻璃纤维或矿物纤维或天然纤维、增强垫、饰面材料、研磨的塑料废料(特定类型的有机填料)及其组合，但不能将实施方案限制于此。如果使用，能够与聚异氰酸酯胶粘剂一起或作为单独的流股添加添加剂。潜在的处理的实例包括在压制表面上施加防粘接剂、对木质纤维素底物进行预热以及所述两者的组合。然而，不能将实施方案限制为该处列出的潜在处理。本领域技术人员一般会理解用于使用添加剂或处理的合适方法、其使用范围以及所使用的工艺。

如果将胶料蜡用作另外的添加剂，则可将其施加到木质纤维素底物上。这种蜡赋予复合产物以另外的拒水性，同时不会对复合产物的美观、强度或随后的加工(例如层压、涂底漆或粘合)带来不利影响。所使用的蜡包括但不限于，软蜡、石蜡、聚乙烯蜡、聚氧乙烯蜡、微晶蜡、虫胶蜡、地蜡、褐煤蜡、乳化蜡及其组合。

在某些实施方案中，将外部脱模剂、内部脱模剂或所述两者用作添加剂或处理。外部脱模剂与内部脱模剂的差别在于，在压制之前可将其施加到压制表面和/或粘接剂处理的底物的暴露表面上。相反，内部脱模剂以与木质纤维素物质的混合物的方式使用或用于本体胶粘剂中。由此，外部脱模剂与内部脱模剂的差别取决于使用模式而不是化学组成；但外部脱模剂和内部脱模剂的化学组成通常也是不同的。在本领域中已知相对大量的内部和外部脱模组合物，如果需要，此处能够使用其任何一种或其组合，只要其不会干扰本文中所述防掩蔽剂的实施方案即可。

在某些实施方案中，可将一种或多种多元醇用作添加剂。例如，可将一种多元醇或多种多元醇与异氰酸酯胶粘剂、或与本体微粒物质、或所述两者进行混合。这种多元醇会提高PMDI粘接剂的固化速率和加工性能。在申请PCT/US08/64459中详细描述了这种多元醇的实例，通过参考将所述申请并入本文中。

此外，可利用防粘接剂对压制表面之一进行处理以降低木质纤维素复合物对压机的粘性。这种防粘接剂可包含在压制木质纤维素复合物领域中已知的可有效防止对压制表面的粘性的组合物。这种防粘接剂的实例包括CRYSTALCOAT^TM MP-313和Coating(SDCCoatings,Anaheim,Calif.)、23剥离涂料(Huntsman,TheWoodlands,TX)、氨基乙基氨基丙基三甲氧基硅烷(Dow CorningCorporation,Midland,MI)等。在某些实施方案中，可防粘接剂烘烤在压机压盘/模具表面上。为了这样做，首先对表面进行清洁以不含污垢、灰尘和油脂；然后，在表面上喷施约10～300微米的防粘接剂溶液，最后在大于300℉(149℃)下对表面烘烤约1～4小时。

用于本发明实施方案中的压机可以为任何已知的压机(例如在复合木质纤维素制品的生产中所使用的)或类似设备。例如，所述压机可以为静态压机、间歇式压机或连续压机。典型地，压机具有一个或多个压制表面。所述一个或多个压制表面可以为任何合适表面，但在工业上，这些表面典型地为金属表面如钢抛光板或模具。为了提高压制表面的寿命以防止磨损、磨蚀、腐蚀等，可将涂料和/或处理剂如铬、镍、镍-钴、金刚石-铬、镍-聚四氟乙烯、镍-氮化硼或氮化钛施加到压制表面上。所述一个或多个压制表面，无论涂布或处理与否，都将接触并压紧胶粘剂处理的底物。

为了处理微粒状底物，通过本领域中已知的任何方法，将聚异氰酸酯胶粘剂组分添加或施加到底物上。例如，在许多应用中，例如通过使用喷嘴的本体喷施或通过旋转聚异氰酸酯的盘，将胶粘剂喷施到底物上。利用喷施应用方法，可将胶粘剂均匀分布在整个底物颗粒物质上。将液体聚异氰酸酯胶粘剂施加到木质纤维素底物上的其他方法包括吹线(blowline)共混和旋转共混。通过在共混机中使用挡板和/或明轮翼可便于混合。

通常，以液体形式、或以块或作为水乳液的方式施加或添加胶粘剂，但不能将实施方案限制于此。通常，以相对于未处理的木质纤维素底物重量为0.5％～10％、或1％～8％、甚至2％～6wt％的量向底物施加胶粘剂，特别是聚异氰酸酯胶粘剂。即，如同用于复合物生产工艺中(在任何期望的干燥操作之后并在向底物施加任何胶粘剂或任选的添加剂之前)，可将胶粘剂添加到底物上。

然后，将胶粘剂处理的底物成形为接近最终复合物制品的形状。例如，可将胶粘剂处理的底物松散地扩展在具有诸如矩形的形状的成形表面上。这种成形表面包括垫、丝网、堵板、模具和成形带。在某些实施方案中，利用外部脱模剂对这些类型的表面进行预处理，以在制备好复合物制品之后将其剥离。在其他实施方案中，将胶粘剂处理的底物扩展在将在压制期间永久粘接到最终复合物上的饰面材料、板或另一种表面上。在某些实施方案中，在成形或形成之前或期间，对木质纤维素微粒状底物进行预热。用于这种预热的热源包括微波、射频、红外线照射、热空气或蒸汽，但不能将实施方案限制于此。

明显地，可将聚异氰酸酯胶粘剂组分用在整个复合物制品的横截面上。即，表面层不需要不同的粘接剂或胶粘剂。由此，工艺的实施方案简化并使得底物分层以得到木质纤维素颗粒的期望取向。在不需要用于表面层的不同胶粘剂的条件下，在成形表面上扩展的胶粘剂处理的底物的量与最终复合板的厚度和密度相关，如同本领域技术人员所理解的。此外，胶粘剂处理的底物的量还取决于所使用底物的类型和压制条件，这也是本领域技术人员所理解的。

在某些实施方案中，可将防掩蔽剂施加到胶粘剂处理的底物的暴露表面上，在其他实施方案中，可将其施加到一个或多个压制表面上。在还另外的实施方案中，可将防掩蔽剂施加到暴露的胶粘剂处理的底物和一个或多个压制表面两者上。还可将所述防掩蔽剂施加到并非所述一个或多个压制表面的元件上，例如不是压机的一部件的成形丝网或其他元件上。

如果防掩蔽剂为液体或低熔点固体，则可按其本来状态施加。然而，优选将防掩蔽剂分散在液体载体中以作为溶液或悬浮液。通常，相对于悬浮液，更期望溶液。液体载体的一个实例是水。但不能将液体载体的实施方案限制为水，可使用任何合适的载体，包括四个以下碳的特定液态含羟基化合物以及它们的混合物。这种含羟基的化合物的一些实例包括甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇和丙三醇，所述物质仅为几个实例。在具体实施方案中，所述载体可以为水与少量液体含羟基化合物的混合物。不期望受到理论的限制，应认为，在这种实施方案中，液体含羟基化合物提高了活性防掩蔽剂成分在水中的溶解度。防掩蔽剂在液体载体中的浓度应尽可能高，同时还使得具有合适的应用性能如流动性和低粘度。在某些实施方案中，防掩蔽剂在液体载体中的重量浓度为2％～40％，例如5％～15％，例如约10％。如果使用液体载体，则认为这种载体的重量不是防掩蔽剂的重量的一部分，因为所述载体不是活性成分。

可通过任何合适的方法如喷施将防掩蔽剂施加到表面上。不管施加方法如何，通常完全并均匀地覆盖利用防掩蔽剂处理的表面。例如，在某些实施方案中，可将活性防掩蔽剂(不包括载体的重量)施加至每平方英尺具体表面0.01克～2.0克，但更优选0.1克～1克，但不能将实施方案限制于此。在某些情况中，可在另外的加工之前，对防掩蔽剂进行干燥。

为了制备最终的复合物制品，将成形表面(在其上具有胶粘剂处理的底物)传输至压机。一般地，压制表面向底物施加足够的压力以得到期望的复合物厚度。在某些实施方案中，将热和/或水汽施加到底物上，同时对其进行压制。通过任何已知手段，施加热，但在许多工业应用中，通过一个或多个热压制表面来提供热。还可通过蒸汽注射或通过蒸汽注射和热压制表面的组合提供热。类似地，可通过任何已知手段施加水汽，包括在形成的胶粘剂处理的木质纤维素底物进入压机时，通过压机进行蒸汽注射或通过喷施水雾到所述形成的胶粘剂处理的木质纤维素底物上。然而，不能将实施方案限制为这些实例。

不期望受到理论限制，认为聚异氰酸酯胶粘剂的固化主要由胶粘剂的游离异氰酸酯(-NCO)基团与木质纤维素微粒状底物中水汽的热活化反应来支配。结果，产生脲键，还可能产生缩二脲键，这会提高分子量并最终使得胶粘剂交联。还会发生使胶粘剂与木质纤维素材料化学结合的反应，例如游离的-NCO基团与木材中存在的羟基和/或氨基官能团之间的反应。

包括热和水汽的压制条件可随复合物的厚度、所使用微粒状原材料的类型、所使用聚异氰酸酯胶粘剂的类型和含量、密度和表面品质要求以及任何添加剂的存在与否和含量而显著变化。通常，选择压制条件以促进聚异氰酸酯胶粘剂固化以及使木质纤维素颗粒粘接在一起，以使得制得的复合物具有期望的物理性能。

在压制循环中使用的典型压力为5～70巴，但更典型地为10～50巴。在一个实施方案中，在压制循环中使用的压力为15～40巴。压制停留时间为4～20秒/mm的产物厚度，优选5～16秒/mm，更优选6～14秒/mm，还更优选7～12秒/mm的产物厚度。压机的温度(即压制表面的温度如压盘温度)可以为50℃～250℃，但更优选70℃～230℃，还更优选90℃～220℃，甚至更优选100℃～210℃。尽管上述压力、停留时间和温度是典型的和/或优选的，但不能将实施方案限制于此。

另一种工艺考虑是压机生产能力，或压机在每单位时间内生产的复合物制品的量。生产商在高生产量的要求与足够固化之间寻求平衡。为了实现这种平衡，通常实施压制循环，以使得压力累积速率、温度和压制持续时间对各种产品都进行优化。所述压制循环是复杂的，并可具有大于一个压力最大值。

在完成压制之后，将复合木质纤维素制品从压制表面上剥离。在产品的整个横截面上使用聚异氰酸酯基胶粘剂来制备制品的实施方案中，这种剥离出乎意料且出奇地容易。由此，如果使用脂肪胺乙氧基化物防掩蔽剂，则使用聚异氰酸酯胶粘剂作为唯一的胶粘剂可生产木质纤维素复合物制品。这种组合使得加工复合木质纤维素底物更简单且更经济，因为其有助于在复合物的表面层以及核心层中使用聚合MDI粘接剂。

此外，脂肪胺乙氧基化物防掩蔽剂对于在压制表面上提供降低的累积(或掩蔽)特别有效。由此，提高了在需要对压制表面进行清洁之前压机载荷数(聚异氰酸酯处理的底物的量)。还认为，根据本发明方法的乙氧基化的脂肪胺防掩蔽剂可提供足够的记忆并且不会造成复合物产品的表面品质(例如涂漆性能和颜色)的下降。

实施例

实施例1

实验程序：模拟模具-掩蔽

为了评价乙氧基化的脂肪胺的“防掩蔽”性能而完成了试验。为了这样做，将木材复合物面板压制在金属垫片托盘(shim stock)以模拟模具掩蔽。由南方黄松(Pinus sp.)薄片底物制成木材复合物，所述薄片测得的尺寸为约100mm×500mm×1mm。利用6wt％的M聚亚甲基二苯基二异氰酸酯和0.9％的木材产品促进剂25010对底物进行处理，所述两种物质都得自Huntsman。将胶粘剂处理的底物形成为30×30cm的垫并在顶上放置四个各自测量的尺寸为约13×13cm的薄的镍垫片托盘材料。对形成的木材复合物垫喷施6.0克(浓度为20％的固体)链烷烃脱模蜡，所述链烷烃脱模蜡为得自BYK USA的539产品。其后，将两组垫喷施6.0克(浓度为20％的固体)防掩蔽剂且一组垫(对照组)不喷施任何防掩蔽剂。喷施在一组垫上的防掩蔽剂为得自Huntsman的T-20脂肪胺乙氧基化物，在另一组垫上喷施的防掩蔽剂为得自ValsparCorporation的Release’n Clean SF0520-40的皂基脱模剂。

在335℉、约400psi的压缩力的受热压机中，将一系列40个面板压制为42磅/立方英尺的密度，同时金属垫片托盘放置在垫表面上并构造成2×2的矩阵(总共4片，两排且两列)。压制之后，将垫片托盘从形成的面板中移出，并利用分析天平称重，精确至0.0001克。

参考图1，显示了两种防掩蔽剂的防掩蔽能力与对照的比较。通常，通过从压制之后的垫片托盘重量中减去垫片托盘的初始重量，可计算累积并记录每一压制数的累积。从图中能够看出，对照系列(金刚石)显示了模具掩蔽，其随各个后续压制而增大。相反，与对照相比，具有Release'n Clean皂产品喷施垫(三角形)的试验系列显示了更少的模具掩蔽。但使用脂肪胺乙氧基化物喷施的垫(正方形)的其他试验系列未显示源自垫片托盘的任何模具掩蔽，这表明在对压制表面进行清洁之前可对至少40个连续底物进行加工。

尽管就有限数目的实施方案对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应理解，由其可获得大量改变和变化。打算使附属的权利要求书包括落在本发明的真实主旨和范围内的所有这种改变和变化。

Claims (2)

1.用于施加到设备的加压表面上以制备复合木质纤维素制品的防掩蔽组合物，所述防掩蔽组合物包含：

液体载体；和

分散在所述液体载体中的防掩蔽剂，所述防掩蔽剂包含具有游离羟基的脂肪胺烷氧基化物。

2.权利要求1的防掩蔽组合物，其中所述防掩蔽剂具有通式：

其中R为C₈～C₄₀的线性或支化的、饱和或不饱和的脂族基团，y为约0～约30，n为约2～约50，且x为约1～约49；或通式：

其中R为C₈～C₄₀的线性或支化的、饱和或不饱和的脂族基团，n为约2～约50，且x为约1～约49；所述液体载体选自水、具有1～4个碳原子的液体含羟基化合物以及它们的混合物。