专利名称:固态聚合物材料的形成的制作方法
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。
胶乳中含固态聚合物材料的重量可以为25～72%溶于水中，最好为50～66%，但实际含量取决于聚合物的性质和最后的用途要求。例如用于发泡制品的丁苯胶乳可以含有63～72%的固体聚合物，而作粘结剂使用的丙烯酸胶乳可含有40～66%的固体。根据通常实践经验，为了得到或维持所希望的乳液稳定性，胶乳中可以添加入少量(约1%重量)合适的乳液稳定剂或增稠剂，如表面活性剂、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠或其它合适的物质等。
根据所要达到的性能、聚合物的性质和材料固化所用的方法，胶乳中除混入砂之外还可混入其它物质。
因此，使用凝胶方法生产固体发泡材料时，可把胶乳同发泡剂，特别是肥皂或表面活性剂(如月桂基硫酸钠、棕榈酸金属盐、油酸金属盐和亚油酸金属盐)混合，并且胶乳发泡以前或以后可以加入胶凝剂，胶凝剂可以是一类经短时后能自动生效的物质。众所周知这种胶凝剂是氟硅酸钠，它进行化学反应并经酸化导致相变(即，因为水相变成分散在聚合物相中于是经干燥水容易除掉)。另外可以使用如醋酸铵胶凝剂，但它要用加热进行活化。胶乳也可以与下述一种或几种配料相混合，如抗氧剂(如烷基化的酚)、硫化剂(当聚合物材料需要用硫化剂交链时，如硫磺)、硫化促进剂(合适的如二乙基二硫代氨基甲酸锌和基苯并噻唑)、硫化活性剂(合适的如氧化锌)、多价合剂(如六偏磷酸钠等磷酸盐)、碱(如用氢氧化铵、氢氧化钾调节PH呈碱性，以避免发泡过早凝结)、发泡稳定剂或增稠剂(可以用上面叙述过的一种或几种乳液稳定剂)，颜料、若有必要加另外填料(如白垩)。
在用非胶凝方法(以上所述)生产固体发泡材料时，可以把胶乳与发泡剂，特别是肥皂或表面活性剂相混合，这样以使更好地完成有效的稳定化作用。众所周知的一种有效的发泡剂是烷基磺基琥珀酰铵二钠，它可单独使用或与其它表面活性剂(如月桂基硫酸钠、月桂基醚硫酸钠)结合使用。这种胶乳也可与下述的一种或几种配料相混合，如抗氧剂、硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、多价螯合剂、碱、发泡稳定剂、颜料和另外填料等在上面胶凝方法中已叙述过的配料。
无论用胶凝和非胶凝方法，要根据实践选配配料混合物，以使得进行机械发泡的混合物是一种稳定的乳液。并且由它形成有一定粘度的稳定的泡沫，其粘度应低到足能使泡沫很容易涂敷于表面而形成薄层，同时其粘度又应高到足能使表面上形成的薄层在泡沫定形前维持一定的厚度，并能被固化。一般发泡以前的混合物较合适的粘度可在1000到35000厘泊。实际粘度取决于发泡程度和往表面涂敷的方法。当要高发泡度时，由于发泡后会提高粘度所述宜用低粘度。发泡后用刮涂方法往表面涂敷话，那么粘度应足够低，以便使其容易倾倒或刮涂。而发泡材料用印花滚或下文所述方法涂敷时，则用高粘度较合适。
胶乳混合物中的固体物含量是很重要的因素，特别是对确保发泡后的材料能被定形，干燥和固化而不出现不应有的蜂窝结构塌瘪或破裂现象。最好，胶乳中固体的重量含量应调节到至少为55%和直到85%。
本发明并不是局限于使用普通的胶凝和非胶凝方法，用其它方法也适合的，例如已知的发泡成型方法，这方法包括胶乳的化学发泡(如用过氧化氢和延迟活化催化剂)，干燥和固化前用冷冻法进行泡沫定型，随后用二氧化碳气凝结剂处理(由于酸化而凝结)。因此，这方法的全部或局部过程可用于本发明之中。
而且，很清楚本发明不只局限发泡材料的生产，它同样可用于非发泡材料，例如弹性层或涂层的制造。本发明的聚合物材料也可用作如上述的发泡或非发泡粘结层。在制造非发泡材料时，可以用上述胶乳。若有必要，可以与添加剂混和，包括一种或几种抗氧剂、多价螯合剂、硫化剂、硫化促进剂、颜料、用来调节PH的碱和其它填料(参看上面胶凝方法中所述的)。通常，需要较高粘度时可以通过加入增榈剂(如聚丙烯酸钠或其它物质)或者用其它物质(如从上面发泡稳定剂中选取的物质)来达到。
本发明在地毯或地毯垫衬制造方面将有特殊用途。本发明的聚合物材料可以制成背面发泡地毯的整体发泡衬底，或制成整体的非发泡衬底(如地毯砖)，或制成一种整体的非发泡背面涂层，或工业或商业地毯的衬底层。它也可以制成粘结层使衬底材料粘结到地毯背面，或者用它制成全发泡垫衬或部分发泡垫衬。
在制造整体发泡衬底时，可在现场把上述发泡的胶乳混合物刮涂于地毯的背面。通常的方法是用一管子把胶乳混合物加到连续向前移动的地毯的背面，同时用刮刀将胶乳混合物刮成一定厚度。另外，也可用如滚筒等转动设备进行涂敷，这样可以使得发泡层上加上所希望的花纹或图案。对于同一日期中共同未决的申请和用于这方案进一步说明的一般优先权已作了文献调研。
在制造垫衬时，胶乳混合物可以涂于增强松散布(这儿垫衬中编入了这种材料)或涂到衬片上(这儿垫衬全由发泡材料组成)。所用的涂敷过程如上述有关整体地毯衬底成型的过程。
作粘结层时，可以把胶乳混合物涂到地毯的背面(即绒头地毯织物的背面)以使混合物渗透到背面从而形成胶层，再把松散编织黄麻织物或其它材料等衬底材料放在或压在这胶层上面。胶结层可把地毯绒头粘结在适当位置。另外，可先用另一种粘结材料的薄涂层(如不含砂的普通胶乳混合物)使绒头粘在适当位置，然后再把衬底材料压入适当位置前把粘结层涂刮到这涂层上或涂到衬底材料上。
关于本发明中掺入聚合物材料并一起使用的砂子，它可以是任何适当的形状，可以用湿砂或干砂。所用的砂为有级配的天然颗粒状砂，不要用机械破碎或研磨来制取所要求的颗粒大小。天然砂粒较硬而且尺寸稳定性好。这种砂基本上是硅质砂(结晶状石英)或者仅仅部分是硅质砂。例如，这种砂可以是比利时的硅砂或玻璃砂，或者如英国工业砂石公司(BIS)销售的铸造用砂(此砂基本上全是二氧化硅，即大于95%二氧化硅含量)。此外也可以是英国工业砂石公司销售的挪威橄榄石砂或澳大利亚的锆石砂，前者的主要成份为41.5-42.5%的二氧化硅，6.8到7.3%氧化铁和48.5%到51.0%的氧化镁，而后者锆石砂的主要成份为32.8%的二氧化硅和66.4%锆。最好砂的颗粒尺寸应有级配，其范围在75微米到300微米之间(50～200英制标准)最好是150～300微米。本发泡体系中最好每100份聚合物用50到450份砂，用100～450份砂更好。而在非发泡体系中用150～1200份砂，最好用150～800份砂。
普通无机填料，如碳酸钙或硅酸盐(白垩或陶土)类，一般是磨细的，较软光滑的颗粒材料。按照本发明，我们惊奇地发现用相对较硬的结晶颗粘砂可得到很不一样的物理性能和柔软性。而且在填料用量比普通填料用量更多的情况下，也能保持有不破碎或难剥离的粘结强度。对于砂子这种奇异的作用可以作各种专门解释，其道理可能是砂能以一种分散状态分布在聚合物基体内，因此基体的柔性基本上不会有改变。而普通填料往往倾向于结合在一起成为破坏基本结构的一部分。
尤其，在用高比例砂时，确保砂在胶乳混合物定形前能很均匀地分散在上述胶乳中是很重要的。为此最好在胶乳混物中掺混入一种合适的天然或合成树胶、或增稠剂，使得砂子保持分散状态而又能保留混合物仍有一定流动性。我们知道维持高比例砂稳定分散状态是困难的。奇怪地，我们已发现，用一种特殊树胶名叫Xanthan对此特别有效。尤其，用这种树胶不但可以对砂起稳定作用而且使粘度不会太增高。Xanthan树脂是一种天然的高分子量分枝的聚多糖物质，它以一种亲水性胶体对水基体系起增稠、浮悬和稳定作用。如改性的淀粉、藻源酸盐等其它物质，至少可作Xanthan树胶的补充物。例如羧甲基纤维素钠可与树脂一起使用，使用Xanthan树胶的比例取决于砂粒的大小。一般每100份聚合物可用0.1到3.0份。300微米的砂粒可用水相的0.9%Xanthan树胶。
现在参照附图和参照下列实例进一步来说明本发明。
图1是按照本发明制造地毯衬底中表示不同步骤的示意图。
图2是说明地毯结构的简图。
参看图1由送料滚筒2送入绒头地毯1，经相继的处理步骤后到卷绕滚3。送料滚上的地毯1是由一层绒头织物4组成的，第一步处理7在它背面6上涂上薄薄的一层涂层5，可以用如刮涂或滚压等任何适当的方法进行涂敷。涂料由粘结剂组成、粘结剂把地毯绒头在应有的位置上牢固地粘在织物层4的背面6上。粘结剂可以用水基丁苯橡胶乳组成。通过烘箱18加热使其加速定型。紧接在处理步骤8中，地毯被压在一个大的向前转动的并有内压滚12的敷料器滚筒9下面。滚筒9有一个园柱形穿过孔的外壳11，发泡后的混合物10送入滚筒9以便在压滚12和地毯1之间形成混合物(dam)，并通过外壳11横向地毯的宽度。
实例1
发泡混合物10由下列主要配料混合而成(以干重量份数计)丁苯橡胶胶乳 100，00烷基磺基玻璃酰胺二钠(皂类) 4.00硫磺(硫化剂) 2.00六偏磷酸钠(多价螯合剂) 0.50二乙基二硫代氨基甲酸锌 1.50(硫化促进剂)基苯并噻唑(硫化促进剂) 0.50抗氧剂(烷基化苯) 1.00氧化锌(硫化活性剂) 1.50砂 350.00Xanthan树胶 从0.1水 达总固体量78%所得到的混合物是一种有粘性但容易倾浇的、稳定的分散体。该混合物在一个用来给滚筒9加混合料的装置19中，以普通方法如用压缩空气进行机械发泡。
滚筒9以地毯1相同的园周速度转动，滚筒9内的较小压滚13紧挨外壳的内表面11滑动。由此通过滚筒外壳11的实心部份，把混合物压进地毯中，并在地毯背面形成一薄涂层13。涂层的花纹由滚筒实心部份所决定，多余的混合物通过多孔器返回到混合物中。然后涂层13在加热区14进行加热定型，通过烘箱15干燥、固化。
如图2中所示，涂层13的花纹通常是网眼或松散编织结构，涂层可以是黄色/褐色(或可以是由砂得到的天然色调)，从而涂层类似于一种天然的黄麻织物衬底。涂层材料很牢並耐磨，当地毯的织物层4有合适的支持体时，也有很好的柔性。这种地毯有特别好的外观和触感。
如图2所示，涂层13的薄弱点可能出现在花纹突出部份17的孔洞或凹陷16处，这可能是由于织物层4背面6上粘结剂涂敷过的纤维没有覆盖上足够的材料造成的。
实例1是概括地说明本发明方法的大致组成情况。更详细特征的实例如下。实例中每份重量全以干重量计，配料一般用湿的，因此湿态配料的固态重量百分数列于括号中。
实例2用实例1过程，由下列配料以非胶凝方法制成一种发泡材料丁苯橡胶胶乳(Ⅰ) 100，00(65)磺基琥珀酰胺二烷基钠(Ⅲ) 3.50(35)六偏磷酸钠(Ⅳ) 0.50(20)抗氧剂(Ⅱ) 1.00(100)氧化锌 2.00(50)硫磺 2.00(50)二乙基二硫代氨基甲酸锌 1.25(50)Xanthan树胶 0.75(4)砂、95筛目(BS)，BIS铸造砂 50.00(100)氢氧化钾 0.4(20)总计固体含量64.93%，PH11到12，根据布鲁克菲尔德(Brookfield)回转式粘度计RVT型(锭子4速度20)测得粘度为700厘泊。
所形成的发泡层有很高的剪切强度，也不易破碎。
实例3用实例1过程由下列配料以非胶凝方法制成一种发泡材料丁苯橡胶胶乳(Ⅰ) 50.00(65)磺基琥珀酰胺二烷基钠(Ⅲ) 5.00(35)天然橡胶胶乳 50.00(60)六偏磷酸钠(Ⅳ) 1.00(20)抗氧抗(Ⅱ) 1.00(100)氧化锌 2.00(50)硫磺 2.00(50)二乙基二硫代氨基甲酸锌 1.00(50)基苯并噻唑 1.00(50)Xanthan树胶 1.00(4)砂50筛目(BS)，BIS铸造砂 450.00(100)水 53.66氢氧化钾 0.50(20)总固体含量78%PH11到12，粘度3500-4000。
所形成的发泡层有很高的剪切强度，也不易破碎。
实例4由下列配料制成一种胶乳混合物羧基化的丁苯橡胶胶乳(Ⅴ) 100，00(48)六偏磷酸钠(Ⅳ) 1.00(20)Xanthan树胶 1.00(4)砂95筛目(BS)，BIS铸造砂 1000.00(100)
聚丙烯酸钠(Ⅵ) 1.00(15)总固体含量80-82%，PH8～9粘度10000-12000厘泊，混合物不发泡，用普通方法刮涂在地毯背面，然后通过烘箱进行干燥，固化得到柔软衬底层，该衬底层柔软也不易破碎或开裂。
实例5用胶凝方法由下列配料制成一种发泡材料丁苯橡胶胶乳(Ⅰ) 80.00(65)天然橡胶胶乳 20.00(60)油酸钾(Ⅶ) 5.00(40)六偏磷酸钠(Ⅳ) 1.00(20)Xanthan树胶 0.50(4)羟基丙基甲基纤维素(Ⅷ) 0.30(2.5)砂95筛目(BS)，BIS铸造砂 150.00(100)抗氧剂 1.00(100)二乙基二硫代氨基甲酸锌 1.00(50)基苯并噻唑 1.00(50)硫磺 2.00(50)Vulcafor EFA(Ⅸ) 0.75(50)氧化锌 5.00(50)胺 2.5醋酸胺(Ⅹ) 2.88(11.52)总固体含量70.62%，PH11到12，
粘度4000-6000厘泊。
混合物用普通的方法发泡、定型、涂敷在地毯的背面，然后在烘箱中干燥和固化，定型中通过加热加速胶凝剂(醋酸胺)作用而不是通过干燥方法。胶凝剂立即加入其它组份而使用。产生柔软发泡层具有好的剪切强度而不易破碎。
实例6由下述配料制成一种胶乳混合物醋酸乙烯/乙烯共聚物(Ⅺ) 100.00(57)六偏磷酸钠(Ⅳ) 0.50(20)Xanthan树胶 1.50(4)羧甲基纤维素钠(Ⅻ) 0.50(2)砂95筛目(BS)，BIS铸造砂 400.00(100)总固体含量78.47%，PH7.5-8.5，粘度6000～8000厘泊，该胶乳混合物的制造过程和使用如同实例4。最后得到不易破碎或开裂的柔软衬底层。
实例7由下述配料制成一种胶乳混合物氯丁橡胶胶乳(ⅫⅠ) 100.00(56)六偏磷酸钠(Ⅳ) 0.5(20)Xanthan树胶 1.00(4)氧化锌 3.00(50)砂95筛目(BS)，BIS铸造砂 400，00(100)聚丙烯酸钠(Ⅵ) 0.50(15)
总固体含量82.06%，PH8.5～9.5粘度10000-1200厘泊，该混合物制造过程和使用如同实例4。最后得到不易破碎或开裂的柔软衬底层。
实例8由下列配料制成一种胶乳混合物羧基化的丁苯橡胶胶乳(Ⅴ) 100.00(48)六偏磷酸钠(Ⅳ) 0.20(20)砂95筛目 250.00(100)Xanthan树胶 0.80(4)胺 4.00月桂基硫酸钠 0.28(28)水 91.65聚丙烯酸钠 2.00(15)总固体含量60～62%，PH9到9.5，粘度6000～8000厘泊。
该胶乳混合物稍经机械发泡，然后用普通方法刮涂于预先涂敷过的地毯背面形成一粘结层，把黄麻衬底织物压入粘结层中，再在烘箱内经加热干燥和固化。结果得到很好的粘结性。
实例9按照实例1过程，用非胶凝方法由下列配料制成一种发泡材料羧基化的丁苯橡胶胶乳(ⅪⅤ) 103.30(57)砂95筛目(BS)BIS铸造砂 350.00(100)
Xanthan树胶 1.00(4)羧基丙基甲基纤维素(ⅩⅥ) 0.50(2.5)胺 0.25交链体系(ⅩⅤ) 10.90(40.52)总固体含量77.19%，PH9.0，粘度10000～15000厘泊。
得到的发泡层有很高的剪切强度，并不易破碎或开裂。
上述实例中数字标注的配料为Ⅰ Intex 131 埃尼(ENI)化学公司的商品名称Ⅱ Wingstay L 古德伊尔(Goodyear)化学公司商品名称Ⅲ Empimin MKK 阿尔布赖特-威尔逊(Albright & Wilson)公司的商品名称Ⅳ Calgon PT 阿尔布赖特-威尔逊(Albright & Wilson)公司的商品名称Ⅴ DOW 891 道(DOW)化学公司的商品名称Ⅵ Texigel SPA12 苏格兰巴德(Scott Bader)公司的商品名称Ⅶ 脂肪酸皂Ⅷ Natrasol 250HHR 赫尔克里斯炸菜(Hercules Powder)公司商品名称Ⅸ 甲醛、胺和氯乙烯的缩聚产物、锻治(Vulanx)公司商品名称Ⅹ 胶凝剂
Ⅺ Vinamul 3252 乙烯基产品公司(Vinyl Products Ltd)的商品名称Ⅻ Courlose A650 HDS 科托兹(Courtaulds)公司的商品名称ⅫⅠ Neoprene 胶乳5475杜邦(Du Pout)公司的商品名称ⅪⅤ Dow XZ 86471 道(Dow)化学公司的商品名称ⅩⅤ Dow XZS 86859 (专与ⅪⅤ一起用)道(Dow)化学公司的商品名称ⅩⅥ Methocell 228道(Dow)化学公司的商品名称上述实例中，配料混合后成为物理稳定的液态混合物，即混合物可存放2周之久(在化学活性材料混入之前，如醋酸铵，氧化锌和硫磺)，而且在其后处理和沿供料管线用泵抽时配料不会明显分离或砂出现沉淀等现象。即使含有比普通灰石充填的混合物更高比例的填料量和保持通常的粘度(即/与普通灰石充填的混合物一样的使用粘度)，这种混合物都是很稳定的。这种稳定性是由于颗粒砂/Xanthan树胶体系得到的。
结构层的强度、弯曲时的耐破碎和开裂性能是优异的，它们明显尤于用普通灰石充填材料的相应性能。
因此，上述实例表明了由于通过用砂代替灰石，改进普通灰石充填的聚合物材料可以得到一系列更好的物理性能，该聚合物材料成本也低，而且实际上可用如普通含灰石配方的聚合物材料相同的方法进行处理和加工。很显然，本发明并不局限于这些实例。具体讲，可用其它配方和配料(尤其是其它聚合物)以及如普通无机填料(灰石)所用的其它的加工技术。
为支持对上述实例中制成材料的定性评价，我们进行了下列定量对比试验试验1用下列配料制成三种混合物A、B和C，每份按重量计，其固体含量注在括号内。
A B C丁苯橡胶胶乳(INTEX 131) 100(65) 相同 相同磺基琥珀酰胺二烷基钠 4.0(35) 相同 相同(Empimin MKK)抗氧剂 0.5(100) 相同 相同六偏磷酸钠 1.0(100) 相同 相同二乙基二硫代氨基甲酸锌 0.75(50) 相同 相同基苯并噻唑 0.25(50) 相同 相同硫磺 2.0(50) 相同 相同氧化锌 1.0(50) 相同 相同氢氧化钾 0.2(20) 相同 相同月桂基硫酸钾 0.5(28) 相同 相同水 20 / 15灰石(Calmote)200筛目 200(100) / /(BS)羧基丙基甲基纤维素 1.25(25) / /(Methocell 228)Xanthan树胶 / 1(4) 1.5(4)砂95筛目(BS)BIS铸造砂 / 200(100) 300(100)每种混合物中总固体含量约为77.75%，粘度为4000-5000厘泊，PH10.5～11.5。
把三种混合物进行相同的机械发泡，测定湿泡沫的密度(通过称取灌满一标准杯重量测定)，用相同过程把发泡的材料刮涂在表面上，再经干燥和固化。然后将它们切割成相同大小的发泡条。用普通测试仪器测出它们断裂时的抗张强度和伸长率，其结果如下混合物 密度 抗张强度 伸长率(克/升) (磅/平方英寸) (%)A 205 5.94 330.7B 220 9.37 462.36C 220 9.04 378.83试验2用下列配料制成粘结混合物(混合物D)羧基化丁苯橡胶胶乳(Dow891) 100(48)六偏磷酸钠 0.2(20)水 49.56灰石 150(100)聚丙烯酸钠 1.5(15)月桂基硫酸钠 0.28(28)总的固体含量60.75%，PH9.0～9.5，粘度6000～8000厘泊，从上可见配料与实例8很类似，只是砂换成了灰石。
把混合物D的样品和按实例8制成的混合物(混合物E)样品分别刮涂到固样预先涂敷过的地毯样条上，刮涂量为150克/平方米(干重量)，再把普通的黄麻衬底压上。经干燥和固化后，测量出将黄麻衬底从2英吋(5.08厘米)的地毯样条上剥离下来所需要的力，其结果为混合物D 3.00公斤混合物E 3.30公斤本发明的改进之处在于使用较高比例的填料而仍保留有可接受的物理性能。例如，在本文提及的发泡材料，通常是填料最多至200份的范围，而本文中填料的应用范围很广，200至450份都适用。非发泡材料的一般使用填料的通常最多至400份，而本文述及的非发泡材料填料的适用范围很广，400至800份或甚至400至1200份也能适用。
但是，已表明本发明没有限制排除掉非常高比例的填料，而使用的填料也是依据于所需而用适宜的比例。因而已明确填料不可全部用砂而应是砂与一种或几种无机填料如灰石混合而成，而砂最好是主要成份(即至少是填料的50%，最好是80%)，也可以根据需要使用小比例的砂(低于20%)。
关于Xanthan树胶，每100份聚合物可用0.1至3份，也可以使用高比例，根据需要可用0.1至8份，甚至于0.1至10份。同样，虽然砂最好颗度在75至300微米范围内，但在某些情况下颗度可大至350微米，甚至400微米也可适用。虽然砂颗度较好是有等级筛目尺寸，但是尺寸混合的，也是可以使用的。
勘误表 CPCH86604权利要求
1.制备一种固态柔软性聚合物材料的方法，其中把水基胶乳与无机填料相混合，然后进行固化，其特征在于所用的无机填料是砂。
2.按照权利要求
1的一种方法，其特征在于砂是有级配的，粒度范围为75微米到300微米的天然石英砂。
3.按照权利要求
2的一种方法，其特征在于砂的级配粒度为150到300微米。
4.按照权利要求
1至3任一种方法，其特征在于胶乳混合物中还加入对砂起稳定作用的Xanthan树胶。
5.按照权利要求
4的一种方法，其特征在于Xanthan树胶用量为每100份聚合物重量0.1～3.0份。
6.按照权利要求
1至5的任一种方法，其特征在于胶乳混合物是发泡的，其中砂的用量为每100份聚合物重量50～450份。
7.按照权利要求
1至5的任一种方法，其特征在于胶乳混合物是非发泡的，其中砂的用量为每100份聚合物重量150～1200份。
8.按照权利要求
1至7的任何一种方法，其特征在于胶乳混合物中含有55%到85%固体物分散于水中。
9.按照权利要求
1至8的任一种方法，其特征在于水基胶乳是由一种或几种聚合物水分散体组成的，其聚合物从天然橡胶、丁苯橡胶、羧基化丁苯橡胶、聚氯乙烯、乙烯/醋酸乙烯共聚物、氯丁橡胶、丙烯酸共聚物、丁二烯-丙烯腈共聚物中选取。
10.按照权利要求
9的方法，其特征在于胶乳混合物是通过交联而固化的。
11.按照权利要求
10的方法，其特征在于胶乳混合物在交联之前通过凝胶化作用而定形。
12.按照权利要求
10的方法，其特征在于胶乳混合物在交联之前不通过凝胶化作用而定形。
13.按照权利要求
1至12中任何一项的方法，其特征在于把胶乳混合物涂敷到表面上，然后经固化而在该表面上形成一涂层。
14.按照权利要求
13的一种方法，其特征在于表面是地毯材料的背面，从而形成整体的柔性衬底。
15.按照权利要求
13的一种方法，其特征在于表面是地毯材料的背面，胶乳混合物涂在该背面和增强织物之间，从而胶乳混合物涂层起着把织物粘结到地毯材料上的作用。
16.用权利要求
1至15中任一种方法制取的一种柔性聚合物体。
专利摘要
通过固化含无机填料的水基胶乳制成一种固体柔性聚合物材料。填料是砂，用Xanthan树胶把砂稳定于胶乳中。固体材料可以为发泡或非发泡层，它们可以作整体的地毯衬底、地毯垫衬使用、或者作把增强织物粘结到地毯背面上的粘结剂使用。
文档编号B05D1/40GK86101246SQ86101246
公开日1986年9月10日 申请日期1986年2月14日
发明者杰拉尔德·霍尔沃思 申请人:杰拉尔德·霍尔沃思导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan