[发明专利]固态聚合物材料的形成

说明书

本发明与固态聚合物材料的形成、特别是与作地毯背衬和衬底用的柔软的聚合物层状材料有关。

众所周知，可由水基胶乳、即用含天然橡胶和/或一种或一种以上的其他聚合物诸如被分散于水相中的苯乙烯-丁二烯橡胶制造地毯衬底和泡沫背衬。将胶乳与包括发泡剂例如皂类或表面活性剂的各种添加剂相混合，通过搅打和/或注入压缩空气或其他气体而进行机械发泡。将发泡胶乳涂在地毯材料的背面上;或者在加工衬底时，将发泡的胶乳涂在稀松的无纺织物或垫布表面上。所得的涂层经凝固或变定，然后通过在烘箱中加热而被固化或硫化。在这种所谓非凝胶法中，发泡的胶乳层是用絮凝溶液或经表面加热通过蒸发去掉水份而凝固的。在被称为胶凝法的另外一种方法中，将胶乳与胶凝剂相混合以便使其在干燥和固化前发生胶凝化而达到变定。

由于成本原因通常在胶乳中混入可观量的较廉价的无机填料例如细分碎的碳酸钙（白垩或石灰石）、陶土，等等。可是这些填料的加入比例太高是不行的，因为由此所制得材料的剪切强度很差，容易弄碎，弯曲时易开裂。

由在地毯材料片的背面上形成一弹性的非发泡聚合物材料薄层而制成的地毯片也是人们所熟知的。使用的是上述这类的水基胶乳，它以粘稠状涂施在地毯材料上，然后经干燥、固化而形成弹性的聚合物层。一般也掺有无机填料，而且如上述的发泡材料一样，加入填料的比例太高会引起剪强度降低、破碎以及在弯曲时出现开裂等问题。对于由包括用加有填料的胶乳组合物作背衬的地毯材料所组成的工业和商业用铺地材料而言，也出现类似的问题。

一种众所周知的较便宜的地毯材料是将稀织的黄麻增强织物粘合到簇绒织物的背面而构成的。一种方案是用一层胶乳粘合剂进行粘合，其厚度要足以渗透到簇绒织物的背面和黄麻增强织物中。由上述那种水基胶乳所形成的粘合剂层通常是轻度发泡的。在将粘性的胶乳混合物涂施于簇绒织物的背面以后，把黄麻织物压入到胶乳中，然后通过干燥而使后者凝固和固化。就另一种方案来说，先用水基胶乳涂敷簇绒织物的背面，使成簇的绒毛在原处被固定，然后在黄麻增强织物上涂一层轻度发泡的水基胶乳粘合剂薄层，再将其压到已被涂敷水基胶乳的地毯背面而将两种织物粘合在一起，接着通过干燥而使粘合剂层凝固和固化。为了降低成本人们知道可在上述两种方案的胶乳粘合剂中掺入诸如石灰石那样的惰性无机填料。但是，石灰石会降低胶乳的粘合性，高比例的石灰石还会使固化后的粘合层的剪切强度变差，并在弯曲时容易破碎和开裂。因此，限制填料的比例对使用是可行的。

本发明的一个目的是提供一种形成固态弹性聚合物材料的方法，所形成的材料不仅含有高比例的廉价填料，而且仍具有很高的剪切强度和当弯曲时的耐破碎和耐开裂性。

本发明的另一个目的是提供一种固态弹性聚合物，它含有高比例的廉价填料并且是由具有良好粘合性的组合物制得的。

因此，根据本发明的一个方面提供一种形成固态弹性聚合物材料的方法，在该方法中水基胶乳与无机填料相混合，然后使混合物凝固，其特征在于无机填料包括砂子。

出人意外的是，即使用高比例的砂子所制得的材料仍具有极好的剪切强度。此外，还能获得良好的柔软性，却甚少有破碎、开裂的倾向。还有，这样的材料可由尽管含有砂子而仍显示卓越粘合性能的组合物制得。

举例来说，在地毯制造中常用的苯乙烯-丁二烯橡胶胶乳情况，当用作地毯衬粘合层时，在每100份的聚合物中也许能加入150～700份甚或800份的砂子可达到与加入50～300份甚或400份石灰石时相同的粘合性能，而当作发泡的地毯背衬或衬底使用时，每100份重量的聚合物中加入100～450份砂子，所达到的剪切强度和弯曲时的耐破碎和耐开裂性可与用200份石灰石时所得到的结果相比拟。

本发明的聚合物材料是由水基胶乳形成的，水基胶乳即含一种或一种以上分散在水相中的聚合物的水乳液或水分散体。

具体地说，合适的胶乳是那些用于制造弹性固态发泡材料和非发泡材料例如作为地毯背衬和衬底的胶乳，这些胶乳包含能在水中形成乳液或分散体的一种或一种以上的聚合物或共聚物并且所形成的水乳液或分散体是贮存稳定的、或者至少在它被使用前的一段适当的充分长的时间期限内保持稳定而均匀的分散体状态，并且它能通过干燥和固化而被变定。