[发明专利]浸渍材料组成物及其生产方法、帘线加强复合物制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境友好的浸渍材料组成物，所述组成物在用于生产帘布的合成纤维与橡胶之间形成中间相，并且因此使所述两种结构能够彼此粘合，尤其涉及一种浸渍材料组成物及其生产方法、帘线加强复合物制备方法。

背景技术

帘布用作轮胎加强材料。因为用于帘布生产的合成纤维与橡胶的化学结构彼此显著不同，所以所述材料在其化学和物理结构方面彼此不相容。合成纤维具有高强度和低伸长率，而橡胶是具有高伸长率和低强度的聚合材料。存在于合成纤维结构中的极性基团(酰胺、羟基以及羰基)与橡胶的非极性结构不相容。存在于现有技术水平中的此不相容性用水基间苯二酚-甲醛-胶乳(Resorcinol-Formaldehyde-Latex；RFL)粘着溶液来消除，所述粘着溶液在帘线与橡胶之间形成一个相并且使得橡胶与纤维能够彼此连接。

RFL的主要功能是充当通过在纤维与橡胶之间形成一个相来粘合两种不相容结构的粘着剂。RFL中的RF官能团与纤维的极性基团连接，同时胶乳(Latex；L)基团通过硫化与纤维连接，并且因此形成橡胶-纤维复合结构。汽车轮胎应用是其中使用所述复合结构的最重要产品实例之一。在“浸渍”处理期间将水基RFL粘着剂涂覆在帘布上，其是帘布生产的最终步骤。用粘着性测试来检测形成于橡胶与帘线之间的粘合的强度。粘着性是高强度帘线加强的橡胶产品中的极重要参数。这是因为帘线-橡胶粘着性是直接影响轮胎寿命和性能的因子。

因为RFL粘着配制品的稳定结构性特征和低成本，使用RFL粘着配制品作为所有合成纤维加强材料中的粘合材料已经超过半个世纪。然而，间苯二酚和甲醛两者是对人类和环境健康具有高风险的化学品，并且因此其用途有限。关于此主题，从国际组织、制造商和终端用户得到大量反馈。已知间苯二酚在其接触皮肤时造成瘙痒和皮疹，刺激眼睛并且展示肝脏和心血管系统中的毒性特性。

甲醛对于人体健康和安全性比间苯二酚风险更高。在2004年，甲醛由世界卫生组织的国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer；IARC)的一群科学家分类为2A类化学品(对人类可能致癌)，并且随后分类为1类(对人类致癌)。在2009年，甲醛包含于IARC的造成白血病的化学品列表中。与此一致地，主张甲醛是基因诱变剂。即使低水平的甲醛(1ppm)仍可能造成眼睛、鼻子以及咽喉刺激。

尽管甲醛类树脂在成本方面有利，但产生商和客户因为上文陈述的原因而探索替代方案。因此，尤其近年来，研究人员已经致力于开发无间苯二酚和甲醛的帘布浸渍溶液。无甲醛浸渍溶液的制备已经报告于各种研究中。

现有技术水平中已知的申请美国专利文献第US20120041113号揭示制备一种组成物，所述组成物包括环氧化物、封闭型异氰酸酯、环氧化物固化剂以及乙烯基吡啶胶乳。

现有技术水平已知的另一个申请国际专利文献第WO9600749号揭示，将用三种官能性-环氧树脂、苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶以及苯乙烯-丁二烯-丙烯腈-丙烯酸胶乳配制的浸渍溶液应用于聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate；PET)帘布，以及其与橡胶粘着的强度。

现有技术水平已知的另一个申请美国专利文献第US5118545号揭示包括多个双键的芳族聚酰胺(aramide)的合成。其陈述将合成树脂涂覆在芳族聚酰胺类帘布上，并且芳族聚酰胺树脂中的双键与橡胶中的双键一起硫化，同时酰胺基团提供与芳族聚酰胺纤维的物理粘着。

美国专利文献第US4472463号揭示用两步浸渍处理来浸渍非粘着性活化PET纤维。第一浸渍步骤包括芳香族缩水甘油酯环氧化物和封闭型异氰酸酯，而第二浸渍步骤包括两种不同胶乳。第一胶乳是苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶共聚物，而另一个是丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物。其陈述H-粘着值高于RFL浸渍纤维的H-粘着值。

现有技术水平已知的另一个申请美国专利文献第US20040249053号中揭示环境友好的浸渍材料，其揭示马来化(maleinized)的聚丁二烯通过与聚乙二醇反应而呈现水溶性。用环氧化物改性的PET帘线首先用此树脂涂布，并且随后用苯乙烯-丁二烯-乙烯基吡啶胶乳涂布。所述树脂展现相对于用RFL处理的织物较低的粘着强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种浸渍材料，其包括更具环境良性的化学品并且为帘布提供高性能，而非提供现有技术水平中使用的化学品。