[发明专利]一种胶乳发泡制品用降密增硬填料和制备方法及其应用

说明书

本发明涉及胶乳发泡领域，针对天然胶乳发泡制品的硬度和密度难以均衡的问题，提供一种胶乳发泡制品用降密增硬填料，为固含40‑50%的中空玻璃微珠碎片分散体。本发明利用中空玻璃微球碎片作为胶乳发泡制品的填料，同时起到增硬和降密的作用；将球形的中空玻璃微珠磨碎，得到弧形片层结构的玻璃碎片，与胶乳发泡制品中的网状结构之间相互缠绕，起到增硬效果。本发明还提供所述胶乳发泡制品用降密增硬填料的制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及胶乳发泡领域，尤其是涉及一种胶乳发泡制品用降密增硬填料和制备方法及其应用。

背景技术

胶乳发泡制品是一种低密度的多孔开放式材料，也可以说是一种橡胶质的连续泡沫体。胶乳发泡制品具有优异的缓冲减压性能和耐压缩疲劳，较好的保温隔音和耐热性能等。以天然胶乳为主材准备的发泡制品，因其天然环保，防螨且物理性能优异等优点备受消费者的青睐。

现在行业内生产的天然胶乳发泡制品密度一般在75-100kg/m³之间，压陷硬度在80-140N之间。从消费者反馈的情况来看，压陷硬度120N以上的产品较为合适，支撑性较好，但是压陷硬度120N以上对应的产品密度一般都要85kg/m³左右。生产厂家就陷入到一个矛盾的局面，增加硬度必然增加密度，这样成本势必也增加，竞争力下降。为了解决这个问题，可以在天然胶乳中添加一定的合成胶乳，但是合成胶乳一般气味较大，且不环保。也有人尝试添加一些无机填料比如氢氧化铝、二氧化硅、滑石粉等，起增硬效果。例如，公开号CN102361736A的一篇中国专利，公开了一种制造硬胶乳的方法和硬胶乳，提到可以将硬颗粒如由二氧化硅或含二氧化硅的纳米复合材料制成的颗粒加入胶乳，从而提高涂层的硬度，但是这些粉体在发泡体中均处于游离状态，不能形成有效的连接，增硬的效果有限。据此需要一种理想的解决方案。

发明内容

本发明为了克服天然胶乳发泡制品的硬度和密度难以均衡的问题，提供一种胶乳发泡制品用降密增硬填料，利用中空玻璃微球碎片作为胶乳发泡制品的填料，同时起到增硬和降密的作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种胶乳发泡制品用降密增硬填料，为固含40-50％的中空玻璃微珠碎片分散体。

中空玻璃微珠是人造纯白色中空玻璃微球/珠，属于新型超轻质填充材料，现有技术中对中空玻璃微珠的利用多是基于其球形密闭特质带来的一系列优点，如：①中空玻璃微球是微小圆球，在液体中具有较好的流动性；②完美的球形使其拥有最小的比表面积，因此其吸油量低，降低了树脂的用量，同时由于其可以起到树脂增加流动性的作用，也减少了树脂的用量；③中空玻璃微球的内部是真空稀薄的气体，两种不同材料存在密度及导热系数差，所以它具有隔音、隔热，导热低的特性。

但是本发明创造性地将球形的中空玻璃微珠磨碎，得到弧形片层结构的玻璃碎片，相比于常规的无机填料，弧形的玻璃碎片可以与胶乳发泡制品中的网状结构相互缠绕，形成有效的连接，起到增硬效果。同时，利用中空玻璃微球自身低密度的特点，将其用于制备胶乳发泡制品时可以降低密度。此外，利用中空玻璃微珠碎片进行降密增硬还有安全环保，可以降低VOC的优点。

作为优选，所述分散体包括：按质量份计，2-5份焦磷酸钾、1-3份油酸钾溶液、48-51份水和中空玻璃微珠碎片。中空玻璃微珠中含有一些游离的金属离子，后续用于制备胶乳发泡制品时会影响胶乳的稳定性，通过加入焦磷酸钾，络合这些金属离子，提高中空玻璃微珠碎片加入后胶乳的稳定性。油酸钾溶液作为分散剂防止中空玻璃微珠碎片相互聚集，后续用于制备胶乳发泡制品时还可以起到发泡剂的作用。油酸钾溶液优选为质量分数20％的水溶液。

本发明还提供上述填料的制备方法，先将焦磷酸钾、油酸钾溶液加入到水中，搅拌溶解，再加入中空玻璃微珠，搅拌均匀，然后研磨得到填料。

作为优选，所述中空玻璃微珠的密度为30-50kg/m³。