專利名稱：包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料的制作方法
包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料本發(fā)明涉及包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料，該復(fù)合材料的用途以及由該復(fù)合材料形成的集裝箱或拖車底板。復(fù)合材料具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于可持續(xù)使用的資源，來(lái)自可再生原料的復(fù)合材料特別具有吸引力。目前，僅集裝箱地板每年就使用大約800000m3的熱帶硬木(特別是克隆木等)，這相當(dāng)于大約560km2 面積(等于華盛頓特區(qū)面積的大約3倍)的熱帶雨林每年為此被砍伐。相應(yīng)的限制和配額限定已極大限制了這些熱帶雨林木料的可用性，因此正大力尋求替代材料。US 2007/0088103公開了一種特別具有兩個(gè)層的復(fù)合材料，這兩個(gè)層由基于氨基甲酸酯改性的異氰酸酯的未發(fā)泡的聚氨酯粘合劑粘結(jié)。該復(fù)合材料層可以是木質(zhì)纖維層， 特別是軟木、木材、草或稻草。然而，該文獻(xiàn)未描述來(lái)自具有低密度以及高機(jī)械負(fù)載能力和回彈性的可再生原料的復(fù)合材料。眾所周知層壓材料可由竹子制成，各個(gè)層由酚醛樹脂粘合劑彼此粘結(jié)(例如參見(jiàn) Journal of Forestry Research，13 (2)，151-156 頁(yè) Q002))。然而，事實(shí)上由酚酸樹脂粘合劑制成并包含竹子的層壓材料有時(shí)具有0. 8-1. Okg/Ι或甚至> lkg/Ι的較高密度，這是不利的。然而，特別不利的是靜態(tài)效率不足，特別是其動(dòng)態(tài)效率不足。這都導(dǎo)致在靜負(fù)載下由于破裂而過(guò)早破壞(Institute of International Container Lessors (IILC), Technical Bulletin (TB) 001，2002年9月1日，Short Span Test)，尤其是由其制成的層壓材料的各個(gè)層分層，所述層由酚醛樹脂和/或聚乙酸乙烯酯粘合。這種由酚醛樹脂粘合的層壓材料特別是在高溫下，例如在80°C下，也呈現(xiàn)其不足的性能。因此，本發(fā)明的目的是提供一種基于仿木材料的復(fù)合材料，其具有優(yōu)異的機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)性能，特別是高靜態(tài)和動(dòng)態(tài)負(fù)載能力和高回彈性，以及基本< lkg/Ι的低密度，并且即使在高溫下也保持其高性能水平。該目的通過(guò)包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料實(shí)現(xiàn)，該層由包含具有游離NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘合劑彼此粘結(jié)，該仿木材料為單子葉植物。單子葉植物(具有單個(gè)子葉的植物)不同于雙子葉植物(具有兩個(gè)子葉的植物)， 因?yàn)樗鼈兊木S管束沒(méi)有形成層，它們?cè)诤穸确矫鏇](méi)有次生生長(zhǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用包含具有游離NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘合劑粘結(jié)由單子葉植物形成的層，可獲得基于木質(zhì)化巨型禾本科植物的復(fù)合材料，其具有優(yōu)異的機(jī)械性能，同時(shí)具有低密度。單子葉植物優(yōu)選為木質(zhì)化巨型禾本科植物。木質(zhì)化巨型禾本科植物屬于禾本科(Gramineae)并具有年年生長(zhǎng)的木質(zhì)化的桿。優(yōu)選使用的木質(zhì)化巨型禾本科植物為竹子。例如，竹子的結(jié)構(gòu)和性能描述在www. bambus. rwth-aachen. de 中。一般而言，術(shù)語(yǔ)竹子被理解為意指具有多年生、木質(zhì)化或側(cè)生的桿的樹狀或叢狀禾本種。竹子組織的木質(zhì)化細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其工藝性能與真實(shí)的木材組織非常相似，但還是具有顯著差異。竹子是尺寸、輕度和強(qiáng)度性能的極端產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)和性能與現(xiàn)代高科技材料的相當(dāng) 其穩(wěn)定，但由于其空腔、極輕和有回彈性而通過(guò)隔節(jié)變硬，并具有有時(shí)優(yōu)于其它材料(如木材、混凝土或鋼)的物理性能。盡管木材具有硬芯并沿向外的方向而逐漸變軟，但竹子卻是外硬內(nèi)軟-一種更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。世界范圍內(nèi)存在約500種不同的竹科(Bambusae)，其有時(shí)具有數(shù)百種亞種，在熱帶南美洲包括2500種。僅在哥倫比亞，大約25種不同的巨竹被用在藝術(shù)品、手工藝品和建筑構(gòu)造中。由 von Humboldt 和 Kunt 命名的“狹葉瓜多竹(Guadua Angustifolia) ” 以稱為 Guadua Macana和Guadua Castilla的兩種亞種生長(zhǎng)在海平面以上1800m，其通常沿河流生長(zhǎng)在小規(guī)模的森林中，而且也生長(zhǎng)在草地和斜坡上。其達(dá)到大約20-25m的高度和將近18cm 的直徑。每個(gè)桿從網(wǎng)狀根系處長(zhǎng)出來(lái)，在一年內(nèi)達(dá)到其完整高度并在6-8年內(nèi)木質(zhì)化，直到
脈管堵塞。通過(guò)竹節(jié)間的筒狀壁截面呈現(xiàn)裝飾圖案，所述圖案包含維管束纖維和基本組織纖維。維管束從內(nèi)向外連續(xù)聚集。更強(qiáng)壯的維管束纖維束大多數(shù)是致密的，其中與鋼筋混凝土構(gòu)造中的鋼筋類似，邊緣帶的靜態(tài)應(yīng)力最大。在增強(qiáng)材料的情況下，現(xiàn)代材料技術(shù)使用術(shù)語(yǔ)纖維復(fù)合材料。將高強(qiáng)度纖維嵌入填充的基體材料(基質(zhì))中?；炷裂芯康囊粋€(gè)分支同樣集中于具有纖維增強(qiáng)的混凝土。在植物領(lǐng)域中，該發(fā)展產(chǎn)生有效的輕質(zhì)構(gòu)造。薄壁截面隨著元件變硬而定形，以使彎曲方向的總慣性矩盡可能大。竹筒為仿生方案(即大自然中的問(wèn)題的技術(shù)方案)的主要實(shí)例。竹子具有精細(xì)的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)高彈性纖維平行于最外部的硅化邊緣層中的軸蔓生，其具有高達(dá)40kN/cm2的拉伸強(qiáng)度，這甚至超過(guò)結(jié)構(gòu)鋼的拉伸強(qiáng)度(37kN/cm2)。在節(jié)間中的筒狀竹壁的無(wú)限制縱向易分裂性是由絕對(duì)平行的纖維導(dǎo)致。然而，在節(jié)中，它們四面八方交叉。這些具有高硅化隔膜的增強(qiáng)節(jié)使筒的分劈強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度增加。竹子組織沒(méi)有象雙子葉植物的髓射線一樣的徑向纖維方向以及沒(méi)有形成層，這就是在地面之上厚度不增加的原因。整個(gè)莖截面為單“年輪”。根據(jù)該機(jī)理，我們知道，在相同的材料比例下，圓柱形筒的抗彎強(qiáng)度是實(shí)心圓桿的四倍。因此早期的植物已死去。它們沿軸僅具有一個(gè)強(qiáng)化組織束作為加強(qiáng)件。因此，大自然逐漸創(chuàng)造了中空體。所有隨后的改進(jìn)不包括新結(jié)構(gòu)單元，僅僅是這些單元的改進(jìn)和精細(xì)的排列細(xì)胞-所有生物體的最小單元。莖或桿不僅具有靜態(tài)效果，也用作復(fù)雜的器官。它將水和營(yíng)養(yǎng)物從根輸送到最遠(yuǎn)的葉梢，并將有機(jī)化合物從葉梢輸送回根。因此軸向材料不應(yīng)僅僅是粗結(jié)構(gòu)材料，其具有最佳的拉伸、壓縮和抗彎強(qiáng)度。分子物種系統(tǒng)的植物細(xì)胞壁由非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成。在這些之中，纖維素占最重要的比例。通過(guò)與其它分子(木質(zhì)素)結(jié)合，可以分化的方式使細(xì)胞壁變硬。纖維素和部分半纖維素用作骨架物質(zhì)，木質(zhì)素作為粘結(jié)劑和填充物。因此，纖維素的比例決定抗彎強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度，木質(zhì)素含量決定組織的壓縮強(qiáng)度。細(xì)胞束稱為纖維。維管組織(輸送組織)的纖維束結(jié)合成維管束。維管束的形態(tài)、方向、數(shù)目和分布表征竹子組織的解剖結(jié)構(gòu)。這些也可用作微觀測(cè)定竹子種類和竹材。根據(jù)植物生理特征的生殖結(jié)構(gòu)測(cè)定物種通常不成功。維管束的顯著的解剖差異更加清晰。Kratzsch將竹子的筒狀壁截面分成四個(gè)區(qū)。 維管束的形狀從筒狀壁外側(cè)至筒狀壁內(nèi)側(cè)具有顯著變化。在I和II區(qū)中，兩個(gè)不等大小的鐮狀韌皮圍繞兩個(gè)孔紋導(dǎo)管和環(huán)紋導(dǎo)管排列。從III區(qū)至IV區(qū)，鐮狀韌皮圍繞篩部、孔紋導(dǎo)管和環(huán)紋導(dǎo)管緩慢形成，內(nèi)側(cè)鐮狀韌皮消失并使其周界減少，以致普通竹子的完整的維管束最終具有五個(gè)韌皮纖維部分。所有竹子物種的維管束形狀呈現(xiàn)類似的變化。它們的結(jié)構(gòu)、密度和分布對(duì)材料性能和整個(gè)筒或I-IV區(qū)切片的潛在用途具有直接影響。相反地，工件的竹子部分可通過(guò)其外觀特性在顯微鏡下診斷，從其起源可在截面區(qū)中測(cè)定相關(guān)竹子物種并可將其分級(jí)。I區(qū)和 II區(qū)的分劈條堅(jiān)硬、剛硬、纖細(xì)光滑；III區(qū)和IV區(qū)的條柔和、柔軟、粗糙并產(chǎn)生碎片。此外， 莖底部、中部或梢部的其它部分決定材料差異，無(wú)論建筑材料或工程材料來(lái)源于幼小的、一年生、多年生、薄壁的、厚壁(>14)的筒。因此，對(duì)于各材料切片和片段具有不同預(yù)定用途。關(guān)于竹子的壓縮強(qiáng)度在平行于纖維的壓力下，具有節(jié)的筒切片的強(qiáng)度值僅比不具有節(jié)的筒切片高約8%。在垂直于纖維的壓力下，與不含節(jié)的筒切片相比，節(jié)導(dǎo)致強(qiáng)度增加高達(dá)45%。關(guān)于竹子的拉伸強(qiáng)度竹子的外壁的拉伸強(qiáng)度顯著高于內(nèi)皮，就截面區(qū)域而言，細(xì)筒優(yōu)于厚筒。這些結(jié)果還解釋了薄筒比厚筒具有更大彎曲強(qiáng)度的原因；在厚筒的情況下，每一單元面積具有更高拉伸強(qiáng)度的外皮纖維的比例低于總截面。莖上部三分之一的竹材的拉伸強(qiáng)度比莖底部的材料低約12%。節(jié)點(diǎn)在拉伸應(yīng)力下具有降低強(qiáng)度的效果。關(guān)于竹子的回彈性就截面區(qū)域而言，薄壁的細(xì)竹筒或竹桿的強(qiáng)度值高于較厚的材料。就回彈性而言，其與拉伸、剪切或彎曲應(yīng)力相同，在外壁區(qū)積聚高強(qiáng)度纖維束也具有加強(qiáng)效應(yīng)。就實(shí)心木材而言，竹子的彈性模量還隨著應(yīng)力增加而降低(5-10%)。對(duì)于結(jié)構(gòu)的計(jì)算值，可使用2000kN/cm2的彈性模量。特別地，竹子的優(yōu)點(diǎn)還在于其為非常有效的高持久性材料不同建筑材料的能量平衡(即為了生產(chǎn)具有某些建筑能力的建筑材料元件而必需的能量)木材比竹子大約2. 5倍，混凝土比竹子大八倍，鋼比竹子大50倍(參見(jiàn)論文Janssen，J. Α.，Bamboo in Building Structures, Dissertatie Drukkerij Wibro, Helmond,5 月 19 日，1981)。更優(yōu)選地，將棕櫚用作單子葉植物。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料優(yōu)選具有5-31個(gè)疊置的層。疊置的層優(yōu)選由小而平的竹片或竹條形成，所述竹片或竹條通過(guò)如下方式獲得 將竹子分劈成厚度為0. 4-6mm的同心空筒，將由分劈獲得的空筒沿徑向分割和使分段的空筒產(chǎn)物變平，小而平的竹片或竹條以這樣一種方式排列在各種情況下，在復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中，它們具有沿復(fù)合材料的主負(fù)載方向的纖維方向，并且在各種情況下，在相鄰層中的纖維方向以相對(duì)于彼此20-90°，優(yōu)選90°的角度旋轉(zhuǎn)排列。疊置的層優(yōu)選由小而平的竹片或竹條形成，所述竹片或竹條通過(guò)如下方式獲得 將竹子分劈成厚度為0. 4-6mm的同心空筒，將由分劈獲得的空筒沿徑向分割和使分段的空筒產(chǎn)物變平，小而平的竹片或竹條以這樣一種方式排列在各種情況下，在復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中和在復(fù)合材料中的直接存在于下方的其它1-6層的每層中，它們具有沿復(fù)
6合材料主負(fù)載方向的纖維方向，并且在各種情況下，在相鄰層中的纖維方向以相對(duì)于彼此 20-90°，優(yōu)選90°的角度旋轉(zhuǎn)排列。在疊置的層中使用的小而平的竹片或竹條優(yōu)選沒(méi)有竹子外皮。在各種情況下優(yōu)選將仍具有竹子外皮的小而平的竹片或竹條用于疊置層的兩個(gè)最外層，在各種情況下在疊置的復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中的竹子外皮面向外除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層之外，可提供有一個(gè)或多個(gè)塑料層，特別是
外部聚氨酯/聚脲層。除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的單子葉植物層之外，可提供有一個(gè)或多個(gè)木材層。更優(yōu)選地，除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層之外，可提供有一個(gè)或多個(gè)由玻璃纖維網(wǎng)、天然纖維網(wǎng)、玻璃纖維氈或天然纖維氈形成的層。復(fù)合材料也可被塑料層完全包裹。根據(jù)本發(fā)明，兩個(gè)或更多個(gè)單子葉植物(特別是木質(zhì)化巨型禾本科植物，優(yōu)選竹子)層由包含具有游離NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘結(jié)劑粘結(jié)。優(yōu)選地，該單組分聚氨酯粘合劑包含比例高達(dá)99重量％的具有游離NCO基的預(yù)聚物，該預(yù)聚物可由至少一種具有對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的組分A和至少一種具有異氰酸酯的組分B獲得，-0. 1-40重量％，優(yōu)選0. 1-30重量％的填料，其包含至少一種纖維和至少一種除纖維以外的非纖維填料物質(zhì)，-0-20重量％的常用添加劑和助劑，-0-20重量％的活化劑，所述至少一種纖維的直徑為5-100 μ m,長(zhǎng)度為0. 02_6mm。在另一優(yōu)選的實(shí)施方案中，使用單組分聚氨酯粘合劑，不添加包含纖維的填料。特別地，該單組分聚氨酯粘合劑包含比例高達(dá)99. 999重量％的預(yù)聚物，該預(yù)聚物可由至少一種具有對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的組分A和至少一種具有異氰酸酯的組分B獲得，該單組分聚氨酯粘合劑包含如下組分-0-20重量％的常用添加劑和助劑，和-0. 001-20重量％的至少一種活化劑，其選自一種或多種下列物質(zhì)4-甲基嗎啉、 4-乙基嗎啉、4-環(huán)己基嗎啉、2，2’ - 二嗎啉基二乙基醚或二嗎啉基聚乙二醇，a)該預(yù)聚物具有下列特征i)基于預(yù)聚物計(jì)5-30重量％的NCO含量，ii)在 25°C下 300-15000MPa. s 的粘度，b)組分A具有下列特征i)組分A包含至少一種二醇，ii)組分 A 中的 OH 數(shù)為 10_500K0H/g，該單組分聚氨酯粘合劑包含填料，并且在25°C下的粘度為300_15000MPa. S。上述優(yōu)選的單組分聚氨酯粘合劑描述在EP 107沈20和EP 107沈21中。在制備單組分聚氨酯粘合劑的預(yù)聚物時(shí)，優(yōu)選以獲得預(yù)聚物的上述性能，特別是 NCO含量和粘度的比例使用組分A和B。另外，可使用助劑和添加劑或催化劑來(lái)制備該預(yù)聚物。
用于制備該預(yù)聚物組合物和粘合劑組合物的其它原料或組分以舉例的方式描述如下合適使用的對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物(即組分A)可以是具有2-8，優(yōu)選2-6 的官能度和60-10000分子量的化合物，其以羥基、巰基和/或伯和/或仲氨基作為對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的基團(tuán)。例如，已證實(shí)有用的是多元醇，其選自聚醚多元醇和聚酯多元醇、含羥基的聚硫醚多元醇和聚縮醛和含羥基的脂族聚碳酸酯、聚碳酸酯二醇和聚己內(nèi)酯二醇以及至少兩種所述多元醇的混合物。優(yōu)選使用聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。多羥基化合物的羥基數(shù)通常為20-850mg KOH/g，優(yōu)選為25_500mg KOH/g。作為對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物，在本發(fā)明的方法中還可以使用分子量為60 至< 400的二醇和/或三醇作為增鏈劑和/或交聯(lián)劑。然而，為了改進(jìn)機(jī)械性能，例如硬度， 以及為了增加預(yù)聚物的穩(wěn)定性，可證實(shí)添加增鏈劑、交聯(lián)劑或任選其混合物是有利的。增鏈劑和/或交聯(lián)劑優(yōu)選具有60-300g/mol的分子量。例如，適合用作起始劑分子的是具有 2-14個(gè)，優(yōu)選4-10個(gè)碳原子的脂族、脂環(huán)族和/或芳脂族二醇，例如乙二醇、1，3-丙二醇、 1，10"癸二醇、鄰-、間-和對(duì)二羥基環(huán)己烷、二甘醇、二丙二醇，優(yōu)選1，4- 丁二醇、1，6-己二醇和雙(2-羥乙基)氫醌，三醇如1，2，4_和1，3，5_三羥基環(huán)己烷、甘油和三羥甲基丙烷， 以及含羥基且基于氧化乙烯和/或1，2-氧化丙烯及上述二醇和/或三醇的低分子量聚氧化烯。作為多元醇組分，通常還可使用高官能多元醇作為起始劑分子，特別是基于高官能醇、糖醇和/或糖的聚醚多元醇。然而，優(yōu)選地，將基于甘油和/或三羥甲基丙烷和/或二醇的雙官能和/或三官能聚醚多元醇或聚酯多元醇用作起始劑分子或用作要酯化的醇。聚醚多元醇由已知的技術(shù)制備。用于制備多元醇的合適的氧化烯是例如四氫呋喃、氧化乙烯、 1，3-氧化丙烯、1，2-或2，3-氧化丁烯、氧化苯乙烯，優(yōu)選氧化乙烯和1，2-氧化丙烯。該氧化烯可單獨(dú)使用、接連交替使用或作為混合物使用。在根據(jù)本發(fā)明的粘合劑組合物的預(yù)聚物中特別優(yōu)選使用的聚醚多元醇是在烷氧基化末由氧化乙烯烷氧基化并因此具有伯羥基的那些。合適的起始劑分子的實(shí)例為水，二醇如乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇和1，6_己二醇，胺如乙二胺、己二胺和4，4’ 二氨基二苯甲烷以及氨基醇如乙醇胺或三乙醇胺。該聚醚多元醇的官能度優(yōu)選為2-6，特別是2-3，分子量為400-10000，優(yōu)選 1000-7000。該聚醚多元醇可以單獨(dú)使用或作為混合物使用。聚碳酸酯二醇同樣是合適的。合適的聚碳酸酯二醇是包含芳族二羥基化合物(例如基于4，4’_ 二羥基二苯基-2，2-丙烷)的那些，或基于脂族二羥基化合物(例如1，6_己二醇)的那些。其摩爾質(zhì)量為500-4000，優(yōu)選1000-2000。作為多元醇組分的合適的聚酯多元醇例如可以由具有2-12個(gè)碳原子的有機(jī)二羧酸，優(yōu)選具有4-6個(gè)碳原子的脂族二羧酸和具有2-12個(gè)碳原子，優(yōu)選2-6個(gè)碳原子的多羥基醇(優(yōu)選二醇)或者通過(guò)聚合具有3-20個(gè)碳原子的內(nèi)酯而制備。例如，可使用的二羧酸是戊二酸、庚二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸，優(yōu)選己二酸、丁二酸和鄰苯二甲酸。二羧酸可以單獨(dú)使用或作為混合物使用。對(duì)于制備聚酯多元醇，可有利地使用相應(yīng)的酸衍生物 (如羧酸酐或酰氯)代替二羧酸。合適的芳族二羧酸是對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸或其與其它二羧酸(例如聯(lián)苯酸、癸二酸、丁二酸和己二酸)的混合物。合適的二醇的實(shí)例為二甘醇、1，5-戊二醇、1，10-癸二醇和2，2，4-三甲基戊-1，5- 二醇。優(yōu)選使用1，2-乙二醇、1，4- 丁二醇、1，6-己二醇和2，2_ 二甲基丙-1，3-二醇；1，4-二羥甲基環(huán)己烷；1，4-二乙醇環(huán)己烷、 2，2-雙(4-羥基-亞苯基)丙烷(雙酚A)的乙氧基化/丙氧基化產(chǎn)物。根據(jù)所希望的聚氨酯的性能，多元醇可單獨(dú)使用或作為不同比例的混合物使用。用于制備聚酯多元醇的合適的內(nèi)酯是例如α，α-二甲基-β-丙內(nèi)酯、Y-丁內(nèi)酯，優(yōu)選ε-己內(nèi)酯。聚酯多元醇的官能度優(yōu)選為2-4，特別是2-3，分子量為1200-3000，優(yōu)選1500-3000，特別是1500-2500。特別地，已經(jīng)證實(shí)多元醇混合物可用于該預(yù)聚物。這種多元醇混合物優(yōu)選具有至少一種二醇，優(yōu)選聚丙二醇，以及至少一種三醇，優(yōu)選聚醚三醇。特別合適的二醇的平均分子量為500-3000，優(yōu)選700-1500，特別優(yōu)選800-1500，除此之外優(yōu)選800-1200。已證實(shí)平均分子量為1000-8000，優(yōu)選2000-6000，特別優(yōu)選3000-5000的三醇可用作三醇。特別優(yōu)選多元醇混合物的OH數(shù)為30-140mg KOH/g，優(yōu)選50_90mg KOH/g，特別優(yōu)選60_80mgK0H/g。 上述二醇和三醇不僅可作為多元醇混合物而且在各種情況下可獨(dú)立地用于制備預(yù)聚物。在預(yù)聚物的另一實(shí)施方案中，已證實(shí)使用優(yōu)選具有伯羥基的聚醚多元醇是合適
的，所述聚醚多元醇的OH數(shù)為10-60mg KOH/g，優(yōu)選20-40mgK0H/g，特別優(yōu)選25-35mg KOH/ g°如果使用增鏈劑、交聯(lián)劑或其混合物來(lái)制備預(yù)聚物，則基于對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的所有使用的化合物的重量計(jì)，其合適的用量為0-20重量％，優(yōu)選0. 5-5重量％。合適的組分B的異氰酸酯或聚異氰酸酯是本身已知的脂族、脂環(huán)族、芳脂族和/或芳族異氰酸酯，優(yōu)選二異氰酸酯，如果需要，其可通過(guò)通常已知的方法縮二脲化或異氰脲酸酯化?？商貏e地以舉例的方式提到下列在亞烷基中具有4-12個(gè)碳原子的亞烷基二異氰酸酯如十二烷-1，12- 二異氰酸酯、2-乙基四亞甲基-1，4- 二異氰酸酯、2-甲基五亞甲基-1，
5-二異氰酸酯、四亞甲基-1，4- 二異氰酸酯、賴氨酸酯二異氰酸酯(LDI)、六亞甲基-1，
6-二異氰酸酯(HDI)、環(huán)己烷-1，3-和/或1，4- 二異氰酸酯、六氫甲苯_2，4-和2，6- 二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、二環(huán)己基甲烷-4，4’-、2，2’_和2，4’_二異氰酸酯和相應(yīng)的異構(gòu)體混合物、1-異氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-異氰酸酯基甲基環(huán)己烷(IPDI)、甲苯-2， 4-和/或2，6_ 二異氰酸酯、二苯基甲烷_4，4’、2，4’和/或2，2’ - 二異氰酸酯(單體的 MDI)、聚苯基聚亞甲基聚異氰酸酯(聚合物MDI)以及萘-1，5-二異氰酸酯(1，5-NDI)和甲苯二異氰酸酯(T0DI = 2，7_ 二甲基二苯基-1，6-二異氰酸酯)和對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI) 和/或包含至少兩種所述異氰酸酯的混合物。包含酯、脲、脲基甲酸酯、碳化二亞胺、脲二酮和/或氨基甲酸酯基的二-和/或聚異氰酸酯也可用于本發(fā)明的方法中。]\ 1，如聚合物1 1或優(yōu)選單體]\ 1，特別是4，4，-MDI 或 2，4，-MDI 禾Π 4，4，-MDI 的混合物，特別優(yōu)選用于制備粘合劑組合物的預(yù)聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中，已證實(shí)使用聚合物MDI對(duì)于預(yù)聚物是特別合適的，所述聚合物MDI的平均官能度為1-5，優(yōu)選1. 5-4，特別優(yōu)選2-3. 5，粘度為100-400MPa. s,優(yōu)選 150-300MPa. s，特別優(yōu)選 160_260MPa. s?？墒褂玫拇呋瘎┦菢O大促進(jìn)異氰酸酯與對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的反應(yīng)的通常已知的化合物，基于所有使用的對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的重量計(jì)，優(yōu)選使用的總催化劑含量為0. 01-8重量％，特別是0. 1-5重量％。例如，可使用下列化合物三乙基
胺、三丁基胺、二甲基芐基胺、二環(huán)己基甲基胺、二甲基環(huán)己基胺、N，N，N’，N’_四甲基二氨基二乙基醚、雙(二甲基氨基丙基)脲、N-甲基-或N-乙基嗎啉、N，N’ -二嗎啉基二乙基醚 (DMDEE)、N-環(huán)己基嗎啉、N，N，N，，N，-四甲基乙二胺、N，N，N，，N，-四甲基丁二胺、N，N, N，， N’-四甲基己烷-1，6-二胺、五甲基二亞乙基三胺、二甲基哌嗪、N-二甲基氨基乙基哌啶、1， 2-二甲基咪唑、N-羥基丙基咪唑、1-氮雜雙環(huán)[2. 2. 0]辛烷、1，4-二氮雜雙環(huán)[2. 2. 2]辛烷(Dabco)和烷醇胺化合物如三乙醇胺、三異丙醇胺、N-甲基-和N-乙基二乙醇胺、二甲氨基乙醇、2-(N，N-二甲基氨基乙氧基)乙醇、N，N’，N-三(二烷基氨基烷基)六氫三嗪例如 N，N’，N-三(二甲基氨基丙基)-S-六氫三嗪、氯化鐵(II)、氯化鋅、辛酸鉛，優(yōu)選錫鹽，如二辛酸錫、二乙基己酸錫、二月桂酸二丁錫和/或二丁基二月桂基錫硫醇鹽，2，3_ 二甲基-3， 4,5,6-四氫嘧啶、四烷基氫氧化銨如四甲基氫氧化銨，堿金屬氫氧化物如氫氧化鈉，堿金屬醇化物如甲醇鈉和異丙醇鉀，和/或具有10-20個(gè)碳原子和任選OH側(cè)基的長(zhǎng)鏈脂肪酸的堿金屬鹽。此外可提及三聚化催化劑，如堿金屬或堿土金屬的乙酸鹽，優(yōu)選乙酸鉀。除了嗎啉衍生物用作活化劑，上述催化劑也可用作活化劑。因此，在制備預(yù)聚物時(shí)將催化劑本身引入其中，在該預(yù)聚物作為本發(fā)明的粘合劑組合物的另外組分的情況下，將活化劑引入所述組合物中。此外，已證明Ti化合物，特別是Ti (IV)-O-烷基化合物，所述烷基如甲基、乙基、 正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基，優(yōu)選乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基，特別優(yōu)選丁醇鈦(IV)可用作催化劑或活化劑。如果合適，可向用于制備預(yù)聚物的反應(yīng)混合物中添加其它助劑和/或添加劑?？梢耘e例的方式提到表面活性物質(zhì)、穩(wěn)定劑、細(xì)胞調(diào)節(jié)劑、染料、顏料、阻燃劑、水解穩(wěn)定劑、殺蟲劑、抑霉劑或抑菌劑。表面活性物質(zhì)和穩(wěn)定劑防止粘合劑組合物的表面在面對(duì)空氣時(shí)“結(jié)膜”。此外，表面活性物質(zhì)和穩(wěn)定劑改進(jìn)粘合劑組合物的水平和粘合劑組合物的蠕變性及其脫揮發(fā)性。合適的表面活性物質(zhì)例如是用作促進(jìn)原料均化的化合物?？梢耘e例的方式提到乳化劑，如蓖麻油硫酸酯或脂肪酸的鈉鹽或脂肪酸與胺的鹽，例如二乙胺與油酸、二乙醇胺與硬脂酸和二乙醇胺與蓖麻酸的鹽，磺酸鹽，例如十二烷基苯磺酸或二萘甲烷二磺酸和蓖麻酸的堿金屬鹽或銨鹽；穩(wěn)定劑，如硅氧烷-氧化烯共聚物及其它有機(jī)聚硅氧烷、乙氧基化烷基酚、乙氧基化脂肪醇、液體鏈烷烴、蓖麻油酯或蓖麻酸酯、土耳其紅油和花生油，以及細(xì)胞調(diào)節(jié)劑，如鏈烷烴、脂肪醇和二甲基聚硅氧烷。此外，上述具有聚氧亞烷基和氟代烷基團(tuán)作為側(cè)基的低聚丙烯酸酯適于改進(jìn)預(yù)聚物的乳化效果、泡孔結(jié)構(gòu)和/或穩(wěn)定作用。如果要減少或避免形成泡沫，則優(yōu)選將磷酸三烷基酯作為防沫劑。這些烷基優(yōu)選為甲基、乙基、 正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基，優(yōu)選乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基?；谒惺褂玫膶?duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的100重量％ 計(jì)，表面活性物質(zhì)的用量通常為0. 01-5重量％。合適的阻燃劑例如為磷酸三甲苯酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2-氯丙基) 酯、磷酸三(1，3_ 二氯丙基)酯、磷酸三(2，3_ 二溴丙基)酯、二磷酸四(2-氯乙基)亞乙基酯、二甲基甲烷膦酸酯、二乙醇氨基甲基膦酸二乙基酯和市場(chǎng)上可買到的含鹵素的防火多元醇。除了上述鹵素取代的磷酸酯，還可以使用無(wú)機(jī)或有機(jī)阻燃劑，如紅磷，三水合氧化鋁， 三氧化銻，五氧化二砷，聚磷酸銨和硫酸鈣，膨脹石墨或氰尿酸衍生物，例如三聚氰胺，或至少兩種阻燃劑的混合物，例如聚磷酸銨和三聚氰胺，以及如果合適玉米淀粉或聚磷酸銨、三聚氰胺和膨脹石墨，和/或如果合適芳族聚酯，用于增加該預(yù)聚物或粘合劑組合物的耐火性。一般而言，已證實(shí)基于所有使用的對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的重量計(jì)，使用5-50重量%，優(yōu)選5-25重量%的所述阻燃劑是有利的。在進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施方案中，使用具有填料的單組分聚氨酯粘合劑，所述填料包含至少一種纖維。該單組分聚氨酯粘合劑優(yōu)選具有至少一種下列主特征(i)-(iii)(i)該預(yù)聚物具有至少一種下列子特征(a)和(b)(a)基于預(yù)聚物計(jì)5-30重量％的NCO含量，(b)在 25°C下 300-150000MPa. s 的粘度，(ii)組分A具有至少一種下列子特征(c)和(d)(c)組分A包含至少一種二醇或多元醇，優(yōu)選一種二醇或三醇，特別優(yōu)選二醇和三醇，(d)組分 A 的 OH 數(shù)為 10_500mg KOH/g，(iii)填料具有至少一種下列子特征(e)和(f)(e)纖維由至少一種纖維聚合物組成，(f)除了纖維之外，填料由至少一種非纖維的填料物質(zhì)組成。如果粘合劑組合物是可泵抽的，則預(yù)聚物在25°C下的粘度優(yōu)選為300_15000MPa. s，優(yōu)選500-10000MPa. s。另一方面，如果打算將粘合劑組合物以糊狀、漿料的形式使用，則該預(yù)聚物在25°C下的粘度優(yōu)選為> 15000-150000MPa. s，特別優(yōu)選20000-100000MPa. s。此外，優(yōu)選粘合劑組合物具有低溶劑含量。這種情況是指粘合劑組合物中的溶劑存在量< 10重量％，優(yōu)選<5重量％，特別優(yōu)選<2重量％。根據(jù)本發(fā)明，溶劑為有機(jī)和無(wú)機(jī)液體，其適合用作粘合劑組合物的其它組分的載體并且不與至少一部分其它組分硬化。優(yōu)選地，粘合劑組合物不含溶劑。在粘合劑組合物的有利的實(shí)施方案中，實(shí)現(xiàn)了該預(yù)聚物的上述主特征(i)和組分 A的主特征(ii)。在粘合劑組合物的另一實(shí)施方案中，滿足了組分A的主特征(ii)和填料的主特征
(iii)ο在粘合劑組合物的另一實(shí)施方案中，滿足了所有的三個(gè)主特征(i)-(iii)。粘合劑組合物的優(yōu)選實(shí)施方案是其中在各種情況下滿足預(yù)聚物、組分A和填料的子特征(a)和(b)或(C)和(d)或(e)和(f)的那些。在粘合劑組合物的另一優(yōu)選實(shí)施方案中，滿足所有的主特征(i)-(iii)和所有的子特征(a)-(f)。在粘合劑組合物的又一個(gè)實(shí)施方案中，除了特征(i)-(iii)，滿足至少一個(gè)特征
(iv)和(ν)(iv)纖維聚合物為至少一種聚酰胺，(ν)填料物質(zhì)由至少一種無(wú)機(jī)材料組成。優(yōu)選粘合劑組合物的纖維聚合物主要由有機(jī)或無(wú)機(jī)填料形成。對(duì)于纖維聚合物， 合適的有機(jī)材料特別是縮聚物和加聚物，其優(yōu)選不為聚氨酯，優(yōu)選縮聚物。特別合適的縮聚物為聚碳酸酯、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺和蜜胺-甲醛樹脂。加聚物特別是聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇和至少兩種上述均聚物單體的共聚物和至少其兩種的共混物。
特別優(yōu)選將聚酰胺用作粘合劑組合物中的纖維聚合物。為此，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有市場(chǎng)上可買到的聚酰胺是合適的。然而，已證實(shí)聚酰胺如尼龍，特別是尼龍_6，6 或尼龍_6，以及芳族聚酰胺是特別有用的。此外，纖維可基于天然有機(jī)纖維聚合物，例如纖維素、棉、黃麻、纖維膠和劍麻，或由其組成。另外，纖維也可以由無(wú)機(jī)材料形成。優(yōu)選的無(wú)機(jī)纖維聚合物為碳、玻璃和礦棉纖維。此外，例如可通過(guò)紡絲從不同的材料獲得纖維。優(yōu)選使用的纖維直徑為5-100 μ m，優(yōu)選10-60 μ m，特別優(yōu)選10-30 μ m，長(zhǎng)度為 0. 02-6mm，優(yōu)選 0. 05_4mm，特別優(yōu)選 0. l_2mm。另外，該粘合劑組合物具有由至少一種無(wú)機(jī)材料組成的非纖維填料物質(zhì)。原則上， 作為固體存在的所有本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的無(wú)機(jī)材料，特別是市場(chǎng)上可獲得的無(wú)機(jī)材料， 都適于根據(jù)本發(fā)明的粘合劑。無(wú)機(jī)材料必須以固體形式存在，特別是在處理本發(fā)明的粘合劑組合物并隨后使用粘合的制品的溫度范圍內(nèi)。該溫度范圍優(yōu)選從-50°C至高達(dá)+160°C。已證實(shí)硅或鋁或鎂或其至少兩種(其另外任選具有其它元素)的含氧化合物是特別合適的無(wú)機(jī)材料。特別合適的是硅酸鹽和氧化鋁，例如粘土，如陶土，以及石英化合物或硅酸。非纖維填料物質(zhì)優(yōu)選為顆粒。80%的顆粒填料物質(zhì)的粒度為0. 01-50 μ m,優(yōu)選 0. 1-10 μ m,特別優(yōu)選 0. 2-8 μ m。根據(jù)本發(fā)明使用的填料可包含纖維或另外的填料物質(zhì)。如果填料兼具纖維和填料物質(zhì)，則優(yōu)選至少剛好與纖維同樣多的填料物質(zhì)存在于填料中，優(yōu)選填料物質(zhì)過(guò)量。填料存在于粘合劑組合物中，特別用于改進(jìn)其各種用途的物理性能。為此，粘合劑組合物必須形成無(wú)氣泡的粘合劑層，其在固化后盡可能致密，并且襯底間的接合盡可能被完全填充。為了增加粘性，該粘合劑組合物應(yīng)部分滲入襯底表面。然而，在粘合劑組合物固化以得到粘合劑后，該滲入或收縮不應(yīng)導(dǎo)致任何空腔，所述空腔可不利地影響內(nèi)聚。特別是在大于0. 1-lmm，優(yōu)選0. 2-lmm的較厚接合處，通過(guò)將上述組合物中的填料引入粘合劑組合物中可特別容易地滿足這些需求。在粘合劑組合物中存在填料的情況下，已證實(shí)基于填料計(jì)，其含水量小于5重量％，優(yōu)選小于1重量％，特別優(yōu)選小于0. 1重量％是特別有用的。特別是對(duì)于制備根據(jù)本發(fā)明的粘合劑組合物，其是有利的。粘合劑組合物的活化劑由至少一種嗎啉衍生物組成。特別合適的嗎啉衍生物是 4-甲基嗎啉、4-乙基嗎啉、4-環(huán)己基嗎啉、2，2，-二嗎啉基二乙基醚或二嗎啉基聚乙二醇或其至少兩種。此外，除了嗎啉衍生物，可使用其它具有活化效應(yīng)的化合物，例如Becker/ Braun,Kunststoffhandbuch 7(1993)中描述的聚氨酯催化劑，優(yōu)選嗎啉衍生物的比例占大多數(shù)。已證實(shí)觸變助劑是有利的，特別是對(duì)于儲(chǔ)存期限。特別優(yōu)選的觸變助劑為膨潤(rùn)土、高嶺土、藻酸和硅酸，特別優(yōu)選硅酸。除了或代替上述由固體組成的觸變助劑之外， 優(yōu)選可通過(guò)例如在胺的存在下的異氰酸酯的反應(yīng)獲得的可溶性觸變助劑，如公開文獻(xiàn)EP 300388AUDD 156480, DD 211689, DD 211930 和 DD 211931 所描述的。觸變助劑是小顆粒物質(zhì)，即使當(dāng)將其以少量添加或釋放至液體中時(shí)，例如基于液體計(jì)至多不超過(guò)10重量％，它也使液體增稠。這些小顆粒的表面優(yōu)選具有硅醇基，所述硅
12醇基與其分散的液體相互作用，形成氫橋鍵，由此導(dǎo)致該液體增稠。當(dāng)通過(guò)強(qiáng)力混合適當(dāng)?shù)匦⌒姆稚r(shí)，在相同數(shù)量下，典型的觸變助劑的增稠效果隨著粒度的降低而增加。此外，觸變助劑具有不從分散的液體沉淀出來(lái)的優(yōu)點(diǎn)。此外，觸變助劑阻止或延遲填料沉淀出來(lái)。 優(yōu)選的觸變助劑材料是蒙脫土、Mg/Al硅酸鹽、Al/Na硅酸鹽、膨潤(rùn)土、鋰皂石、Na/Mg硅酸鹽、煅制二氧化硅、水合二氧化硅、角閃石-溫石棉、溫石棉-石棉、溫石棉-硅酸和細(xì)粉形式的沉淀MgO，優(yōu)選例如可作為Aerosil從Degussa-HUls AG獲得的煅制二氧化硅和可作為 Bentone 從 Kronos Titan GmbH Leverkusen 獲得的硅酸鎂，特別優(yōu)選 Aerosil。本發(fā)明還涉及上述復(fù)合材料在建筑工程、土木工程、造船業(yè)、車輛構(gòu)造、發(fā)電廠構(gòu)造、采礦或家具構(gòu)造中的用途?？蓛?yōu)選將該復(fù)合材料用作承載元件，特別是用作地板、中間地板、墻壁或屋頂元件。此外，可將該復(fù)合材料用作支承元件和/或模板元件。特別優(yōu)選將上述復(fù)合材料用作集裝箱底板或拖車底板。優(yōu)選用作卡車、客車、拖車、飛機(jī)、火車、輪船或輪渡中的結(jié)構(gòu)元件。本發(fā)明的復(fù)合材料還特別適于加固空氣渦輪葉片或發(fā)電廠的其它部件。還特別優(yōu)選在建筑構(gòu)造和土木工程中用于混凝土模板及其它結(jié)構(gòu)，其中重要的是良好的負(fù)載能力，特別是從其它建筑材料(特別是塑料或混凝土)的良好分離效應(yīng)。本發(fā)明還涉及由上述復(fù)合材料形成的集裝箱底板或拖車底板。盡管沒(méi)有完全弄清楚相互關(guān)系，據(jù)推測(cè)，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將木質(zhì)化巨型禾本科植物(特別是竹子)與包含具有游離NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘合劑組合，經(jīng)由該預(yù)聚物的游離NCO基實(shí)現(xiàn)了粘合劑對(duì)木質(zhì)化巨型禾本科植物層基質(zhì)的改進(jìn)的化學(xué)粘結(jié)，因?yàn)樗鼈兣c木質(zhì)化巨型禾本科植物，特別是淀粉或纖維素或木質(zhì)素以及特別是在外層中的含硅酸的衍生物組分的游離OH基反應(yīng)，以及與木質(zhì)化巨型禾本科植物的殘余水分反應(yīng)。集裝箱底板和拖車底板必須符合某些必需的規(guī)格將材料用作板材，其通常尺寸為2. 40mXl. 16mX^mm(長(zhǎng)度X寬度X厚度)。例如，在各種情況下20f集裝箱地板由四個(gè)上述尺寸的板組成，所述板平行且成對(duì)排列，一個(gè)在另一個(gè)和兩個(gè)另外的一半上述長(zhǎng)度的板之后。然而，它們的用途不局限于這些尺寸。特別地，在本發(fā)明中描述的復(fù)合材料不局限于這些尺寸范圍或密度范圍。根據(jù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域，密度應(yīng)為0.8士0. lkg/Ι，也可以為 0. 8 士0. 2kg/l。標(biāo)準(zhǔn)IICL(國(guó)際集裝箱出租商協(xié)會(huì))，TB 001，2002年9月1日，用于在三點(diǎn)彎曲測(cè)試中的靜態(tài)彎曲強(qiáng)度的“小跨度測(cè)試” (250mm “跨度剪切力測(cè)試”)，將損壞的力標(biāo)準(zhǔn)化為至少6900N。測(cè)試步驟和測(cè)試樣品的尺寸(長(zhǎng)度30. 5cm、寬5cm、厚^mm,測(cè)試樣品放置在具有250mm間隔的兩個(gè)接觸點(diǎn)支架上)詳細(xì)描述在IICL TB 001中。在此，不但將由于破裂導(dǎo)致的破壞而且特別將層間的剝離評(píng)定為損壞，其特別在粘結(jié)不足的情況下發(fā)生。測(cè)試在標(biāo)準(zhǔn)氣候條件(23°C和55%相對(duì)濕度)下進(jìn)行。這些要求由當(dāng)前主要使用的熱帶木材克隆木、梅蘭蒂木、馬拉斯木、海棠木等來(lái)滿足包含克隆木并以酚醛樹脂作為粘合劑的層壓材料(通常也稱作層板)在23°C/55%相對(duì)濕度下的靜態(tài)三點(diǎn)彎曲測(cè)試中具有約0. 8-0. 9kg/l的密度和約7000-7300N的負(fù)載極限。然而，由于不可再無(wú)限量地獲得熱帶硬木如克隆木等，必須找尋替代方案，其同樣滿足上述所需的規(guī)格或顯著超過(guò)替代層壓材料(“層板”)的迄今性能水平，所述替代層壓材料包含其它材料，例如竹子。市場(chǎng)上可獲得并包含其它材料的復(fù)合材料“層板”主要不滿足上述要求通常由酚醛樹脂粘合的含竹層的復(fù)合材料以及包含其它木材(如山毛櫸、松樹、落葉松、樺樹、桉樹等)的復(fù)合材料、單板或?qū)訅翰牧?包含不同單板的混合物如與竹層的混合物的“層板”)， 其在各種情況下由酚醛樹脂和/或聚乙酸乙烯酯等粘合，并不滿足上述用作集裝箱底板的要求和根據(jù)IICL TB 001的集裝箱底板的認(rèn)證測(cè)試。在各種情況下，這種層壓材料在23°C 和55%相對(duì)濕度下的最大破壞力為M00-6600N。取決于所用的結(jié)構(gòu)以及材料和粘合劑，這些層壓材料甚至呈現(xiàn)高達(dá)0. 9kg/l的密度，有時(shí)甚至高達(dá)> lkg/1。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料具有例如集裝箱底板所需的不超過(guò) 0.8士0. lkg/Ι的低密度。表1 在23°C /55%相對(duì)濕度下根據(jù)IICL TB 001的各種材料的某本表ffi數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料，所述層由包含具有游離NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘合劑彼此粘結(jié)，其中所述仿木材料為單子葉植物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述單子葉植物為木質(zhì)化巨型禾本科植物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的復(fù)合材料，其中所述木質(zhì)化巨型禾本科植物為竹子。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合材料，其中所述單子葉植物為棕櫚。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中所述單組分聚氨酯粘合劑包含比例高達(dá)99. 9重量％的具有游離NCO基的預(yù)聚物，所述預(yù)聚物可由至少一種具有對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的組分A和至少一種具有異氰酸酯的組分B獲得，-0. 1-40重量％，優(yōu)選0. 1-30重量％的填料，其包含至少一種纖維和至少一種除纖維以外的非纖維填料物質(zhì)，-0-20重量％的常用添加劑和助劑，-0-20重量％的活化劑，所述至少一種纖維的直徑為5-100 μ m,長(zhǎng)度為0. 02-6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中所述單組分聚氨酯粘合劑包含比例高達(dá)99. 999重量％的預(yù)聚物，所述預(yù)聚物可由至少一種具有對(duì)異氰酸酯呈反應(yīng)性的化合物的組分A和至少一種具有異氰酸酯的組分B獲得，所述單組分聚氨酯粘合劑包含如下組分-0-20重量％的常用添加劑和助劑，和-0. 001-20重量％的至少一種活化劑，其選自一種或多種下列物質(zhì)4-甲基嗎啉、4-乙基嗎啉、4-環(huán)己基嗎啉、2，2’ - 二嗎啉基二乙基醚或二嗎啉基聚乙二醇，a)所述預(yù)聚物具有下列特征i)基于預(yù)聚物計(jì)5-30重量％的NCO含量，ii)在250CT 300-15000MPa. s 的粘度，b)組分A具有下列特征i)組分A包含至少一種二醇，ii)組分A中的OH數(shù)為10-500K0H/g，所述單組分聚氨酯粘合劑包含填料，并且在25°C下的粘度為300-15000MPa. s。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料具有5-31個(gè)疊置的木質(zhì)化巨型禾本科植物層。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或5-7中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中疊置的層由小而平的竹片或竹條形成，所述竹片或竹條通過(guò)如下方式獲得將竹子分劈成厚度為0. 4-6mm的同心空筒，將由分劈獲得的空筒沿徑向分割和使分段的空筒產(chǎn)物變平，小而平的竹片或竹條以這樣一種方式排列在各種情況下，在復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中，它們具有沿復(fù)合材料的主負(fù)載方向的纖維方向，并且在各種情況下，在相鄰層中的纖維方向以相對(duì)于彼此20-90°，優(yōu)選90°的角度旋轉(zhuǎn)排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5-7中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中疊置的層優(yōu)選由小而平的竹片或竹條形成，所述竹片或竹條通過(guò)如下方式獲得將竹子分劈成厚度為0. 4-6mm的同心空筒， 將由分劈獲得的空筒沿徑向分割和使分段的空筒產(chǎn)物變平，小而平的竹片或竹條以這樣一種方式排列在各種情況下，在復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中和在復(fù)合材料中的直接存在于下方的其它1-6層的每層中，它們具有沿復(fù)合材料主負(fù)載方向的纖維方向，并且在各種情況下，在相鄰層中的纖維方向以相對(duì)于彼此20-90°，優(yōu)選90°的角度旋轉(zhuǎn)排列。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的復(fù)合材料，其中在疊置的層中使用的小而平的竹片或竹條沒(méi)有竹子外皮。
11.根據(jù)權(quán)利要求8或9的方法，其中在各種情況下將仍具有竹子外皮的小而平的竹片或竹條用于疊置層的兩個(gè)最外層，在各種情況下在疊置的復(fù)合材料的兩個(gè)最外層中的竹子外皮面向外。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層之外，還提供有一個(gè)或多個(gè)塑料層，特別是外部聚氨酯/聚脲層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的單子葉植物層之外，還提供有一個(gè)或多個(gè)木材層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的復(fù)合材料，其中除了兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層之外，還提供有一個(gè)或多個(gè)由玻璃纖維網(wǎng)、天然纖維網(wǎng)、玻璃纖維氈或天然纖維氈形成的層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的復(fù)合材料在建筑構(gòu)造、土木工程、造船業(yè)、車輛構(gòu)造、發(fā)電廠構(gòu)造、采礦或家具構(gòu)造中的用途。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的用途，其用作支承元件，特別是用作地板、中間地板、墻壁或屋頂元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的用途，其用作集裝箱底板或拖車底板。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的復(fù)合材料作為防彈結(jié)構(gòu)元件，特別是門、墻壁或天花板元件的用途。
19.由根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)的復(fù)合材料形成的集裝箱底板或拖車底板。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含兩個(gè)或更多個(gè)疊置的仿木材料層的復(fù)合材料。所述層借助包含具有NCO基的預(yù)聚物的單組分聚氨酯粘合劑接合在一起，且所述仿木材料為單子葉植物。
文檔編號(hào)B32B3/14GK102458827SQ201080028964
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者F·羅維爾, H·U·施密特, H·勒德?tīng)? H·庫(kù)什丘, J·格爾茨, K-H·科克, M·根茨, N·施特魯貝爾, S·邁爾, T·普羅澤斯科 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司