改性聚合物和包含其的稳定乳液制造技术

一种改性聚合物，包含基于二烯的聚合物链和至少一个以封端异氰酸酯基终止的末端。所述封端异氰酸酯基可以是异氰酸酯和封端剂的反应产物，并且选择封端剂使得所述改性聚合物在至少100℃的温度下解封。可以提供可以不含表面活性剂的所述改性聚合物的水乳液。可以将所述乳液与一种或更多种胶乳合并以提供无需使用间苯二酚和甲醛的织物或纤维用处理溶液。一经处理和干燥，织物或纤维就可以用于向橡胶产品例如轮胎、空气弹簧、挠性联轴节、动力传输带、传送带和流体输送软管赋予拉伸强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性聚合物和包含其的稳定乳液相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月26日提交的题为MODIFIEDPOLYMERSANDSTABLEEMULSIONSCOMPRISINGTHESAME的美国申请第15/054,431号的优先权，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
本专利技术涉及包埋在弹性体产品中的织物或纤维产品(例如织造和非织造材料或帘线(cord))的处理。
技术介绍
弹性体产品例如动力传输带、轮胎、联轴节和软管通常包含包埋在一种或更多种合成弹性体或天然弹性体内的织物或帘线。织物和纤维也可以由合成材料或天然材料制成并且被并入弹性体产品中以提高弹性体产品的弹性和拉伸强度。在使用期间，弹性体产品例如动力传输带和轮胎可能经受高负荷。因此，织物或纤维能够保持弹性体产品的完整性并且避免使用期间的故障。弹性体产品的正常工作依赖于织物或纤维与其中包埋有织物或纤维的弹性体之间的粘合。反复的挠曲可能引起织物或纤维与其中包埋有织物或纤维的弹性体分离，导致产品故障。因此，织物或纤维不仅仅是包埋的，而是经预处理的，使得织物或纤维粘附至弹性体并且降低在使用期间与弹性体分离的可能性。已知的促进织物或纤维之间的粘合的预处理步骤包括以与用于形成弹性体产品的弹性体相容并将粘附至该弹性体的层涂覆纤维的多个步骤。例如，用于聚酯帘线的常规处理由三次涂覆组成：-有机溶剂中异氰酸酯或环氧树脂(epoxy)的底漆处理；-间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)处理；以及-基于聚合物、固化交联剂、助粘剂、成膜剂和/或酸清除剂的复杂共混物的任选外涂层粘合剂。这是昂贵的、涉及一些环境不友好组分并且需要优化以获得最佳性能的一系列复杂的处理。因此，需要旨在用于并入弹性体产品中的织物或纤维的改进的处理组合物。
技术实现思路
在一个方面中，提供了改性聚合物，其包含基于二烯的聚合物链和至少一个以封端异氰酸酯基终止的末端或者替代地两个或更多个以封端异氰酸酯基封端的末端。封端异氰酸酯基可以是异氰酸酯和封端剂的反应产物，并且选择封端剂使得改性聚合物在至少100℃的温度下解封。例如，封端剂可以选自己内酰胺、酚、肟、吡唑、丙二酸酯、及其组合。基于二烯的聚合物链可以是使一种或更多种二烯(例如丁二烯)与一种或更多种共聚单体(例如乙烯基芳族单体)共聚的产物。改性聚合物可以进一步包含一个或更多个酸官能团并且数均分子量为1000至15000。在另一个方面中，提供了如上所述的改性聚合物的水乳液。基于乳液的重量，乳液的固含量可以为1％至50％。乳液可以进一步包含碱，例如胺(如三乙胺)。在又一个方面中，提供了制备乳液的方法，其包括：·将羟基终止的聚合物(例如聚丁二烯的多元醇)、具有至少两个羟基的酸、碱和二异氰酸酯(例如异佛尔酮二异氰酸酯)在有机溶剂中合并以形成异氰酸酯终止的聚合物试剂混合物；·向异氰酸酯终止的聚合物中添加封端剂(例如环己酮肟)以形成经封端异氰酸酯终止的改性聚合物；·将经改性的经封端异氰酸酯终止的聚合物与水合并；以及·除去有机溶剂，其中经封端异氰酸酯终止的聚合物在至少100℃的温度下解封。可以进一步将所述乳液与一种或更多种胶乳(例如乙烯基吡啶胶乳、苯乙烯-丁二烯橡胶胶乳、羧基化苯乙烯丁二烯橡胶胶乳、及其混合物)合并。任选地，一种或更多种选自环氧树脂(epoxy)、异氰酸酯和胺中的水溶性粘合剂添加剂可以额外地与乳液和胶乳组合存在。在又一个方面中，提供了制备经处理的织物或纤维的方法，其包括：·用混合物涂覆纤维，所述混合物包含上述水乳液和胶乳(任选地，所述混合物可以额外地包含一种或更多种选自环氧树脂、异氰酸酯和胺中的水溶性粘合剂添加剂)，以及·干燥经涂覆的纤维以除去至少一部分水。织物或纤维可以包括天然材料纤维或合成材料纤维，所述天然或合成材料纤维包括选自以下的至少一者：纤维素、尼龙、聚乙烯、聚酯、人造丝、尼龙、乙烯基(vinyl)、聚酰胺、聚酮、聚对亚苯基苯并二唑(“PBO”)、芳族聚酰胺、和碳纤维、及其组合。所得经处理的材料可以包含织物和纤维中的至少一者、如上所述的改性聚合物、以及一种或更多种胶乳。改性聚合物和一种或更多种胶乳可以构成经处理的材料的1重量％至60重量％。在又一个方面中，提供了橡胶产品，其包含弹性体材料和如上所述的经处理的织物或纤维。橡胶产品可以是轮胎、空气弹簧、挠性联轴节、动力传输带、传送带、流体输送软管(fluidroutinghose)中的至少一者的形式。附图说明图1是包含根据公开的方法之一制成的经处理的纺织物的层状结构的样品的示意性顶视图。具体实施方式公开的方法和组合物的一个方面是提供可以用稳定的水乳液预处理的织物或纤维，所述水乳液基本上由经封端异氰酸酯终止的聚合物和胶乳组成或者由其组成，并且不包括使用间苯二酚和甲醛来处理织物或纤维。不包含间苯二酚和甲醛产生更环境友好的预处理过程。经处理的织物或纤维可以适用于弹性体产品，例如动力传输带、轮胎、联轴节和软管，例如以提高弹性体产品的拉伸强度。在公开的方法和组合物的另一个方面中，提供了需要较少过程步骤的预处理过程。公开的方法和组合物的又一个方面是提供无需使用表面活性剂的前述聚合物的稳定水乳液。因此，根据公开的方法和组合物的各个实施方案的预处理乳液基本上不含表面活性剂(例如，所述乳液可以包含小于0.1重量％的表面活性剂、小于0.05重量％的表面活性剂、或者甚至0重量％的表面活性剂)。与先前使用的溶液和过程相比，根据公开的方法和组合物的各个实施方案的提供经预处理的织物或纤维的预处理溶液和方法提供了用于将合成弹性体或天然弹性体粘结至织物或纤维的改进的溶液和过程。其中可以并入经预处理的织物或纤维的弹性体(例如，通过将纤维帘线包埋至弹性体中)的实例包括所有种类的合成橡胶和天然橡胶：聚丁二烯、聚异戊二烯、聚(苯乙烯-共-丁二烯)、聚(异戊二烯-共-丁二烯)、聚(丁二烯-共-异戊二烯-共-苯乙烯)、丁基橡胶和乙烯-丙烯-二烯单体橡胶例如乙烯丙烯二烯三元共聚物(EPDM)、乙烯辛烯共聚物(EOM)、乙烯丁烯共聚物(EBM)、乙烯辛烯三元共聚物(EODM)、乙烯丁烯三元共聚物(EBDM)、乙烯-乙酸乙烯酯弹性体(EVM)、乙烯丙烯酸甲酯(EAM)，其通过各种溶液或乳液聚合过程和阴离子、阳离子或自由基引发产生，以产生无规或嵌段的共聚单体序列分布和二烯部分的低至高的乙烯基微观结构。这些弹性体的官能化形式也可以与根据公开的方法和组合物的经预处理的织物或纤维组合地包含在弹性体组合物中。其他可以使用的适合的弹性体包括例如聚氨酯弹性体(也包括聚氨酯/脲弹性体)(PU)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、氢化NBR(HNBR)、烷基化氯磺化聚乙烯(ACSM)、表氯醇、乙烯α烯烃弹性体、和有机硅橡胶、或者前述中任意二者或更多者的组合。可以使用根据公开的方法和组合物的组合物和过程对由多种类型的材料及其组合制成的织物或纤维进行预处理。织物可以是织造的或非织造的。例如，纤维可以以多种形式提供，例如帘线或纱线。织物或纤维可以包括合成材料和/或天然材料，例如纤维素、聚酯、人造丝、尼龙、乙烯基、聚酰胺、聚酮、聚对亚苯基苯并二唑(“PBO”)、芳族聚酰胺和碳纤维。聚酯纤维的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)和聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性聚合物，包含基于二烯的聚合物链和至少一个以封端异氰酸酯基终止的末端，其中所述封端异氰酸酯基是异氰酸酯和封端剂的反应产物，其中所述改性聚合物在至少100℃的温度下解封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 US 15/054,4311.一种改性聚合物，包含基于二烯的聚合物链和至少一个以封端异氰酸酯基终止的末端，其中所述封端异氰酸酯基是异氰酸酯和封端剂的反应产物，其中所述改性聚合物在至少100℃的温度下解封。2.根据权利要求1所述的改性聚合物，其中所述基于二烯的聚合物链还包含至少一种二烯和至少一种乙烯基芳族单体的共聚物。3.根据权利要求1所述的改性聚合物，其中所述聚二烯为聚丁二烯。4.根据权利要求1至3中任一项所述的改性聚合物，其中所述封端剂选自己内酰胺、酚、肟、吡唑、丙二酸酯、及其组合。5.根据权利要求1至4中任一项所述的改性聚合物，进一步包含一个或更多个酸官能团。6.根据权利要求1至5中任一项所述的改性聚合物，进一步包含两个或更多个以封端异氰酸酯基终止的末端。7.根据权利要求1至6中任一项所述的改性聚合物，数均分子量为1000至15000。8.一种水乳液，包含根据权利要求1至7中任一项所述的改性聚合物。9.根据权利要求8所述的乳液，基于所述乳液的重量，固含量为1％至50％。10.根据权利要求8或9所述的乳液，进一步包含碱。11.根据权利要求10所述的乳液，其中所述碱包括至少一种叔胺。12.一种制备乳液的方法，包括：将羟基终止的聚合物、酸、碱和二异氰酸酯在有机溶剂中合并以形成异氰酸酯终止的聚合物；向所述异氰酸酯终止的聚合物中添加封端剂以形成经封端异氰酸酯终止的聚合物；将所述经封端异氰酸酯终止的聚合物与水合并；以及除去所述有机溶剂，其中所述经封端异氰酸酯终止的聚合物在至少100℃的温度下解封。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述酸包含至少两个羟基。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述羟基终止的聚合物为聚丁二烯的多元醇。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯。16.根据权利要求12至15中任一项所述的方法，其中所述封端剂为环己酮肟。17....

【专利技术属性】
技术研发人员：法比安·萨洛尔特，让马克·蒙萨利耶，
申请(专利权)人：飞纳技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US