專利名稱：貯存穩(wěn)定,可生成泡沫的單組分膠乳/環(huán)氧乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新穎的單組分膠乳/環(huán)氧乳液。
膠乳泡沫是一種公知的材料。該膠乳是以乳液的形式交付給終端用戶的。在一些具體應(yīng)用中，該膠乳用于地板制造、墻面涂層、鞋子襯里以及無紡材料。終端用戶在用該乳液制備的泡沫層涂布給定的基材之前，可以加入填料，對(duì)其進(jìn)行改性。因?yàn)楫a(chǎn)品有可能被長(zhǎng)期貯存，所以穩(wěn)定的乳液是非常需要的。為了制成穩(wěn)定的乳液，以前曾嘗試使用固化劑(curing pastes)、凝膠劑、促進(jìn)劑或穩(wěn)定劑。穩(wěn)定的而且不需要加入這種固化劑、凝膠劑、促進(jìn)劑或穩(wěn)定劑的膠乳乳液是最需要的。膠乳乳液在背襯工藝過程(backing process)中交聯(lián)，確保產(chǎn)品最終具有足夠的強(qiáng)度，這種膠乳乳液是特別需要的。
本發(fā)明提供了克服上述一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)和不足的辦法。
在一個(gè)主要方面，本發(fā)明是一種乳，它包括膠乳和環(huán)氧化合物。具有雙峰粒徑分布的羧基化的苯乙烯-丁二烯聚合物是優(yōu)選的膠乳。該組合物也可以包括穩(wěn)定化的表面活性劑作為交聯(lián)劑以改進(jìn)生成泡沫的物理性能。該組合物可以使用二元催化體系，而且該組合物可以包括各種添加劑以改進(jìn)其性能，例如石蠟和硅氧烷防粘劑。把膠乳乳液供給制造廠，在那里再加入無機(jī)或有機(jī)填料，以提高(產(chǎn)品)所需性能，這樣做是有利的。在本發(fā)明的實(shí)踐中，更為有利的是無需加入任何額外的固化劑、凝膠劑、促進(jìn)劑或穩(wěn)定劑。在一個(gè)非限定的實(shí)施例中，該乳液在室溫下長(zhǎng)達(dá)12個(gè)月仍然是穩(wěn)定的。加工過程中生成的泡沫，經(jīng)過背襯工藝而進(jìn)行交聯(lián)，以改進(jìn)(產(chǎn)品)的最終性能，使其具有足夠的強(qiáng)度。更有利的是本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)化的制造方法，無需使用能釋放促進(jìn)劑的任何一種重金屬，硫或亞硝胺，這些物質(zhì)通常在制造這種泡沫時(shí)使用。
在另外一個(gè)主要方面，本發(fā)明是一種制造制品的方法，包括把泡沫涂布在基材上，其中該泡沫是由一種組合物制成的，該組合物包括一種雙峰膠乳和一種環(huán)氧乳液。在更為廣泛的意義上來說，本發(fā)明是一種制造組合物的方法，該組合物用于制造一種膠乳泡沫，該方法包括將雙峰膠乳和環(huán)氧乳液進(jìn)行混合。
在本發(fā)明中使用的雙峰膠乳其特征是具有兩個(gè)彼此獨(dú)立的不同的粒徑分布，具有高含固量，良好的高剪切流變性能和低剪切粘度。該雙峰膠乳中的大尺寸聚合物粒子具有非均相特征。
在本發(fā)明中使用的雙峰膠乳可以包括一定比例的大尺寸的膠乳粒子和一定比例的小尺寸的膠乳粒子。需要使用的大粒子的直徑是小粒子的2.5～10倍，最優(yōu)選的是3～4倍。在該膠乳配方中大粒子的重量百分?jǐn)?shù)應(yīng)大于小粒子。例如一種基本上由苯乙烯/丁二烯組成的膠乳組合物中，其中大粒子占的重量百分比是50～98，優(yōu)選地是60～80，而小粒子占的重量百分比是2～50，優(yōu)選地20～40?？梢岳斫?，大粒子的比例和小粒子的比例，粒子的粒徑分布、所用配方的含固量取決于所用的特定膠乳和/或所用的特定涂布裝置。
大的膠乳粒子直徑可以在1500(0.15微米)～10,000(1微米)，更優(yōu)選地是1800(0.18微米)～3000(0.3微米)的范圍內(nèi)變化。而小的膠乳粒子其直徑可以在500(0.05微米)～1000(0.1微米)，更優(yōu)選地是600(0.06微米)～800(0.08微米)的范圍內(nèi)變化。
為了提供大的聚合物粒子的雙峰膠乳，在本發(fā)明的實(shí)施中可以使用非均相聚合物粒子。美國(guó)專利US.4,134,872公開的聚合物膠乳的類型是值得關(guān)注的。也就是說，非均相聚合物粒子其特征是硬樹脂狀的共聚體的聚合物形成芯或芯區(qū)，而優(yōu)選地軟的共聚體殼或殼型區(qū)。能夠聚結(jié)的非均相的，具有硬芯或芯型區(qū)以及軟殼或殼型區(qū)的聚合物粒子，在這里也是有用的。
一般說來，大的非均相聚合物粒子具有比較軟的聚合物區(qū)(domain)以及較硬的聚合物區(qū)。相信硬的聚合物區(qū)提供涂料制劑所需的光澤性能，而軟的易變形的聚合物區(qū)，則提供涂料所需要的粘合性能。
典型的非均相聚合物粒子包括10～90wt％，優(yōu)選地40～75wt％的硬聚合物區(qū)和10～90wt％，優(yōu)選地25～60wt％的軟聚合物區(qū)(polymerdomain)。通常，硬聚合物區(qū)包括80～100wt％的單體(例如單亞乙烯基芳族單體)，該單體聚合時(shí)生成硬聚合物區(qū)的硬質(zhì)組分；0～20wt％，優(yōu)選10～20wt％的單體，例如開鏈脂族共軛二烯單體或其他的這種單體當(dāng)聚合時(shí)，對(duì)硬區(qū)提供軟的性能；和0～10wt％，優(yōu)選0.5～5wt％的脂肪族可水解或可離解的單體例如丙烯酸。通常，軟聚合物區(qū)包括30～70wt％，優(yōu)選地40～60wt％的單烯鍵式不飽和單體(例如一種單體生成該聚合物區(qū)的硬質(zhì)組分如單亞乙烯基芳族單體，或者是一種單體，該單體能生成軟聚合物區(qū)的軟組分如丙烯酸酯單體，或者是兩者的混合物)；70～30wt％，優(yōu)選60～40wt％的軟單體，例如開鏈共軛二烯；和0.1～10wt％，優(yōu)選2～6wt％的水的可水解或離解的單體。通常，膠乳組合物成膜的最低溫度低于30℃。優(yōu)選地非均相聚合物粒子包括含有羧基化的單亞乙烯基/共軛二烯的聚合物粒子。例如具有非均相特征的含有羧基化苯乙烯/丁二烯聚合物粒子特別有用。
本發(fā)明的小聚合物粒子是用單體混合物制成的，具有足夠的粘附性，這對(duì)于泡沫涂層很有利，例如制造一種有彈性的泡沫背襯層，粘附在第二結(jié)構(gòu)上，后者是泡沫層的襯底。實(shí)際上任何一種能夠用作泡沫涂層并制成雙峰組合物的膠乳都可以使用。該膠乳還需要羧基化以增加膠體的穩(wěn)定性并且因而增加對(duì)紙和顏料的粘附程度。為了獲得羧基化，適用的單體包括丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸和富馬酸。通常膠乳組合物最低成膜溫度低于25℃。用于制備本發(fā)明的這種膠乳的具有代表性的單體以及制備單獨(dú)的分離粒子的方法如美國(guó)專利US3,404,116和3,399,080所述。適于制備本發(fā)明膠乳的單體可以包括烯烴如乙烯和丙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸羥烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸羥烷基酯、丙烯酰胺、n-羥甲基丙烯酰胺以及如氯乙烯和1，1-二氯乙烯這樣的單體。特別優(yōu)先的膠乳包括改性的苯乙烯/丁二烯膠乳，例如苯乙烯/丁二烯/丙烯酸、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸/衣康酸、苯乙烯/丁二烯/1，1-二氯乙烯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸和/或苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丁二烯/丙烯酸。上述的膠乳中可以使用羧酸的混合物。
在制備小粒徑的聚合物膠乳時(shí)，初始粒子的形成過程中需要使用較小的聚合物粒子(例如“種子”膠乳)。然后各種不同粒徑的膠乳混合在一起，生成一種雙峰的膠乳組合物。另一方面，雙峰膠乳在非均相粒子乳液聚合過程中可以通過中途加入種子膠乳而制得。例如，大粒徑粒子的芯區(qū)可以與大粒徑粒子的殼區(qū)同步生成或在其后生成?？梢约尤敕N子膠乳以提供大的具有硬芯區(qū)和軟殼區(qū)的非均相聚合物粒子，并且小聚合物粒子具有柔軟性能，其與大粒子的殼性能相似。如果需要，任何一種這樣的膠乳(配方)都可以被濃縮。
本發(fā)明的實(shí)施中，優(yōu)選使用羧基化的膠乳，該膠乳包括乙烯基芳族單體和一種不飽和羧酸單體的共聚物。優(yōu)選的形式是該共聚物還可以包括二烯單體。乙烯基芳族單體可選自苯乙烯，d-甲基苯乙烯、a，r-甲基苯乙烯、a，r-乙基苯乙烯、α-a，r-二甲基苯乙烯、a，r，a，r-二甲基苯乙烯、a，r-叔丁基苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯、氰基苯乙烯、乙酰苯乙烯、單氯苯乙烯、二氯苯乙烯和其他的鹵代苯乙烯及其混合物。該乙烯基芳族單體可以任何有效量存在。乙烯基芳族單體用量約為聚合物樹脂總重量的0～75％。優(yōu)選地，乙烯基芳族單體用量約為35～70wt％。
該烯鍵式不飽和羧酸可以是一元羧酸或二元羧酸或多元羧酸，如丙烯酸，甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸，衣康酸、其衍生物和它們的混合物。
以聚合物樹脂的總重量計(jì)，該烯鍵式不飽和羧酸單體用量約為0.5～25％。優(yōu)選地，以共聚物總重量計(jì)，該烯鍵式不飽和羧酸單體用量約為1～5％，更優(yōu)選3～5％。
二烯單體，如果使用的話，可以選自丁二烯、異戊二烯、二乙烯基苯、其衍生物或它們的混合物。1，3-丁二烯單體為優(yōu)選。二烯單體用量約為聚合物樹脂總重量的約0～85％，優(yōu)選約為30～65％。
該膠乳可以包括額外的烯鍵式不飽和單體組分。這種烯鍵式不飽和化合物的具體例子包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酯苯酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯丙烯酸乙酯、馬來酸二乙酯、馬來酸聚乙二醇酯、氯乙烯、溴乙烯、1，1-二氯乙烯、1，1-二溴乙烯、乙烯基甲基酮、甲基異丙烯基酮和乙烯基乙酯。還可以包括其衍生物和混合物。
該膠乳可以包括苯乙烯/丁二烯/丙烯酸共聚物或苯乙烯/丁二烯/丙烯酸羥乙酯/衣康酸共聚物。該膠乳也可以包括共聚物的混合物?？梢允褂迷诩s等量的苯乙烯/丁二烯/丙烯酸和苯乙烯/丁二烯/丙烯酸羥乙酯/衣康酸聚合物的混合物。
根據(jù)已知的乳液聚合原理，在一定的時(shí)間，溫度和壓力的條件下，這些單體在一種含表面活性劑和改性劑的水乳液中進(jìn)行共聚反應(yīng)。
在本發(fā)明的實(shí)施中，環(huán)氧乳液和雙峰膠乳混合在一起使用。
適用的環(huán)氧樹脂組分是具有一個(gè)以上的1，2-環(huán)氧基的任何化合物。通常，環(huán)氧樹脂組分是飽和的或不飽和的脂肪族或脂環(huán)族、芳族或雜環(huán)并且可以是取代的或未取代的。環(huán)氧樹脂可以選自雙酚化合物的多縮水甘油醚、酚醛清漆樹脂多縮水甘油醚和聚乙二多縮水甘油醚。還可以使用兩種或兩種以上的環(huán)氧樹脂的混合物。
優(yōu)選的環(huán)氧樹脂是雙酚化合物的多縮水甘油醚。已發(fā)現(xiàn)雙酚A或雙酚F的多縮水甘油醚是適用的。可以作為環(huán)氧氯丙烷和雙酚A或雙酚F或其衍生物的反應(yīng)產(chǎn)物形成環(huán)氧樹脂。
可固化膠乳組合物的環(huán)氧樹脂組分還可包括乳化劑或表面活性劑?？梢允褂藐庪x子的或非離子的表面活性劑，優(yōu)選的是非離子表面活性劑。更優(yōu)選的是一種乙氧基化的非離子表面活性劑。一種HLB值約為16～20的乙氧基化的非離子表面活性劑是最優(yōu)選的。購(gòu)自Diamondshamrock公司的商品為“Capcaru 65”的非離子表面活性劑是適用的。乳化劑或表面活性劑用量約為環(huán)氧樹脂重量的5～10％。優(yōu)選地，乳化劑或表面活性劑用量至少是約8％。已發(fā)現(xiàn)，加入非離子表面活性劑或乳化劑，制成的環(huán)氧樹脂乳液的粒子較小。小的粒子有助于改進(jìn)環(huán)氧樹脂的穩(wěn)定性進(jìn)而改進(jìn)該可固化膠乳組合物的穩(wěn)定性。
在環(huán)氧樹脂乳液的制備過程中，使環(huán)氧樹脂和表面活性劑或乳化劑混合均勻，其是通過使用一種適用的高剪切混合機(jī)進(jìn)行的。這樣制成的環(huán)氧樹脂乳液的粒徑大約為tile膠乳的2～5倍(例如是該膠乳粒徑的3倍(例如小于1000納米))。在相轉(zhuǎn)化過程中高剪切均化作用仍可繼續(xù)，以便有利于獲得小的粒子。
環(huán)氧樹脂的用量，根據(jù)最終產(chǎn)品的性能要求，以及環(huán)氧樹脂和所用羧酸的類型可以在一個(gè)寬的范圍內(nèi)變化。
低粘度的樹脂是優(yōu)選的，因?yàn)槿菀字瞥煞€(wěn)定的乳液。具有代表性的市售環(huán)氧樹脂包括The Dow Chemical Company的商品名為D.E.R.351-A和D.E.R.330的產(chǎn)品。
如上所述的環(huán)氧樹脂乳液組分包括一種有機(jī)-溶解的或有機(jī)-混溶的催化劑。適用的有機(jī)-溶解的或有機(jī)-混溶的催化劑包括鏻鹽例如醋酸乙基三苯基鏻和磷酸乙基三苯基鏻，和季銨鹽例如烷基芐基二甲基氯化銨，芐基三甲基氯化銨，甲基三辛基氯化銨，四乙基溴化銨，氯化N-十二烷基吡啶鎓和四乙基碘化銨。優(yōu)選的有機(jī)一溶解或有機(jī)一混溶的催化劑是醋酸乙基三苯基鏻(ethyltriphenyl phosphonium acidacetate)、磷酸乙基三苯基鏻和甲基三辛基氯化銨。磷酸乙基三苯基鏻不容易購(gòu)到，但可用醋酸乙基三苯基鏻和磷酸反應(yīng)來制取。
有機(jī)-溶解或有機(jī)-混溶的催化劑用量是環(huán)氧樹脂重量的0.1～10.0％，優(yōu)選地是0.3～2.0％。
水性溶催化固化劑用量是該共聚物重量的約0.1～15％。適用的催化固化劑包括三二甲基氨基甲基苯酚(tridimethyl aminomethyl phenol)、二甲基氨甲基苯酚、雙氰胺、多胺例如1，2-乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺和異佛爾酮二胺。
根據(jù)本發(fā)明可固化的膠乳組合物還可包括普通的復(fù)合成分例如填料、增稠劑、抗氧化劑、分散劑、pH調(diào)節(jié)劑和阻燃劑。
該反應(yīng)膠乳及其共反應(yīng)材料的pH值，如果需要，可以通過加入酸化劑或堿化劑，例如醋酸、檸檬酸、稀釋的無機(jī)酸、氫氧化銨和堿金屬氫氧化物的稀水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)。
膠乳和環(huán)氧樹脂乳液的混合物的貯存期，可以通過選擇該混合物的pH值而得到改進(jìn)，這樣膠乳共聚物上的足夠比例的羧基可以得到質(zhì)子化。已發(fā)現(xiàn)，如果該pH值維持在6～6.5的范圍內(nèi)，那么就可以延長(zhǎng)貯存期限。可以使用任何一種適應(yīng)的方法調(diào)節(jié)該pH值，加入適宜量的氨水能夠調(diào)節(jié)pH值。
除了雙峰膠乳以外，環(huán)氧乳液還可包括額外的組分和添加劑。這些額外組分可以包括，但不限于，每100干份的雙峰膠乳，0.1～10份，優(yōu)選約1～4份的石蠟乳液以改進(jìn)泡孔的粘性和耐水性。該組合物還可包括0.1～5份，優(yōu)選1份泡孔防粘劑例如硅氧烷基的泡孔防粘劑，以防止泡孔壁相互粘附在一起。該組合物還可以包括0.1～5份，優(yōu)選約3份的泡沫穩(wěn)定劑例如N-十六十八烷酰磺基琥珀酰胺酸二鈉(disodiumN-cetostearyl sulphosuccinimate)懸浮液。該組合物還可以包括0.1～5份，優(yōu)選約1份泡沫助促進(jìn)劑(froth booster)。該組合物可以包括0.1～約2份，優(yōu)選約0.4份用于填料的分散劑，如果有的話，例如加入磷酸鹽分散劑以改善無機(jī)填料的分散性。該組合物可以包括0.1～5份，優(yōu)選約1.5份的催化劑或二元催化劑，以縮短加工過程中的固化時(shí)間，例如由2，4，6-三(二甲基氨基甲基)苯酚和乙基三苯基鏻酸酯(ethtriphenylphosphonium acid ester)組成的水基混合物。該組合物可以包括0.1～2份，優(yōu)選0.5份的硫酸銨以降低粘度。該組合物可以包括0.1～10份，優(yōu)選4份環(huán)氧乳液作為交聯(lián)劑。該組合物可以包括一種能夠改進(jìn)回彈性的化合物，例如0.1～5份，優(yōu)選1.5份的油酸銨。該組合物可以包括0.1～5份的一種或多種抗氧化劑，例如約1.2份的聚合受阻酚和ditridecyl di thio diproprionate的混合物。
本發(fā)明的組合物還可以包括一種或多種無機(jī)填料。無機(jī)填料包括本領(lǐng)域人所共知的如粘土、二氧化鈦、碳、硅酸鹽、氧化鋅、碳酸鈣、硫化鋅、鈦酸鉀和鈦酸鹽晶須，玻璃粉、粘土、高嶺土和玻璃纖維。填料的用量可隨填料密度和所需涂層性能而變化。上述各組分在含水介質(zhì)中進(jìn)行混合，得到一種含固量約10～約90％的配方。
當(dāng)然，本發(fā)明的可固化膠乳組合物的各組分，由于室溫下可以進(jìn)行固化，所以應(yīng)分別保存。在某些情況下，兩種或兩種以上彼此不反應(yīng)的各組分可以預(yù)混合。例如，該膠乳和水溶性催化固化劑，可以作為一種組分，而含有有機(jī)-溶解或有機(jī)-混溶的催化劑作為另一組分分別制備。該膠乳也可以與含有有機(jī)-溶解或有機(jī)-混溶催化劑的環(huán)氧乳液混合，然后在使用之前，直接單獨(dú)加入水溶性催化固化劑。一經(jīng)混合，該組合物可以直接使用，或者根據(jù)具體使用方法所要求的含固量用水進(jìn)行稀釋。然而含有雙峰膠乳和環(huán)氧乳液的本發(fā)明的組合物可以方便地進(jìn)行混合，并且長(zhǎng)期保存，如長(zhǎng)達(dá)一年之久。
固化溫度可以是室溫以上的任何一個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟?。的確，有些固化反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，但是由于反應(yīng)進(jìn)行的非常緩慢，所以這種溫度不具有實(shí)際意義。
優(yōu)選的固化溫度范圍是120～180℃，固化時(shí)間是可以變化的。影響固化時(shí)間的因素包括溫度、膜厚、含水量以及該可固化涂料組合物中的組分。在上述的溫度范圍內(nèi)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)整個(gè)固化時(shí)間大約是5～10分鐘是適當(dāng)?shù)摹?br> 基于我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明的普遍性無論如何不應(yīng)受到觀念上的限制。然而，一旦開始固化，水溶性催化固化劑在一定程度上要轉(zhuǎn)移到環(huán)氧樹脂相中，并且促進(jìn)環(huán)氧樹脂的聚合反應(yīng)以及羧基-環(huán)氧之間的反應(yīng)。這也使得該膠乳更容易和環(huán)氧樹脂混合。有機(jī)可溶催化劑表現(xiàn)出只對(duì)酸-環(huán)氧反應(yīng)具有適度的活性。因此，用有機(jī)-溶解催化劑預(yù)催化的樹脂乳液具有很長(zhǎng)的儲(chǔ)存期限。有機(jī)溶解催化劑也使得羧基化的膠乳聚合物更容易和環(huán)氧樹脂混溶。因此有理由認(rèn)為該膠乳粒子與嵌入的均聚環(huán)氧樹脂網(wǎng)交聯(lián)。
發(fā)泡步驟可以任何一種適用的常規(guī)方法進(jìn)行。泡沫可以用本領(lǐng)域已知的方法產(chǎn)生。例如，通過釋放非凝結(jié)氣體，如氮?dú)饣蛘咄ㄟ^可分解釋放出氣體的材料與該混合物中的組分進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并作為產(chǎn)物釋放出非凝結(jié)氣體。該反應(yīng)膠乳與其共反應(yīng)材料的混合物的發(fā)泡工藝，可以通過打泡或者使用市售的發(fā)泡裝置進(jìn)行。已知的發(fā)泡助劑，如十二烷基硫酸鈉，或泡沫穩(wěn)定劑如油酸鉀，如果需要可以加入。優(yōu)選地，這種添加材料應(yīng)該是與膠乳聚合物或其共反應(yīng)材料中的活性基團(tuán)不發(fā)生反應(yīng)，并且該選擇權(quán)是隨著膠乳組合物而發(fā)生變化的。然而，其他的皂、乳化劑、潤(rùn)濕劑和表面活性劑即使它們?cè)谟邢薜某潭壬嫌蟹磻?yīng)活性也可使用。
發(fā)泡混合物可以注入模具中，涂布在平盤或帶上，或涂布在基材上。為了規(guī)范起見，“基材”一詞定義為任何一種材料，如布、織物、皮革、木材、玻璃或金屬或任何形式的襯背，當(dāng)膠乳涂布或者固化后，泡沫混合物將會(huì)粘附其上。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，泡沫作為織物的襯里，泡沫首先涂布在織物上然后進(jìn)行干燥和固化。通過連續(xù)發(fā)泡工藝制造的典型泡沫其濕態(tài)的密度約為200～400克/升，優(yōu)選約350克/升。該泡沫可以用刮片涂布到基材上。
一旦泡沫形成，可以在約110～150℃的溫度下進(jìn)行干燥和固化。干燥和固化可在鼓風(fēng)烘箱中進(jìn)行。該烘箱的內(nèi)溫度優(yōu)選地應(yīng)保持在約120℃以上。
下面是本發(fā)明的實(shí)施例，但并不意味著對(duì)本發(fā)明或其權(quán)利要求范圍進(jìn)行限定，除非另有說明，這里所有的有份數(shù)為重量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)施例在一個(gè)具有氮?dú)馊肟?，機(jī)械攪拌器和冷凝器的不銹鋼反應(yīng)器中，加入20.7份雙酚A和68.48份D.E.R.330環(huán)氧樹脂，在攪拌下加熱至130℃。加入70％的A1催化劑的甲醇溶液0.05份，溫度升至150℃，反應(yīng)開始放熱，在絕熱條件下，放熱峰在180℃左右。放熱峰出現(xiàn)之后30分鐘，當(dāng)樹脂降至120℃時(shí)加入甲基對(duì)甲苯磺酸酯0.026份。反應(yīng)溫度進(jìn)一步降至90℃時(shí)，同時(shí)加入Aerosol 108(ICI公司生產(chǎn)的表面活性劑)4.3份，Disponil TA 430(Henkel)5.1份和Aerosol TO75 1.4份并攪拌混合30分鐘以上。得到樹脂的最終環(huán)氧當(dāng)量值(EEW)是500±20。該樹脂產(chǎn)物在離心泵中進(jìn)行分散，得到的環(huán)氧乳液粒徑小于0.6微米；EEW值780～910，固含量56～61％。
根據(jù)本發(fā)明的一種乳液，是通過混合下列各組分而制成的。100干份雙峰羧基化苯乙烯-丁二烯膠乳，4份石蠟乳液以防止泡孔粘性和提高防水性能(IMPERMAX T940，Govi產(chǎn)品)，1份硅氧烷基泡孔防粘劑以防止泡沫體孔壁相互粘附在一起(PROSIL E70，StephensonBrot，hers產(chǎn)品)，3份泡沫穩(wěn)定劑(EMPINIM MKB，一種N-十六十八烷酰磺基琥珀酰胺酸二鈉的懸浮液，Albright和Wilson SurfactantsGroup產(chǎn)品)，1份泡沫助促進(jìn)劑(SLS)，0.4份填料分散劑(CALGONPT，加入一種聚磷酸酯分散劑以改善無機(jī)填料的分散性)，1.5份的二元催化劑以縮短加工過程的固化時(shí)間(ETPPAAc/Ancamine K54，由2，4，6一三(二甲基氨基甲基)苯酚和乙基三苯基鏻酸酯組成的水基混合物，購(gòu)自Morton Performance chemicals Europe)，0.5份硫酸銨以降低粘度，4份環(huán)氧乳液用作交聯(lián)劑，1.5份油酸銨以改善回彈性和1.2份抗氧化劑的混合物(EMULSION L，由聚合受阻酚(WINGSTAY L)和輔助抗氧化劑ditridecyl di tiho djproprionate(DTDTDP)，購(gòu)自GreatLakes inAusfria)。
用于制造泡沫背襯的乳液包括干重100份的上述乳液，干重60份的碳酸鈣填料，生成含固量78％和粘度3,500cps(Brookfield spindle 4轉(zhuǎn)速20rpm)的產(chǎn)品。上述填料用于改進(jìn)最終泡沫產(chǎn)品的回彈性和強(qiáng)度。碳酸鈣在泡沫制造過程中用作補(bǔ)充劑。碳酸鈣優(yōu)選的是容易分散的并且在以每100份干膠乳，碳酸鈣用量為200份的高含量情況下，膠乳具有低的泡沫粘度，穩(wěn)定且形成的最終泡沫具有良好的性能。具有代表性的碳酸鈣填料通常是Omya公司的BL 200，該產(chǎn)品是用機(jī)械的方法使用空氣發(fā)泡，以降低密度，涂布在基材上，然后在約140℃的烘箱內(nèi)干燥除去該體系內(nèi)的水份。
由于這一說明，使得本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)和可選擇的實(shí)施例對(duì)于專業(yè)人員來說是顯而易見的。因此，本說明書只不過是告訴專業(yè)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。當(dāng)然，這是表述的本發(fā)明的形式僅僅是用于說明的具體實(shí)施方案。這里例舉和表述的內(nèi)容，其中的組成或材料可以進(jìn)行等量替換。本發(fā)明的某些性能可以獨(dú)立使用而不受其他性能的制約。閱讀過本發(fā)明的上述說明之后，這一切對(duì)于專業(yè)人員來說都是理所當(dāng)然的了。
權(quán)利要求
1.一種用于制備膠乳泡沫的組合物，其包括雙峰膠乳和環(huán)氧乳液。
2.權(quán)利要求1的組合物，還包括填料。
3.權(quán)利要求的組合物，其中所述雙峰膠乳是苯乙烯/丁二烯/丙烯酸、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸/衣康酸、苯乙烯/丁二烯/1，1-二氯乙烯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丁二烯/丙烯酸或其組合。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述雙峰膠乳是羧基化的苯乙烯-丁二烯膠乳。
5.權(quán)利要求1的組合物，其包括每100份雙峰膠乳約0.1～10份環(huán)氧乳液。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述環(huán)氧是雙酚化合物的多縮水甘油醚。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述環(huán)氧是雙酚化合物的多縮水甘油醚，酚醛清漆樹脂的多縮水甘油醚或者聚乙二醇多縮水甘油醚。
8.權(quán)利要求1的組合物，還包括石蠟乳液。
9.樹利要求1的組合物，還包括一種泡孔防粘劑。
10.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種泡沫穩(wěn)定劑。
11.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種泡沫助促進(jìn)劑。
12.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種填料分散劑。
13.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種催化劑，用于縮短固化時(shí)間。
14.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種回彈性增強(qiáng)劑。
15.權(quán)利要求1的組合物，還包括一種抗氧化劑。
16.一種制造制品的方法，該方法包括把泡沫涂布在基材上，其中所述泡沫是由包括雙峰膠乳和環(huán)氧乳液的組合物形成的。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括填料。
18.權(quán)利要求16的方法，其中所述雙峰膠乳是苯乙烯/丁二烯/丙烯酸、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸/衣康酸、苯乙烯/丁二烯/1，1-二氯乙烯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丁二烯/丙烯酸或其組合。
19.權(quán)利要求16的方法，其中所述雙峰膠乳是羥基化的苯乙烯-丁二烯膠乳。
20.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物包括每100份雙峰膠乳，0.1-10份環(huán)氧乳液。
21.權(quán)利要求16的方法，其中所述環(huán)氧是雙酚化合物的多縮水甘油醚。
22.權(quán)利要求16的方法，其中所述環(huán)氧是雙酚化合物的多縮水甘油醚，酚醛清漆樹脂的多縮水甘油醚或聚乙二醇多縮水甘油醚。
23.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種石臘乳液。
24.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種泡孔防粘劑。
25.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種泡沫穩(wěn)定劑。
26.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種泡沫助促進(jìn)劑。
27.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種填料分散劑。
28.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種催化劑用于縮短固化時(shí)間。
29.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種回彈性增強(qiáng)劑。
30.權(quán)利要求16的方法，其中所述組合物還包括一種抗氧化劑。
31.用于形成一種組合物的方法，該組合物用于制備膠乳泡沫，該方法包括將雙峰膠乳和環(huán)氧膠乳進(jìn)行混合。
32.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括指一種填料。
33.權(quán)利要求31的方法，其中的雙峰膠乳是苯乙烯/丁二烯/丙烯酸、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸/衣康酸、苯乙烯/丁二烯/1，1-二氯乙烯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸β-羥乙酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸、醋酸乙烯酯/丙烯酸正丁酯/丙烯酸、苯乙烯/丙烯酸正丁酯/丁二烯/丙烯酸或其組合。
34.權(quán)利要求31的方法，其中所述雙峰膠乳是羥基化的苯乙烯-丁二烯膠乳。
35.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物包括每100份雙峰膠乳，0.1-10份環(huán)氧乳液。
36.權(quán)利要求31的方法，其中所述環(huán)氧是一種雙酚化合物的多縮水甘油醚。
37.權(quán)利要求31的方法，其中所述環(huán)氧是雙酚化合物的多縮水甘油醚，酚醛清漆樹脂的多縮水甘油醚或聚乙二醇多縮水甘油醚。
38.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種石蠟乳液。
39.權(quán)利要求31的方法，其中的組合物還包括一種泡孔防粘劑。
40.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種泡沫穩(wěn)定劑。
41.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種泡沫助促進(jìn)劑。
42.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種填料分散劑。
43.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種催化劑，用于縮短固化時(shí)間。
44.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種回彈性增強(qiáng)劑。
45.權(quán)利要求31的方法，其中所述組合物還包括一種抗氧化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制備膠乳泡沫的組合物，該組合物包括一種雙峰膠乳和一種環(huán)氧乳液。該組合物也可以含有一些附加組分，如填料、表面活性劑，泡孔防粘劑、泡沫穩(wěn)定劑、泡沫助促進(jìn)劑、用于加工過程中縮短固化時(shí)間的催化劑、減粘劑、增強(qiáng)回彈性的化合物和抗氧化劑。
文檔編號(hào)C08J9/30GK1409742SQ00816920
公開日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2000年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者J·G·肯尼迪, C·皮肖基, K·W·海斯特, P·C·J·M·范貝利根 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司