粘合剂及其在制造基于矿物纤维的模制品方法中的用途的制作方法
技术领域：
本发明的涉及硅氧烷悬浮液、其在制造基于矿物纤维的模制品时作为粘合剂的用途，并涉及所制成的纤维结构。
背景技术：
由矿物纤维构成的模制品是由纤维与粘合剂构成的复合材料，该粘合剂将纤维连接在一起以便可保持预期的形状。这些模制品广泛地用作材料，尤其用作建筑业及工程界的绝缘材料。制造此类产品的方法长久以来众所周知。制造这些产品的一般方法是于矿物纤维自熔体拉出之后，立即通过喷涂施加粘合剂溶液，于随后步骤内模塑产品，并于烘箱内固化。该方法主要是完全连续式，所以具有良好经济效益。该方法中所用粘合剂通常包括酚-甲醛缩合物的水溶液，这些酚-甲醛缩合物可用氨基树脂或用脲改性。
虽然这些用酚醛树脂粘合的矿物纤维产品于建筑业广泛用作隔热及固载隔音材料，但仍有许多缺点而不能作某些用途。其主要缺点是耐热性低。此外，在制造过程中会释放出相对大量的甲醛及酚类，并且成品受到热应力时所用有机树脂的分解物释放出来可造成污染甚至损害健康。有机粘合剂的成分经常导致某种程度的可燃性或燃烧性，以致不符合消防规定。此意谓着由有机树脂制造的产品通常不能用于绝缘材料必须不可燃或容易受到热应力的情况下。例如，不适用于消防装备或烤箱等家庭用具。
例如美国专利US-A 5,591,505公开了为进一步解决此问题，利用以硼酸盐或磷酸盐为基础的低熔点热塑性玻璃作为粘合剂。该粘合剂的缺点是该粘合剂不交联，所以遇到热时，由其与矿物纤维制成的结构机械强度减低或容易变形。
已知有机硅树脂常用作耐高温产品如以云母为基础的电绝缘材料的粘合剂。有关这方面，例如，可参考DE-A 11 26 467。EP-A 342 519也建议使用有机硅树脂乳液以取代酚醛树脂溶液作为粘合剂以制造基于矿物纤维的结构。但，如此仅能解决部分的有害物质释放问题。首先，这些有机硅树脂乳液包括有机乳化剂，这些有机乳化剂遇热则分解生成不希望的气体。其次，所建议乳液也包括液体低分子量硅氧烷，例如EP-A 366 133公开了在固化过程中，这些低分子量硅氧烷本身或经由烷氧基的解离会引起有害物质的释放。
当模制品是用粉状粘合剂由矿物纤维制成时，也经常需要使用由预制纤维产品及粘合剂的特定混合物，在加工过程中也需要使用高压。有关这方面，可例如参考DE-A 27 56 503、EP-A 403 347及DE-A 43 92078。就上述可应用于矿物纤维组成结构的传统产品技术而言，通常不可能使用传统粉状粘合剂。使用烷氧基硅烷与硅溶胶等胶体微粒所形成的混合物、即已知的纳米复合材料，容许由矿物纤维连续制造模制品，即使在相对高温下这些模制品仍甚稳定且耐火性也佳。但，该方法的主要缺点是，尤其在制造矿物纤维产品过程中，所用硅烷的烷氧基由于解离作用而产生相对大量醇，这是因为所用硅烷混合物是由超过75重量％的烷氧基所组成。这些释放的有害物质容易造成火警，且有害于健康及环保。如此必须耗费大量成本以纯化排放的空气。
发明内容
本发明提供的有机聚硅氧烷悬浮液是由下列诸成分所组成(A)100重量份以下通式的粉状有机聚硅氧烷树脂RaSi(OR1)b(OH)cO(4-a-b-c)/2(I)，其中R是可相同或不同的并且是单价的、SiC-键结的、任选取代的烃基，
R1是可相同或不同的、且是烷基，a是0、1、2或3b是0、1、2或3，以及c是0、1、2或3，条件是a+b+c≤3，且由通式(I)的单元组成的有机聚硅氧烷树脂具有至少一个烷氧基及至少一个羟基，(B)0.05至5重量份的缩合催化剂，(C)0至4重量份的无机抗沉淀剂，(D)0.01至4重量份的润湿剂，(E)100至10000重量份的水，以及(F)0至10重量份的添加剂，这些添加剂是选自粘合促进剂、非由通式(I)单元组成的聚有机硅氧烷、防腐剂、染料及香料。
R基优选单价的、具有1至18个碳原子、SiC-键结、未经取代或由氨基、由羟基、由羧基、由环氧基、由巯基、或由卤素原子取代的烃基，更优选具有1至6个碳原子的烃基，特别是甲基。
R基的实例是烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基；己基，如正己基；庚基，如正庚基；辛基，如正辛基，及异辛基，如2，2，4-三甲基戊基王基，如正壬基；癸基，如正癸基；十二基，如正十二基；十八基，如正十八基；环烷基，如环戊基、环己基、环庚基及甲基环己基；烯基，如乙烯基、1-丙烯基及2-丙烯基；芳基，如苯基、萘基、蒽基及菲基；烷芳基，如邻、间、对甲苯基；二甲苯基及乙苯基；以及芳烷基，如苄基或α-及β-苯乙基。
R1基优选具有1至4个碳原子的烷基，特别优选甲基或乙基。
R1基的实例是上述R的烷基实例。
a的平均值优选为0.8至1.5，特别优选0.9至1.1，尤其优选0.98至1.02。
b的平均值优选为0.01至0.05，特别优选0.01至0.08，尤其优选0.02至0.04。
c的平均值优选为0.01至0.4，特别优选0.01至0.1，尤其优选0.02至0.06。
为将本发明的悬浮液用作粘合剂，重要的是使粉状有机聚硅氧烷树脂(A)所携烷氧基的数目减至最低，因而将有害物质的释放量减至最低。另一方面，树脂内必须有足够的硅醇基以达成连续方法中适当的固化速率，并达成对纤维产品的粘着作用。
本发明所用有机聚硅氧烷树脂(A)的玻璃化转变温度优选30至120℃，特别优选30至80℃，尤其优选40至65℃。若玻璃化转变温度较低，这些树脂微粒将有在悬浮液内进行提早粘着结合的危险，因此在应用场合发生技术问题。在较高的玻璃化转变温度下，作为粘合剂的使用总是不能充分润湿例如玻璃纤维的表面，在固化烘箱内达成玻璃纤维间的预期粘合作用。有关玻璃化转变温度的定义(例如，由差示扫描量热法测定)可特别参考“Roempp Chemicalencyclopedia”第九版、G.Thieme Verlag Stuttgart，New York，1990，第1587页。
本发明所用有机聚硅氧烷树脂(A)的重均摩尔质量Mw为2000至50000克/摩尔(GPC，以聚苯乙烯为基准)。
本发明所用有机聚硅氧烷树脂(A)是可商购的产品，或可由已知方法制得，所用起始原料的实例是烷基三烷氧基硅烷、烷基三卤硅烷、二烷基二烷氧基硅烷，和/或二烷基二卤素硅烷、和/或这些化合物的部分水解产物/缩合物。在该有机硅树脂合成作用中单烷基硅烷的摩尔比优选超过80摩尔％。
在室温下，本发明所用有机聚硅氧烷树脂(A)是固体，且可用已知的方法研磨成粉末。其粒径(体积平均)优选10至50微米，特别优选20至40微米。
本发明所用树脂(A)优选下式的有机硅树脂Mea″Si(OEt)b″(OH)c″O(4-a″-b″-c″)/2(I)″
其中Me是甲基及Et是乙基，以及其中a＂的平均值为0.9至1.1，b″的平均值为0.01至0.08，及c″的平均值为0.01至0.1，及该有机硅树脂的玻璃化转变温度为30至80℃，其平均摩尔质量(以聚苯乙烯为基准)为2000至50000克/摩尔。制得这些有机硅树脂的一种方法是甲基三乙氧基硅烷的水解及缩合。
本发明所用树脂(A)的实例是[CH3SiO3/2]32[CH3Si(OH)O2/2]3[CH3Si(OC2H5)O2/2]2[(CH3)2SiO2/2]4；[C6H5SiO3/2]40[CH3SiO3/2]35[CH3Si(OH)O2/2]2[CH3Si(OC2H5)O2/2]3--[C6H5Si(OH)O2/2]2[C6H5Si(OC2H5)O2/2]2；[CH3SiO3/2]210[CH3Si(OH)O2/2]5[CH3Si(OC2H5)O2/2]3[(CH3)2SiO2/2]5；[CH3SiO3/2]89[CH3Si(OH)O2/2]5[CH3Si(OCH3)O2/2]4[SiO4/2]4--[HOSiO3/2]1[CH3OSiO3/2]2；[CH3SiO3/2]60[CH3Si(OH)O2/2]5[CH3Si(OCH3)O2/2]4[SiO4/2]4--[CH3OSiO3/2]2[(CH3)2SiO2/2]10[(CH3)2(CH3O)SiO1/2]2--[(CH3)2(CH2＝CH)SiO1/2]4；[C2H5SiO3/2]200[C2H5Si(OH)O2/2]10[C2H5Si(OC2H5)O2/2]3；[CH3SiO3/2]500[CH3Si(OH)O2/2]12[CH3Si(OC2H5)O2/2]8--[(CH3)2SiO2/2]10[(CH3)2(C2H5O)SiO1/2]4及[CH3SiO3/2]320[CH3Si(OH)O2/2]15[CH3Si(OC2H5)O2/2]4--[(CH3)(H2NC3H6)SiO2/2]4。
可使用的缩合催化剂(B)是此前公开的任何固化催化剂。
可使用有机金属化合物及胺催化剂，但因其毒性及环境相容性等理由，并不优选。
所用催化剂(B)优选包括硅酸盐和/或硅醇盐，特别优选由1至100个下式单元组成R4g(R5O)h(M+O-)iSiO(4-g-h-i)/2(II)其中R4可相同或不同，其定义与R相同，
R5可相同或不同，其定义与R1相同，M+可相同或不同，且是碱金属离子或铵离子，尤其是Na+或K+。
g是0、1、2或3，优选1。
h是0、1、2或3，优选0，以及i是0、1、2或3，优选1或2，条件是g、h及i的和小于或等于4，且每个分子含有至少一个(M+O-)基。
R4基的实例、优选及特别优选的范围与R基相同。
R5基的实例、优选及特别优选的范围与R1基相同。
本发明分别使用的硅酸盐及硅醇盐优选具有1至10个式(II)单元。
由式(II)单元组成的化合物实例是CH3Si(O-K+)2(OCH3)；CH3Si(O-K+)3；C6H5Si(O-Na+)3；C2H5Si(O-NH4+)3，及其缩合产物，例如[CH3Si(O-Na+)2O1/2]2[CH3Si(O-Na+)O2/2]5；[CH3SiO3/2]6[CH3Si(O-K+)2O1/2]2[CH3Si(O-K+)O2/2]20--[CH3Si(O-K+)(OC2H5)O1/2]2[CH3Si(OC2H5)O2/2]。
本发明所用催化剂(B)优选钠或钾的烷基硅酸盐和/或对应硅醇盐，特别优选钠或钾的甲基硅酸盐和/或对应硅醇盐。
所用催化剂(B)优选钠或钾的甲基硅酸盐，和/或对应硅醇盐的水溶液，特别优选浓度为10至60％的水溶液。
本发明所用催化剂(B)是可商购的产品，也可通过硅氧烷化学常用的方法制得，例如当是硅酸盐或硅醇盐时，于碱金属氢氧化物浓溶液内溶解对应的烷基硅酸或皂化对应硅酸酯制得。
本发明悬浮液内固化催化剂(B)的含量优选每100重量份所用有机硅树脂(A)为0.5至3重量份。
本发明所用抗沉淀剂(C)可以分别是此前公开的无机抗沉淀剂及稠化剂。例如，本发明悬浮液内所用成分(C)可包括合成的无定形硅石或其他(未改性或经改性的)页硅酸盐，如蒙脱石、水辉石、微晶高岭石及膨润土。
如果合适，所用抗沉淀剂(C)最好是天然页硅酸盐，例如由酸或碱加以活化及使其可膨胀的天然页硅酸盐。此类产品以前文献曾公开过。例如，这些产品的密度为1.5至4克/立方厘米，其体积密度为300至1000克/升，平均粒径为1至30微米，及残留水分含量为5至15％。这些触变型页硅酸盐的分散液pH值优选大于8。这些可购得产品的实例是Rheox公司的商标名为Bentone或德国Sued-Chemie AG的商标名为Optigel者。
本发明悬浮液内所含无机抗沉淀剂(C)的量优选每100份所用有机硅树脂为0.5至2重量份。
本发明所用润湿剂(D)的实例是阴离子型、阳离子型、及非离子型表面活性剂，优选水溶性非离子型表面活性剂，如乙氧化的异十三醇、乙氧化脂肪醇、及乙氧化天然脂肪，其他实例是具有环氧乙烷单元或环氧丙烷单元的表面活性剂，例如聚醚聚硅氧烷。
本发明所用润湿剂(D)特别优选由具有以下通式单元组成的聚醚聚硅氧烷(R2O)dSiGeR6fO(4-d-e-f)/2(III)其中R6可相同或不同及其定义与R相同。
R2可相同或不同及其定义与R1相同，或是氢，G可相同或不同且是下式的基-(CH2)x(OcyH2y)zOR3(IV)其中R3是氢原子、或具有1至4个碳原子的烷基或酰基x是2至10的数，y可以是2、3或4，及z是1至100，d是0、1、2或3，其平均值优选为0至0.5，e是0、1、2或3，其平均值优选为0.05至0.5，及f是0、1、2或3，其平均值优选为1.5至2.0，
条件是d+e+f的和小于或等于3，且由式(III)单元组成的硅氧烷具有至少一个G基。
在本发明可能使用且由通式(III)单元组成的聚醚聚硅氧烷中，d+e+f和的平均值优选为1.8至2.2。
R6基的实例、优选及特别优选的范围与R基相同。
R2基的实例、优选及特别优选的范围与R1基相同。
G基的实例是-(CH2)3(OC2H4)10OH，-(CH2)6(OC3H6)10OC(O)CH3，-(CH2)3(OC2H4)20(OC3H6)20OC4H9，-(CH2)3(OC4H8)7OCH3，-(CH2)3(OC2H4)30OH，-(CH2)3(OC2H4)10OH，-(CH2)3O(C2H4O)16-(C3H6O)13-C4H9，-(CH2)3(OC2H4)10OH，及-(CH2)3O(C2H4O)16-(C3H6O)13-C4H9。
本发明所用且由式(III)单元组成的聚醚聚硅氧烷优选是[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO](0-300)[(CH3)(G)SiO](1-100)或[(CH3)2(G)SiO1/2]2[(CH3)2SiO](0-300)[(CH3)(G)SiO](0-100)，G的一个实例是上述的一个聚醚基，例如-(CH2)3O(C2H4O)16-(C3H6O)13-C4H9。
本发明所用及由式(III)组成的聚醚聚硅氧烷实例是[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO]40[(CH3)(G)SiO]7；[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO]700[(CH3)(G)SiO]7；[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO]8[(CH3)(G)SiO]4及[(CH3)2(G)SiO1/2]2[(CH3)2SiO]80[(CH3)(G)SiO]80，G的一个实例可以是-(CH2)3O(C2H4O)16-(C3H6O)13-C4H9-。
但，也可使用主链具有分枝结构的聚醚聚硅氧烷。
例如，基于有关制备方法的理由，本发明所用作为成分(D)的聚醚聚硅氧烷也可含有非聚硅氧烷键结的聚醚。
本发明所用的由式(III)单元组成的润湿剂(D)是可商购的产品，或可通过硅化学领域常用的方法制得。
本发明悬浮液内润湿剂(D)的含量优选为每100重量份所用有机硅树脂(A)有0.1至2重量份。这些成分(D)含量有利地容许有机硅树脂(A)良好分散在本发明的悬浮液内。
以有机硅树脂(A)100重量份为基准，本发明的悬浮液优选包括100至2000重量份水分，特别优选200至1000重量份。
本发明的悬浮液内优选不含添加剂(F)。
如果本发明的悬浮液内含有添加剂(F)，以有机硅树脂(A)100重量份为基准，其含量优选为0.01至10重量份，特别优选0.1至1重量份更佳。
如果合适，所用添加剂(F)的实例是粘合促进剂，如四乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、氨基丙基氨基乙基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷，及这些化合物的水解/缩合产物；防腐剂，如酚类及甲苯酚类，对羟基苯甲酸酯、甲醛、甲醛储存物质、季铵化合物、2-溴-2-硝基丙烷-1，3-二醇；染料，如结晶紫、若丹明、偶氮染料；香料，及不具有式(I)的聚有机硅氧烷，如聚二甲基硅氧烷，及不含烷氧基或羟基的有机硅树脂。
本发明的有机聚硅氧烷悬浮液可由公知的方法制得，例如诸组分的简单结合。最后添加催化剂(B)是有利的。在引进润湿剂(D)的另一方法中，如果使用抗沉淀剂(C)且其是固体无机载体，该润湿剂是施加至抗沉淀剂(C)上并连同计量加入。
本发明所用每种成分可以是一种该成分，或至少两种特定成分的混合物。
本发明的有机聚硅氧烷悬浮液优选具有触变性，意谓静态的粘度远较暴露于相对高剪切梯度时为高。本发明悬浮液在25℃及剪切梯度为10/s下的动粘度优选50至2000毫帕斯卡·秒，特别是100至500毫帕斯卡·秒。
本发明的悬浮液优选无含氮化合物。
本发明悬浮液的优点是可用简单方法制备并具有高储存稳定性。
本发明悬浮液的其他优点是易用许多不同方法加工，如浸渍、喷洒、用刮刀涂敷及其他方法，所以可特别容易地适于不同加工系统。
本发明悬浮液的优点是加工过程中快速固化，不会释放大量挥发性有机化合物。所以这些粘合剂与环境特别相容。
本发明的悬浮液也可用于任何此前使用有机聚硅氧烷悬浮液的场合。其特别适用作由矿物纤维制造模制品程序中的粘合剂。但，其他基质也可用本发明的粘合剂悬浮液加以处理以制成复合材料。这些基质的实例是纤维素、纸、棉花、粘液纤维、聚酰胺纤维、丙烯腈纤维、羊毛、木粉、石粉、木绒、及木质微粒。
由矿物纤维制造模制品可使用现有技术的任何希望的方法，所用粘合剂包括本发明的悬浮液以取代此前常用的粘合剂。
本发明也提供一种制造无机纤维素模制品的方法，其中包括添加粘合剂于纤维产品内、将该纤维产品成形、及固化，该方法包括使用本发明有机聚硅氧烷悬浮液作为粘合剂，也许与其他成分混合。
在本发明的方法中，该粘合剂悬浮液可用此前已知的方法加入纤维产品中，例如未粘合矿物纤维的浸透或浸渍、或喷涂。
原则上，虽不是优选的，本发明的另一方法也可能使用上述粘合剂悬浮液与硅氧烷油乳液、有机硅树脂乳液、和/或纳米复合材料所形成的混合物。
在本发明方法的优选实施方案中，本发明的有机聚硅氧烷悬浮液自炉中取出后喷涂在该纤维产品上，将处理过的纤维产品烘干及成形，随后将该有机聚硅氧烷树脂加以固化。
本发明的方法优选将本发明有机聚硅氧烷悬浮液连续喷涂在纤维产品上，且传统式输送带设备内的已知计量加入系统也可作此用途。
本发明方法内处理该纤维产品所用本发明有机聚硅氧烷悬浮液的量优选使得以无机纤维的总重量为基准，处理后纤维产品的有机硅树脂含量为0.1至20重量％，特别优选1至10重量％。
本发明方法烘干步骤是在优选100至500℃、特别优选150至350℃温度下及优选大气压力、即900至1100百帕斯卡下实施。烘干步骤内水分除去工作优选以经处理无机纤维的总重量为基准，处理后纤维产品的含水量低于1％时终止，特别优选低于0.1％。
本发明方法处理后纤维产品的成形优选压实到希望密度。
在本发明方法中有机聚硅氧烧树脂的固化优选在100至500℃、特别优选150至350℃下，且在环境大气压、即约900至1100百帕斯卡下实施，例如经由热空气通道。有机硅树脂的固化可与烘干及成形过程同时进行。但，烘干及固化在本方法中也可分两个步骤实施。
用于制造本发明模制品的矿物纤维可以是此前用于制造纤维结构的任何矿物纤维，例如由硅酸盐熔体制得的纤维。
本发明方法可用的无机纤维实例是玻璃绒、玄武岩纤维、岩石纤维及矿渣纤维。
由于原料及添加剂的种类繁多，以及自熔体制造纤维的方法不同，所制纤维材料的性能也各自悬殊。
在本发明方法的一个优选实施方案中，当这些矿物纤维离开熔炉仍热时将本发明有机聚硅氧烷悬浮液喷涂在其上面，将该处理后的纤维产品烘干并达到预期的密度，通过加热使该有机硅树脂固化，最好在环境大气压、即约900至1100百帕斯卡下通入温度为150至350℃的气体。
本发明方法的优点是本发明的模制品可通过基于现有技术所述的方法而制得。
本发明方法的另一优点是在加工过程中不会发生非希望的有害物质释放。
本发明方法的优点是本发明的粘合剂悬浮液可使待处理无机纤维立即均匀润湿，因此容许该粘合剂的作用的理想发展。
本发明方法的优点是该方法提供简单有效的方法以制得由矿物纤维组成的耐热模制品，而且在制造过程中免除制造大量挥发性有机化合物的可能性。
本发明也提供若干由矿物纤维及由粘合剂制得的模制品，其中所用粘合剂包括本发明的有机聚硅氧烷悬浮液。
本发明模制品的密度优选为5至300千克/立方米，特别优选10至80千克/立方米。
在本发明的模制品中，无机纤维主要在纤维交叉处的点上连接，这是优良机械性能如弹性的重要先决条件。
该粘合剂内使用疏水性有机硅树脂粉末更赋予本发明模制品特优的防水性及耐水性。
本发明模制品的优点是耐热性极佳，遇热不会释放出有害物质或变色。
本发明模制品的另一优点是耐化学及微生物作用。
以矿物纤维为基础的本发明的模制品或依照本发明方法所制模制品可特别用于需要耐相对高温的场合。在对消防需求特高的建筑中，这些模制品特别适合于绝热及消音，也通用于家庭电器、汽车或管线的绝缘材料。
具体实施例方式
除另有说明外，在下述实施例中，所有有关份数及百分比均是以重量为基准。除另有说明外，下述实施例的实施均是在环境大气压、即约1000百帕斯卡下，及在室温、即约20℃下，或无需另外加热或冷却在室温下将反应物结合在一起所产生的温度下。这些实施例内所示所有粘度均是在25℃温度下测定。
下述诸实施例使用下式的有机聚硅氧烷树脂H1、H2及H3Mea′Si(OEt)b′(OH)c′O(4-a′-b′-c′)/2(I)′其中Me是甲基及Et是乙基，有关该树脂的数据见表1
表1
下述诸实施例内所用润湿剂(润湿助剂)包括一具有下列化学通式的硅氧烷表面活性剂[(CH3)3SiO1/2]2[(CH3)2SiO]40[(CH3)(G)SiO]7，其中G是-(CH2)3O(C2H4O)16-(C3H6O)13-C4H9基，其粘度为800毫帕斯卡·秒，浊点为30℃(由10％浓度去离子水溶液测得)，聚醚含量(聚乙二醇/聚丙二醇)为80％。
实施例1(悬浮液S1)将100份研磨成平均粒径为33微米粉末的有机硅树脂H1、1份润湿剂、2份以水辉石为基础的抗沉淀剂(以“BentoneEW”由Rheox公司购得)及1000份水搅拌20分钟，随后添加2份40％浓度的甲基硅酸钾溶液(以“Wacker BS15”由Wacker Chemie GmbH，Germany购得)。在剪切梯度为10/s的情况下所得悬浮液的粘度为50毫帕斯卡·秒。
实施例2(悬浮液S2)将100份研磨成平均粒径为35微米粉末的有机硅树脂H2、1份润湿剂、2份实施例1所述的抗沉淀剂及300份水搅拌20分钟，随后添加2份实施例1所述40％浓度的甲基硅酸钾溶液。在剪切梯度为10/s的情况下所得悬浮液的粘度为260毫帕斯卡·秒。
实施例3(悬浮液S3)将100份研磨成平均粒径为35微米粉末的有机硅树脂H3、0.7份润湿助剂、5份BET比表面积为380平方米/克的未经处理细微粒硅石及400份水搅拌20分钟，随后添加5份实施例1所述40％浓度的甲基硅酸钾溶液。在剪切梯度为10/s的情况下所得悬浮液的粘度为500毫帕斯卡·秒。
实施例4(悬浮液S4)将100份研磨成平均粒径为32微米粉末的有机硅树脂H3、1份润湿助剂、3份实施例1所述的抗沉淀剂及400份水搅拌20分钟，随后添加2份实施例1所述40％浓度的甲基硅酸钾溶液。在剪切梯度为10/s的情况下所得悬浮液的粘度为350毫帕斯卡·秒。
实施例5热解重量分析于一真空烘干室内，在温度40℃及压力3百帕斯卡下，将实施例1至4所制S1至S4粘合剂悬浮液烘干5小时，并加热3分钟至300℃及1000百帕斯卡。经该处理之后所有粘合剂试样均为无色。在温度范围高达700℃(加热速率为每分钟10℃)的情况下，通过热解重量分析进一步研究这些试样。所得结果如表2所示。
表2
惊奇的是，高至350℃实际上仍无粘合剂降解，即使在600℃温度下，所观察到粘合剂的重量损失仍极小。
实施例6利用例如Ullmann′s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry，第5贩，A11卷，第23及以后诸页所述的转动法，以800千克/小时连续制造玻璃纤维。通过环形模分成纤维之后，立即以200千克/小时喷涂粘合剂悬浮液S4。于固化炉内，在250至270℃温度下，在输送带上以12米/分钟的带速实施烘干、模制及固化加工。
制得的无色绝缘材料的厚度为40毫米，包裹密度为20千克/立方米，固化有机硅树脂的覆盖率为5％(以绝缘材料的总重量为基准)。所得绝缘材料对除尘的感受性低，且弹性极佳。
权利要求
1.一种具有以下组成的有机聚硅氧烷悬浮液(A)100重量份由以下通式单元组成的粉状有机聚硅氧烷树脂RaSi(OR1)b(OH)cO(4-a-b-c)/2(I)，式中，R可相同或不同，并代表单价的、SiC键结的任选经取代的烃基，R1可相同或不同，并代表烷基，a是0、1、2或3b是0、1、2或3，以及c是0、1、2或3，条件是a+b+c≤3，且由通式(I)单元组成的有机聚硅氧烷树脂具有至少一个烷氧基及至少一个羟基，(B)0.05至5重量份的缩合催化剂，(C)0至4重量份的无机抗沉淀剂，(D)0.01至4重量份的润湿剂，(E)100至10000重量份的水，以及(F)0至10重量份选自粘合促进剂、非由式(I)单元组成的聚有机硅氧烷、防腐剂、染料及香料的添加剂。
2.如权利要求1的有机聚硅氧烷悬浮液，其中所述有机聚硅氧烷树脂(A)的玻璃化转变温度为30至120℃。
3.如权利要求1或2的有机聚硅氧烷悬浮液，其中所用催化剂(B)包括硅酸盐和/或硅醇盐。
4.如如权利要求1-3之一的有机聚硅氧烷悬浮液，其中所述无机抗沉淀剂(C)的使用量是每100重量份所用有机硅树脂(A)为0.5-2重量份。
5.如权利要求1-4之一的有机聚硅氧烷悬浮液，其中所述润湿剂(D)是由以下通式的单元组成的聚醚聚硅氧烷(R2O)dSiGeR6fO(4-d-e-f)/2(III)式中，R6可相同或不同，且其限定与R相同，R2可相同或不同，且其限定与R1相同，或是氢，G可相同或不同，且是下式的基-(CH2)x(OCyH2y)zOR3(IV)式中，R3是氢原子、或具有1-4个碳原子的烷基或酰基，x是2-10的数，y可以是2、3或4，以及z是1至100，d是0、1、2或3，其平均值优选为0-0.5，e是0、1、2或3，其平均值优选为0.05-0.5，以及f是0、1、2或3，其平均值优选为1.5-2.0，条件是d+e+f的和小于或等于3，且由式(III)的单元组成的硅氧烷具有至少一个G基。
6.一种通过添加粘合剂至纤维产品内、将该纤维产品成形及固化来制造基于无机纤维的模制品的方法，其包括使用作为粘合剂的一种或多种如权利要求1-5之一的有机聚硅氧烷悬浮液，该有机聚硅氧烷悬浮液任选与其他组分混合。
7.如权利要求6的方法，其中所述有机聚硅氧烷悬浮液连续喷涂在离开熔炉仍热的矿物纤维上，干燥所得经处理的纤维产品并使其达到希望的密度，并通过加热使该有机硅树脂固化。
8.一种由矿物纤维及由粘合剂制得的模制品，其中所用粘合剂包括一种或多种如权利要求1-5之一的有机聚硅氧烷悬浮液。
全文摘要
本发明涉及一种具有以下组成的硅氧烷悬浮液(A)100重量份由通式(I)单元组成的粉状有机聚硅氧烷树脂，(B)0.05至5重量份的缩合催化剂，(C)0至4重量份的无机抗沉淀剂，(D)0.01至4重量份的润湿助剂，(E)100至10000重量份的水及(F)0至10重量份的添加剂。本发明还涉及所述悬浮液作为粘合剂在制造基于矿物纤维的成形体方面的用途，并涉及以此方式制造的矿物纤维。
文档编号D06M15/53GK1500123SQ02807442
公开日2004年5月26日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年4月4日
发明者霍尔格·劳特舍克, 伯恩瓦尔德·多伊布泽尔, 京特·博伊舍尔, 卡琳·哈内堡格尔, 博伊舍尔, 哈内堡格尔, 尔德 多伊布泽尔, 霍尔格 劳特舍克 申请人:瓦克化学有限公司
文档序号 :
【 1749957 】
技术研发人员：霍尔格.劳特舍克,伯恩瓦尔德.多伊布泽尔,京特.博伊舍尔,卡琳.哈内堡格尔
技术所有人：瓦克化学有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：霍尔格.劳特舍克,伯恩瓦尔德.多伊布泽尔,京特.博伊舍尔,卡琳.哈内堡格尔
技术所有人：瓦克化学有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除