[发明专利]帘布浸渍材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种帘布浸渍溶液及其制备方法，所述方法包括：将丙烯酸树脂(聚合物)加入水(11)中；调节pH值(12)；将环氧树脂加入组合物(13)；将聚异氰酸酯加入所述组合物(14)；将胶乳加入所述组合物(15)；获得浸渍材料(16)；通过在两种材料之间提供一界面使合成纤维和用于生产帘布增强橡胶材料的橡胶彼此粘接；它不会和RFL一样危害人类健康且其为环境友好型。

技术领域

本发明涉及一种帘布浸渍溶液，通过在两种结构之间提供一相(phase)，所述浸渍溶液能使合成纤维和橡胶彼此粘接，且所述浸渍溶液为环境友好型。本发明还涉及一种帘布浸渍溶液的制备方法。

背景技术

由于用于所述帘布生产过程中的合成纤维和橡胶的化学结构彼此非常不同，因而鉴于它们的化学和物理结构，所述材料彼此不相容。合成纤维具有高强度和低延展性，而相反地，橡胶为聚合材料，其具有高延展性和低强度。合成纤维结构中存在的极性基团(酰胺、羟基和羰基)与橡胶的非极性结构不相容。通过水基间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)粘合溶液可消除不相容性，所述粘合溶液在所述帘线和橡胶之间形成一相且能使橡胶和纤维彼此粘合。

RFL的主要功能是用作粘合剂，通过在纤维和橡胶之间形成相以粘接两个不相容的结构。RFL中的RF官能基团与纤维的极性基团粘接，胶乳(L)基团与硫化的纤维粘接并形成橡胶-纤维复合结构。最重要的产品实例中的汽车轮胎中使用了所述复合结构。水基RFL粘合剂应用在帘布的浸渍过程中，浸渍是帘布生产的最后一步。通过附着力实验可检验橡胶和帘线之间形成的键的强度。在高韧性线增强型橡胶制品中，附着力是非常重要的参数。因为帘线-橡胶附着力是影响轮胎性能的关键因素。

美国专利文献US20120041113是本领域的一种已知应用，其公开了一种制备组合物的方法，所述组合物包括环氧树脂、封闭型异氰酸酯、环氧固化剂和乙烯基吡啶乳胶。

国际专利文献WO9600749是本领域的另一种已知应用，其公开了将由三官能环氧树脂、苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶和苯乙烯-丁二烯-丙烯腈-丙烯酸胶乳配制而成的浸渍溶液应用在聚对苯二甲酸乙酯(PET)材料和橡胶粘合强度中。

美国专利文献US5118545是本领域的另一种已知应用，其公开了合成具有多个双键的芳香族聚酰胺。它表明合成树脂应用在芳香族聚酰胺基帘布上，芳香族聚酰胺树脂中的双键被橡胶中的双键硫化，且酰胺基团为芳香族聚酰胺纤维提供物理粘附。

美国专利文献US4472463是本领域的另一种已知应用，其公开了采用两步过程浸渍浸渍非粘附活性PET纤维。第一步浸渍包括芳族缩水甘油基酯环氧树脂和封闭型异氰酸酯，而第二步骤浸渍包括两种不同的胶乳。第一胶乳是苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶共聚物，另一种是甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。它表明，在H-附着力实验中，相比于RFL浸渍溶液，其具有较高的附着力。

美国专利文献US20040249053是本领域的另一种已知应用，其公开了一种环境友好型浸渍材料。在该申请中，马来酸化聚丁二烯与聚乙二醇反应并变成水溶性的。用环氧树脂进行改性的PET帘线首先用该树脂浸渍，然后再用苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶胶乳。然而，具有PET帘线橡胶的剥离粘合强度比具有RFL的织物的低，PET帘线用该树脂进行浸渍。

鉴于其稳定的结构特征和低成本，在所有的合成纤维增强材料中，RFL粘合配制剂已被用作粘合材料超过半个世纪。然而，间苯二酚和甲醛是有害化学物质，它们对人类和环境健康带来很大风险。因此，不得不对它们的使用进行限制。对于这个问题，得到了国际组织和客户的反馈。众所周知，间苯二酚会引起瘙痒和皮疹，当它与皮肤接触时，会刺激眼睛并在肝脏和心血管系统中表现出毒性。

对于人类的健康和安全，甲醛比间苯二酚的风险更高。2004年，国际癌症研究机构(IARC)的科学家组将甲醛列为2A类化学物质(可能的人类致癌物)，且世界卫生组织的科学家组将其列为1类(人类致癌物)。2009年，IARC将甲醛列为会引起白血病的化学物质。根据这些，甲醛被认为是基因诱变剂。即使少量的甲醛(1PPM)也会刺激眼睛、鼻子和喉咙。