[其他]固态聚合物材料的形成

说明书

本发明涉及固态聚合物材料的形成，特别是柔软的聚合物层状材料，可做地毯衬底和垫衬使用。

众所周知，用水基胶乳可以制造地毯的垫衬和发泡衬底，即用含有天然橡胶和/或一种或几种其它聚合物（如丁苯橡胶）的乳液或分散液分散在水相中，然后在胶乳中，混入发泡剂（如皂类）或表面活性剂等各种添加剂，再进行机械发泡（即经搅打或/和用压缩空气或其它气体喷射），发泡的胶乳刮涂于地毯材料的背面，或者在作衬垫时把它剧涂于松散布或载布表面，得到的涂层再经定形或稳定化，然后干燥和固化或者在烘箱中加热硫化。在此所谓的非胶凝方法中，发泡的胶乳层是用絮凝溶液或表面加热（即用蒸发去掉水份）而定形的。其它已知的凝胶等方法，把胶乳与凝胶剂混合使其在干燥和固化前出现凝胶化而达到定型稳定。

因成本原因通常胶乳中混进一定比例的较便宜的无机填料，如极细分散的碳酸钙（白垩或灰石），陶土等等。可是加入这些填料的比例太高是不行的，因为这样最后制成的材料剪切强度很差，而且容易破碎，弯曲时易开裂。

在地毯材料片的背面涂上一薄层有弹性的非发泡聚合材料制成地毯砖片这也是众所周知的。使用的是上面所述的这类水基胶乳，它以粘稠状涂在地毯材料上，然后经干燥、固化而形成有弹性的聚合物层。一般也加入无机填料，如上述发泡材料一样，加入填料比例太高引起剪切强度减弱弯曲时破碎及开裂等问题，用加有填料的胶乳形成柔性涂层作地毯材料背面所制成的工业和商业地板同样也存在类似的问题。

众所周知的一种相对廉价的地毯材料，它是由松散编织的黄麻增强织物粘合到绒头织物背面构成的。一种方法是用一层胶乳粘结剂进行粘合，其厚度要足以渗透到绒头织物背面和黄麻增强织物中。用上述那种水基胶乳形成了粘合层通常低发泡的。粘性胶乳混合物涂于绒头织物背面以后，把黄麻织物压于胶乳中，然后经定形，干燥固化。另一种方法绒头织物的背面先用水基胶乳涂敷，把绒头适当地固定在合适位置，然后黄麻增强织物上涂上一薄层可稍有发泡的水基胶乳粘结剂，再把它们压到涂过的地毯背面使两层织物粘在一起，接着让粘结层定形并经干燥固化。同样为了降低成本，在上述两种方法所用的胶乳粘结剂中可加入如灰石等无机填料，但加入灰石后会使胶乳的粘结性能下降、同样随加入灰石比例的增高，固化后的粘结层剪切强度会变低，并且弯曲时容易破碎和开裂。因此限制添加填料的比例对使用是有利的。

本发明的一个目的是提供一种制造固态柔性聚合物材料的方法，所制成的材料可含很高比例的廉价无机填料，而弯曲时仍有很高剪切强度和抗破碎和开裂性能。

本发明的另一个目的是提供一种固态柔性的聚合物材料，该材料含很高比例的廉价填料，而且制造这种材料的组成物有很好粘合性能。

因此，按照本发明的一个目的，是提供一种制造固态柔性聚合物材料的方法，它用水基胶乳与无机填料混合，然后进行固化，其特征在于所用的无机填料含有砂。

惊奇的是即使用很高比例的砂，结果制得材料均有优异的剪切强度，还有很好的柔性，却很少有破碎、开裂倾向，而且用于制取这种材料的组成物尽管有砂存在仍有优异的粘结性。

例如，在地毯制造中常用的丁苯橡胶乳情况，当用它作地毯衬底粘结剂时，每100份聚合物重量加入150份到700份或800份的砂可达到与加入50份到300份或400份灰石时同样的粘合性能。当作发泡的地毯衬底或衬垫层用时，每100份聚合物重量加入100份到450份砂，所达到的剪切强度和弯曲时的耐破碎和开裂性能可与用200份灰石时所得到的结果相比较。

本发明的聚合物材料是用水基胶乳制成的。水基胶乳即为含一种或多种分散在水相中的聚合物的水乳液或分散体。

具体地说，合适的胶乳是那些在弹性固态发泡材料和非发泡材料中使用的胶乳（即用于地毯衬底和垫衬的胶乳）和由一种或几种能在水中形成乳液或分散体的聚合物或共聚物所组成的胶乳，这种胶乳贮存期间要稳定或至少使用前一定的贮存期内能保持均匀分散状态，并且这种胶乳要能通过干燥和硫化而固化。

因此，这些胶乳包括天然橡胶和/或合成橡胶，例如丁苯橡胶（它是苯乙烯和丁二烯的一种共聚物，它的典型产品中含苯乙烯的重量为10%到65%），丁苯橡胶能用硫磺硫化而固化。另外或交替可使用一种或几种其它聚合物或共聚物，它们虽未必是种弹性体，但应能用硫磺硫化或者用热（或其它办法）自身交链而达到固化。这些聚合物包括羧化的丁苯橡胶、聚氯乙烯、乙烯/醋酸乙烯共聚物、聚氯丁橡胶、丙烯酸共聚物（苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、醋酸乙烯/丙烯酸共聚物等）、丁二烯-丙烯腈共聚物。