[其他]應用多羥基化合物和雜環化合物的反應而制造粘結顆粒制品的方法

無效

• 申請號: 86107616
• 申請日: 1986-11-05
• 公開（公告）號: CN86107616A
• 公開（公告）日: 1987-07-15
• 發明（設計）人: 艾伯特·佩特·保羅;羅杰·約翰·卡德
• 申請（專利權）人: 美國氰胺公司
• 主分類號: B22C1/20
• 分類號: B22C1/20
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 張綺霞

本發明涉及一種將熱固性粘合劑與顆粒物質混合而制造粘結顆粒制品的方法。特別涉及用多羥基化合物、指定分子式的雜環化合物和酸催化劑所組成的粘合劑體系處理砂或纖維素纖維之類顆粒物質的方法，其中所述酸催化劑的用量應足以使化合物之間的交聯反應得以進行。由這種方法所生產的制品可用作型芯和型模，以及用于纖維板的生產。

在紡織和造紙工業中，出于各種目的將淀粉溶液施加于纖維中由來已久。這類產物的基本性質通過淀粉與諸如乙二醛之類的多官能化合物的交聯已得到改善。但隨著熱固性樹脂，如尿素樹脂和蜜胺樹脂的出現，人們希望能將這類樹脂與淀粉混合，以得到更為耐久的整理劑。終于，下列化合物，即：（1）α，β二羰基化合物;（2）脲、硫脲或胍和（3）甲醛等的醛類，它們的雜環反應產物在織物整理領域內占有重要地位。理查森（Richardson，U.S.2，661，312）發現了一種穩定、耐久的織物整理劑，它包括1，3-雙羥甲基-2-咪唑啉、淀粉和酒石酸。上述雜環化合物可通過亞乙基脲與甲醛反應等方法制備，它有二個氮鍵合的羥甲基，后者在加熱時能與淀粉交聯，而酒石酸的存在將加速交聯速率。許多先進的織物整理劑也已由這類工藝演變而來。雷勃尼茲（V.Reibnitz????U.S.2，764，573）揭示了乙二醛和脲、硫脲或胍[乙二醛單脲（monoureins）]的縮合產物能通過與醛（如甲醛），或與醛和醇的反應而得以改良，在反應中產生了相應的N-取代羥烷基或烷氧基烷基取代基。樹脂顯現出固化現象，特別在添加酸固化催化劑后更是如此，形成不透水的彈性膜。后來發現（并為該領域內所知），乙二醛單脲和醛縮合產物在用于處理織物時極其重要。蓋革利迪等（Gagliardi????et????al.，U.S.3，209，010）揭示，這類物質，特別在其4位和5位處被醚、酯、氨基甲?；阮惢鶊F進一步取代時，則構成了耐氯的織物整理劑。

多羥基化合物，特別是淀粉之類的多糖和易與羥基反應的多官能試劑的交聯亦為紡織領域以外的行業，如紙板制造業（用木材和其他纖維）和翻砂鑄模等行業所知。

型芯和型模有其特有的問題。它們用于制造金屬鑄件，而其本身通常是由包括砂或其他耐火材料，以及涂在耐火材料顆粒上的可固化或可聚合的粘合劑之混合物制成。粘合劑涂料的用途是使混合物在第一次成形或鑄成所需的形狀后硬化。通常包含大量砂和少量粘合劑的混合物之成形是通過夯緊、吹干或將其引入模子或型芯盒內，藉此呈現出由模子鄰接表面所限定的形狀。然后利用在砂混合物引入模子前或后所添加的催化劑或聚合促進劑，和/或依靠加熱，使粘合劑固化，由此將成形的砂混合物轉化為堅硬的實心型芯。通常固化過程或在位于吹氣室中的原來型芯盒內完成，或在夾持模子中進行。常用的粘合劑包括酚醛樹脂、脲醛樹脂、糖醇改性脲醛樹脂、呋喃樹脂、干性油和聚氨酯油等物質。

一般來說，該技術領域內有二種基本方法可達到成形后砂一粘合劑混合物的固化。其中第一種方法是高溫法，它涉及使用熱固性脂體系，通過加熱使粘合劑硬化。第二種方法在該技術領域內稱之為“不烘焙”或“冷固化”法。顧名思義，后一方法是在室溫或略高于室溫下進行，即5-50℃，常在15℃-35℃之間。

上述方法各自有其某些局限性，并為該領域內從事此項工作的人們所熟知，某些材料能量非常集中;而有些則具有大量處理和環境問題;還有些材料的應用受到限制，因在金屬傾注期間從粘合劑中釋放的氣體將導致金屬成品表面形成缺陷;若需將型芯烘干，則必須使用濕態強度添加劑，以使其有足夠強度而能放入和通過烘爐。

卡明斯福脫等（Cummisford????et????al.，U.S.4，013，629;4，089，691;4，098，615;4，098，859和4，158，574）揭示了催化乙二醛糖化物體系在翻砂型芯、纖維素壓制成形產品、膠粘劑、涂層粘合劑以及其他許多方面的應用。上述專利的發明人通過控制反應物和催化劑的量，以及從現有的大量材料中選用了糖化物等措施，使其研究結果克服了許多問題。但實際上，最終產品的水解穩定性尚有欠缺，這就限制了這些粘合劑體系在濕度和溫度能被控制的鑄造業中的應用。