專利名稱：疊層以及由其制成的囊殼和球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疊層以及由其制成的囊殼和球，疊層包括至少一層復(fù)合合成膠乳和復(fù)合天然膠乳，通過(guò)硫化過(guò)程層疊在一起并互相交聯(lián)形成一種具有所需厚度的低空氣透過(guò)性和高彈性的囊殼。
本發(fā)明還提供了一種用作充氣球的囊殼，包括至少一層具有所需厚度的合成膠乳和天然膠乳的混合層。
本發(fā)明的目的是提供用作球囊的囊殼，它具有低空氣透過(guò)性和高彈性。
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用作充氣球的囊殼，包括至少一層復(fù)合合成膠乳，緊接著至少一層復(fù)合天然膠乳，通過(guò)硫化過(guò)程層疊在一起并互相交聯(lián)形成一種低空氣透過(guò)性和高彈性的囊殼。所形成薄層的總厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種用作充氣球的囊殼，包括至少一層復(fù)合合成膠乳和復(fù)合天然膠乳的混合層。
本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及用于充氣球膠乳囊殼的改進(jìn)工藝，所述的膠乳囊殼包括至少一層天然膠乳和合成膠乳。本發(fā)明的工藝過(guò)程的主要實(shí)施例在于提供多于一層膠乳的疊層，以便形成一種具有改良的氣密性和彈性的囊殼。
背景技術(shù)：
在市場(chǎng)上，可買(mǎi)到的常規(guī)囊殼或者僅具有低空氣透過(guò)性，或者僅具有高彈性。而實(shí)際上所需要的囊殼是既具有低空氣透過(guò)性，也具有高彈性。
如常規(guī)現(xiàn)有的橡膠囊，由類(lèi)似于異丁(烯)橡膠的膠料在橡膠磨上或在班伯里密煉機(jī)(banbury mixer)上復(fù)合而成。然后將這些復(fù)合物砑光成具有所需要厚度的片狀物。從橡膠板中，囊的四分之一處的裂口可由粘合劑和端部補(bǔ)片通過(guò)手工接合在一起。將一個(gè)真空管件插入并粘貼到結(jié)構(gòu)中。接著對(duì)總結(jié)構(gòu)進(jìn)行加熱，制取一個(gè)囊。粘合劑的應(yīng)用導(dǎo)致了不完美的接縫和嚴(yán)重的重量不均衡。這個(gè)常規(guī)工藝過(guò)程常常導(dǎo)致大量有缺陷的囊和過(guò)多的廢料。
現(xiàn)有的常規(guī)囊可由熱塑材料制成，如聚乙烯粉和乙烯塑料溶膠制成。可是，這些材料沒(méi)有彈性，但有良好的氣密性，因此不適合用作可充氣的囊。
通常也可買(mǎi)到由天然橡膠制成的可充氣囊。在市場(chǎng)上可買(mǎi)到的由天然膠乳制成的膠乳囊殼具有很好的彈性性能，但有較高的空氣透過(guò)性。
由于較高的空氣透過(guò)性，頻繁的空氣泄露將導(dǎo)致在短時(shí)間內(nèi)頻繁的對(duì)囊進(jìn)行充氣。
常規(guī)上，人們熟知的囊可由丁基橡膠制成。所述的囊所包括的低不飽和丁基橡膠在美國(guó)專利US 4,022,848中已經(jīng)公開(kāi)。該專利講述了丁基橡膠成份在輪胎硫化膠囊、空氣囊、硫化管道中的用途。
人們已熟知丁基橡膠的現(xiàn)有技術(shù)，并已在美國(guó)專利US 3,031,423的第一欄的15至24行中公開(kāi)。丁基橡膠所面臨的問(wèn)題是它具有良好的氣密性，但它缺少良好的彈性。
在授予Casper等人的德國(guó)專利號(hào)為19738906中，講述了兩種膜層的用途，其中第一膜層確保彈性和第二膜層囊的氣密性，其中第一膜層可由天然膠乳制成，第二膜層可由聚氨酯制成。這些膜層相互疊加。
而且，在授予黃等的美國(guó)專利US 5,545,451中，講述了多層柔性物的用途，所述的多層柔性物包括第一層天然膠乳、第二層天然膠乳、聚氨酯、多(丙烯酰胺/丙烯酸)和氧化聚氨酯和第三層丙烯酸系共聚物和碳氟調(diào)聚樹(shù)酯。因此，就有必要減少空氣透過(guò)性而不影響彈性和其它性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種可用作具有所希望的低空氣透過(guò)性和高彈性的充氣球的疊層以及由其制成的囊殼和球。本發(fā)明還確定了這種囊殼的制備過(guò)程。
本發(fā)明涉及一種用作充氣球的疊層，包括至少雙層的復(fù)合合成膠乳層和復(fù)合天然膠乳層，通過(guò)硫化層疊在一起并互相交聯(lián)成一體，以便形成具有低空氣透過(guò)性和高彈性的殼，其特征在于所產(chǎn)生的薄層的總厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明還涉及一種疊層，包括與天然膠乳相混合的合成膠乳組成的單層，所述合成膠乳與包括抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚劑、增濕劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的成分相混合；所述單層形成為可在可充氣囊殼那樣的球體內(nèi)任意使用，所述可充氣囊殼在被充氣時(shí)保持空氣并為球體提供彈性；所述合成膠乳與天然膠乳相混合，使得與由天然膠乳單獨(dú)組成的層相比，該單層對(duì)空氣具有降低的透氣性；所述單層中天然膠乳和合成膠乳的比率為80∶20至20∶80；所述疊層的厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明還涉及一種囊殼，包括上述的疊層和設(shè)置在所述單層中的閥。上述合成膠乳是從丙烯腈-丁二烯膠乳、氯丁橡膠膠乳中選擇的。
本發(fā)明還涉及一種球，包括上述的囊殼。
在上述球中，其中所述的天然膠乳和合成膠乳與下列物質(zhì)混合從0.01至3PHR的抗氧化劑從1至3PHR的促凝劑從0.01至5PHR的活化劑從0.5至1PHR的增厚和增濕劑從0.1至2PHR的穩(wěn)定劑還可選擇從1至2PHR的軟化劑和從5至20PHR的填充料。
在上述球中，其中所述的軟化劑可選擇包括陰離子石蠟、固體石蠟的物質(zhì)，所述的催化劑可選擇硬脂酸、氧化鋅、活性鋅及其混合物。
一種制作上述的疊層的工藝方法，包括下列步驟a)清洗模子；b)將所述的清洗過(guò)的模子浸漬到溫度為10-85℃的第一凝結(jié)劑溶液中，可得到涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層；c)對(duì)所述涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層在20-70℃的溫度下進(jìn)行干燥；d)將所述的涂在模子上的干燥凝結(jié)劑浸漬到具有合成膠乳和天然膠乳混合溶液中，在溫度為20-45℃時(shí)，與具有重量為水溶液的50-58％的復(fù)合成份的溶液進(jìn)行混合1-4分鐘，在所述的模子上可得到一層混合的天然膠乳和合成膠乳層；e)將所述的具有所述的合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子進(jìn)行干燥；f)將所述的具有合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子在熱水中浸析8至10分鐘，以便從表面濾去混合的成分，并將所述的模子在溫度為55-115℃的烤箱中進(jìn)行干燥；g)在溫度為100-140℃熱空氣中，對(duì)所述的在烤箱中浸析過(guò)的具有復(fù)合天然膠乳和合成膠乳的混合層的模子進(jìn)行硫化，并在70-90℃的溫度下在干燥爐中加熱25-45分鐘；h)對(duì)制成模子進(jìn)行冷卻；i)從所述制成模子上剝下天然膠乳和合成膠乳的混合層，就得到了用于可充氣球的囊殼；j)用水沖洗所述的剝下來(lái)的殼，以便去除雜質(zhì)，將沖洗過(guò)的殼在熱空氣室中進(jìn)行干燥，之后對(duì)所述的沖洗過(guò)的殼在60-90℃下固化8-12小時(shí)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種疊層，包括與天然膠乳相混合的合成膠乳組成的多層，所述合成膠乳與包括抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚劑、增濕劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的成分相混合；所述多層包括所述的成分并形成為可在可充氣囊殼那樣的球體內(nèi)任意使用，所述可充氣囊殼在被充氣時(shí)保持空氣并為球體提供彈性；所述合成膠乳與天然膠乳相混合，使得與由天然膠乳單獨(dú)組成的層相比，該多層對(duì)空氣具有降低的透氣性；所述多層的每層中天然膠乳和合成膠乳的比率為80∶20至20∶80；所述疊層的厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明還提供一種囊殼，包括上述的疊層和設(shè)置在所述多層中的一個(gè)閥。
本發(fā)明還提供一種球，包括上述的囊殼。
為了實(shí)現(xiàn)所希望的低空氣透過(guò)性和高彈性的結(jié)果，對(duì)充氣球的囊殼的加工處理，可通過(guò)對(duì)合成膠乳混合物和天然膠乳混合物進(jìn)行混合或在多于一個(gè)復(fù)晶格中進(jìn)行層浸至少一次。
在大約20世紀(jì)30年代，作為天然橡膠晶格的膠乳浸漬過(guò)程以足夠穩(wěn)定形式得到了廣泛的應(yīng)用。由于橡膠溶液中橡膠含量高，因而危害性小、更經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上更通用，逐漸取代了橡膠溶液浸漬工藝。膠乳浸漬過(guò)程包括使用一個(gè)惰性模子，所述的惰性模子為最終所希望產(chǎn)品的形狀，所述的惰性模子涂有一層或多層膠乳混合物的溶液。利用凝結(jié)劑和/或加熱干燥使涂層凝固，使其成為一個(gè)連續(xù)的接下來(lái)可從模子上剝下的膜。
常規(guī)上已知的過(guò)程是利用天然膠乳作為囊殼的制劑，將模子浸漬到天然膠乳中，其中進(jìn)行一次或多次浸漬凝結(jié)劑可使涂層凝固。因此所形成的囊殼表現(xiàn)出高彈性和低氣密性。
本發(fā)明涉及囊的制備過(guò)程，所述的囊不但表現(xiàn)出所希望的高彈特性，還表現(xiàn)出低空氣透過(guò)性。本發(fā)明的過(guò)程包括將模子不僅浸漬到復(fù)合天然膠乳溶液中，還將浸漬到復(fù)合合成膠乳溶液中。以任意次序交替地將模子浸漬到復(fù)合合成膠乳溶液和復(fù)合天然溶液中。因此，在模子上可形成兩種不同的膠乳層。所剝離的最終產(chǎn)品是各種成份的混合物，所述的成份不僅具有所需要的彈性，而且還有低空氣透過(guò)性。根據(jù)所需要的最終產(chǎn)品的特性，也可沉積多層天然膠乳和合成膠乳。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，將涂有凝結(jié)劑的模子首先浸漬到包含合成膠乳和其它成份的膠乳溶液桶中，然后進(jìn)行干燥，涂上凝結(jié)劑，接著再將其浸入到包含天然膠乳和其它成份的溶液中，反之亦然。
可將各種不同的成份添加到膠乳中，也就是說(shuō)，天然膠乳和/或合成膠乳是從抗氧化劑、促凝劑、活化劑、穩(wěn)定劑、軟化劑、填充料、蠟、染料、脫膜劑和非泡沫表面活性劑中選擇出來(lái)的。
將這些成份添加到以溶液、分散液或乳濁液形式的膠乳中。將分散液或乳濁液形式的成份添加到晶格中，就形成了化合物。當(dāng)制備完成合成和天然膠乳化合物后，將它們分別放入各自的溶液桶中。
為了混合天然膠乳和合成膠乳，對(duì)所述的天然膠乳與合成膠乳以比率80∶20至20∶80進(jìn)行混合，同時(shí)以10-15RPM(每分鐘轉(zhuǎn)速)的速率進(jìn)行攪拌，并通過(guò)高速攪拌器形成同質(zhì)的混合物。
從環(huán)氧天然膠乳、膏化(濃縮)膠乳、離心膠乳或雙離心膠乳中選擇天然膠乳。
從二硫代氨基甲酸鹽、烏卡西特LDA、烏卡西特LDB、Setsit 9、Setsit5、丁基酸松柏醇酯(namate)、胍、烏卡西特DOTG、烏卡西特D、氫硫基類(lèi)或秋蘭姆類(lèi)促凝劑和類(lèi)似的物質(zhì)中選擇促凝劑。
所使用的抗氧化劑為非褪色型的抗氧化劑和輕微褪色型的抗氧化劑。所述的非褪色型的抗氧化劑可從抗氧化劑BKF、抗氧化劑MB、抗氧化劑ZMB、抗氧化劑NONOX WSP、抗氧化劑NONOX BROD、抗氧化劑2246、Wingstay L或Agerite White和類(lèi)似物質(zhì)中選擇。
所述的輕微褪色型的抗氧化劑可從抗氧化劑BS或抗氧化劑鉛硼玻璃BROD和類(lèi)似的物質(zhì)中選擇。
可選擇的成份，如軟化劑和填充料，也可添加到主要成份中，其中軟化劑可從包括石蠟、固體石蠟或硬脂酸的基中選擇。填充料可從瓷土、云母粉、白粉、鋅鋇白、Blancfixe、碳黑(Blacks)、氧化鈦(Titanium Oxide)中選擇。
將以上所有的參考成份以預(yù)定的比率添加到溶液、分散液或乳濁液的膠乳中。
通過(guò)將清潔的模子浸漬到第一凝結(jié)劑溶液中，可在模子上得到一層均勻的膜，因此就制成了可膨脹的囊殼，所述的第一凝結(jié)劑溶液所包含的成份可從硝酸鈣、氯化鈣、乙酸、脫模劑或載體、水和可選擇的酒精、增濕劑和脫泡劑中選擇。接著對(duì)模子上所帶有的凝結(jié)劑層進(jìn)行干燥。然后將干燥后的涂在模子上的凝結(jié)劑浸漬入溶液中或一對(duì)溶液中，所述的溶液含有復(fù)合的復(fù)晶格或含有合成膠乳混合物或天然膠乳混合物。
接著將涂在模子上的膠乳在烤箱中進(jìn)行干燥。然后將模子浸入水池中進(jìn)行冷卻，此后將所形成的囊殼剝下。將所形成的囊殼進(jìn)行沖洗和干燥及后處理。接著將單向閥安裝在囊殼的頸部，以便形成充氣球的囊。
因此，本發(fā)明涉及用作充氣球的囊殼，它包括至少一層復(fù)合合成膠乳和復(fù)合天然膠乳層，所述的復(fù)合合成膠乳和復(fù)合天然膠乳層通過(guò)硫化層疊在一起互相交聯(lián)成一種低空氣透過(guò)性和高彈性的囊殼，其特征在于所述的復(fù)合合成膠乳與所述的復(fù)合天然膠乳的比率為80∶20至20∶80，所產(chǎn)生的混合薄片層的總厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明還涉及用作充氣球的囊殼，它包括至少一層具有厚度為0.1mm至2.00mm的復(fù)合合成膠乳層和至少一層具有厚度為0.1mm至2.00mm的復(fù)合天然膠乳層，其特征在于兩層的總厚度為0.25mm至3.0mm。
而且，本發(fā)明涉及一種用來(lái)制造充氣球的囊殼的改進(jìn)工藝，包括下列步驟a)清洗模子；b)將所述的清洗過(guò)的模子浸漬到溫度為20-95℃的第一凝結(jié)劑溶液中，可得到涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層；c)對(duì)所述的涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層進(jìn)行干燥；d)根據(jù)所需要的厚度，將干燥的涂在模子上的凝結(jié)劑浸漬到具有重量為溶液的40-65％的復(fù)合合成膠乳中1至4分鐘，在溫度為20-45℃時(shí)，在所述的涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層上，可得到一層復(fù)合合成膠乳層；e)將所述的具有復(fù)合合成膠乳層的模子進(jìn)行干燥；f)將所述的具有復(fù)合膠乳層的干燥的模子浸漬到溫度為20-95℃的第二凝結(jié)劑溶液中，可得到涂在模子上的復(fù)合合成膠乳層上的第二凝結(jié)劑涂層；g)將所述的涂在模子上的第二凝結(jié)劑進(jìn)行干燥；h)根據(jù)所需要的厚度，將所述的涂在模子上的干燥的第二凝結(jié)劑浸漬到具有重量為溶液的40-65％的復(fù)合天然膠乳中1至4分鐘，在溫度為20-45℃時(shí)，在所述的涂在模子上的第二凝結(jié)劑上，可產(chǎn)生復(fù)合天然膠乳層；i)將所述的具有復(fù)合合成膠乳層和復(fù)合天然膠乳層的模子進(jìn)行干燥；j)將所述的具有復(fù)合合成膠乳層和復(fù)合天然膠乳層的模子在熱水中浸析8至10分鐘，以便從表面濾去過(guò)多的復(fù)合材料，將所述的模子在溫度為55-115℃的烤箱中進(jìn)行干燥；k)在溫度為100-140℃之間，對(duì)所述的浸析過(guò)的、干燥過(guò)的所述的具有復(fù)合合成膠乳層和復(fù)合天然膠乳層的模子進(jìn)行硫化；l)所述的最終模子進(jìn)行冷卻；m)從所述的冷卻的最終模子上剝?nèi)?fù)合天然膠乳和合成膠乳層，就得到了一個(gè)殼；n)用水沖洗所述的剝下來(lái)的殼層，以便去除任何雜質(zhì)，將沖洗過(guò)的殼層在熱空氣室中進(jìn)行干燥，對(duì)所述的沖洗過(guò)的殼層在60-90℃進(jìn)行后固化8-12小時(shí)，就得到了用作充氣球的結(jié)果囊殼；其中，所述的將涂在模子上凝結(jié)劑浸漬到如步驟(d)所定義的合成膠乳溶液中或如步驟(h)所定義的天然膠乳溶液中是可逆的。
本發(fā)明還涉及一種用來(lái)制造充氣球的囊殼的改進(jìn)工藝，包括下列步驟a)清洗模子；b)將所述的清洗過(guò)的模子浸漬到溫度為20-95℃的凝結(jié)劑溶液中，可得到涂在模子上的凝結(jié)劑涂層；c)對(duì)所述的涂在模子上的凝結(jié)劑涂層進(jìn)行干燥；d)將所述的涂在模子上的干燥凝結(jié)劑浸漬到具有合成膠乳和天然膠乳混合溶液中，其混合比率為80∶20至20∶80，根據(jù)所需要的厚度，在溫度為20-45℃時(shí)，在具有重量為溶液的40-65％的復(fù)合成份中進(jìn)行混合1-4分鐘，在所述的模子上可得到一層混合的天然膠乳和合成膠乳層；e)將所述的具有所述的合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子進(jìn)行干燥；f)將所述的具有合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子在熱水中浸析8至10分鐘，以便從表面濾去過(guò)多的混合材料，將所述的模子在溫度為55-115℃的烤箱中進(jìn)行干燥；g)在溫度為100-140℃的熱空氣中，對(duì)所述的在烤箱中浸析過(guò)的具有復(fù)合天然膠乳和合成膠乳的混合層的模子進(jìn)行硫化；h)對(duì)所述的最終模子進(jìn)行冷卻；i)從所述的結(jié)最終模子上剝?nèi)ヌ烊荒z乳和合成膠乳的混合層，就得到了一個(gè)殼層；j)用水沖洗所述的剝下來(lái)的殼，以便去除任何雜質(zhì)，將沖洗過(guò)的殼在熱空氣室中進(jìn)行干燥，對(duì)所述的沖洗過(guò)的殼層在60-90℃進(jìn)行后固化8-12小時(shí)，就得到了可用作充氣球的結(jié)果囊殼；參考附圖，可更好的理解本發(fā)明。然而，附圖不應(yīng)限制本發(fā)明的范圍。
附圖簡(jiǎn)述

圖1描述了常規(guī)可得到的囊的回歸結(jié)果；圖2描述了本發(fā)明的可膨脹的囊的回歸結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種囊殼，所述囊殼包括至少一層天然膠乳和合成膠乳，層疊在一起并通過(guò)硫化互相交聯(lián)成一體，以形成具有低空氣透過(guò)性和高彈性的囊殼。所形成的薄層的總厚度為0.25mm至3.0mm。
本發(fā)明進(jìn)一步確定了一種囊殼，所述的囊殼包括至少一層由合成膠乳和天然膠乳以比率80∶20至20∶80相混合的薄層，可用抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚和增濕劑、穩(wěn)定劑等等進(jìn)行化合，以便形成低空氣透過(guò)性和高彈性的囊殼，其特征在于混合薄層的厚度為0.25mm至3.0mm。
在另外一個(gè)實(shí)施例中，確定了制備囊殼的過(guò)程。為了制造囊殼，首先對(duì)由瓷、塑料或金屬制成的模子進(jìn)行清洗，以便去除其上所有的灰塵和所有的雜質(zhì)。模子的表面優(yōu)選利用將模子浸漬到酸-堿和/或水中進(jìn)行清洗。利用超聲清洗槽保證了對(duì)模子的最有效的清洗。還要對(duì)清洗的模子進(jìn)行沖洗和加濕，其中將模子浸漬到加濕池中，以便在下一個(gè)池中得到均勻的潤(rùn)濕。
接著將沖洗的、清潔的和加濕的模子浸漬到凝結(jié)劑溶液中，在模子上就會(huì)形成均勻的第一凝結(jié)劑膜，所述的凝結(jié)劑溶液被定義為第一凝結(jié)溶液。凝結(jié)劑溶液中包含的溶液成份是從硝酸鈣、氯化鈣、乙酸、增濕劑、脫泡劑、脫模劑或載體中選擇出的。氯化鈣和/或硝酸鈣占總成份的10-75％。將乙酸加入溶液中，以保持溶液的酸值，pH值為2.2-6.8之間。在凝結(jié)劑溶液中所加入的增濕劑占總成份重量的0.01至10％。增濕劑是基本表面活性劑，可從陰離子、非離子、陽(yáng)離子的表面活性劑中選擇?？蛇x擇的將酒精用作增濕劑。脫模劑是加入的惰性粉料，目的是便于移去最終產(chǎn)品。凝結(jié)劑的粘度較低，可通過(guò)添加惰性粉料來(lái)增加凝結(jié)劑的粘度，因此，能在模子上形成凝結(jié)劑的粘性層。脫膜劑，也就是惰性粉料，可從滑石粉、碳酸鈣、氧化鎂、膨潤(rùn)土和類(lèi)似的惰性材料中選擇。所加入的脫膜劑為總量的0.01-20％。在模子上可形成均勻的凝結(jié)劑涂層，其中凝結(jié)劑溶液中的增濕劑可保證凝結(jié)劑涂層的均勻性。沉淀在模子上的厚度依賴于所形成的囊及囊的規(guī)格所要求的結(jié)果膜的厚度。第一凝結(jié)劑溶液的溫度要保持在20-95℃之間。然后對(duì)涂在模子上的第一凝結(jié)劑在室溫下干燥或用加熱的空氣進(jìn)行風(fēng)干。脫泡劑也是表面活性劑。
然后將涂在模子上的干燥后的第一凝結(jié)劑浸漬到膠乳溶液中，所述的膠乳溶液可從天然膠乳溶液或合成膠乳溶液中選擇。在這一階段，或者使用合成膠乳溶液，或者使用天然膠乳溶液。若首先使用了合成膠乳溶液，在下一階段就應(yīng)使用天然膠乳溶液。
合成膠乳溶液包含多種復(fù)合成份混合的合成膠乳。復(fù)雜的格陣可從包含人造橡皮膠乳、丙烯腈-丁二烯膠乳、氯丁橡膠膠乳、丁基膠乳和EPDM膠乳的組中選擇。合成膠乳與多種從硫化劑、抗氧化劑、催化劑、增厚和/或增濕劑及可選擇的軟化劑和填充料中選擇的復(fù)合成份相混合。
制備囊的混合物可用比率20∶80至80∶20的天然膠乳和合成膠乳，在溫度為25-35℃的條件下，進(jìn)行混合而成，并加入其它成份，如抗氧化劑、促凝劑、活化劑、穩(wěn)定劑、軟化劑、填充料、蠟、染料、脫膜劑和脫泡表面活性劑。
在合成膠乳溶液中，所加入的膠乳作為水溶液，而將其它混合物，也就是硫化劑、抗氧化劑、活化劑、增厚劑和/或增濕劑、軟化劑和填充料加入到溶液、分散液和乳濁液形式的桶中。合成膠乳溶液的溫度保持在20-45℃之間。復(fù)合膠乳溶液的重量為基本水溶液的40-65％。
將涂在模子上的干燥的第一凝結(jié)劑浸漬到合成膠乳溶液中一段時(shí)間，以便充分得到一層在模子的第一凝結(jié)劑膜上的合成膠乳層。所沉淀的合成膠乳層的厚度直接依賴于所希望的最終產(chǎn)品的厚度。將模子優(yōu)選浸漬到合成膠乳溶液中時(shí)間為0.5到15分鐘。
與在模子上所形成的合成膠乳層相同，將帶有合成膠乳層的模子在室外或密閉室中進(jìn)行干燥。室外干燥是將模子放置在室外，而密閉室干燥包括風(fēng)干或烘干。密閉室干燥避免了雜質(zhì)在模子上合成膠乳層上的沉積。
接著將帶有合成膠乳層的干燥的模子浸漬到第二凝結(jié)劑溶液中，以便在模子上的合成膠乳層上形成第二凝結(jié)劑膜層，所述的第二凝結(jié)劑溶液包括硝酸鈣、氯化鈣和乙酸。此外，溶液中的成份還包括增濕劑、脫泡劑。硝酸鈣、氯化鈣和乙酸占總成份的10-75％。在凝結(jié)劑溶液中所加入的增濕劑的重量占總量的0.01至10％。增濕劑是基本的表面活性劑，可從陰離子、非離子、陽(yáng)離子的表面活性劑中選擇。酒精也可用作增濕劑。在模子上可形成均勻的凝結(jié)劑層，其中凝結(jié)劑溶液中的增濕劑可保證凝結(jié)劑層的均勻性。沉淀在模子上的層的厚度依賴于所需的形成的囊及囊的規(guī)格所要求的結(jié)果膜的厚度。第二凝結(jié)劑溶液的溫度要保持在20-95℃之間。
依據(jù)第二凝結(jié)劑溶液，涂在模子上的第二凝結(jié)劑在室外或密閉室干燥。
接著將干燥的模子浸漬到天然膠乳溶液中，所述的天然膠乳溶液包含天然膠乳混合物，其中有硫化劑、抗氧化劑、活化劑、增厚和/或增濕劑、和可選擇的軟化劑和/或填充料。將混合的成份填加到溶液、分散液或乳濁液的桶中。在第二凝結(jié)劑上形成天然膠乳層。天然膠乳溶液的溫度保持在20-45℃之間?；旌系哪z乳溶液的重量是基本水溶液的40-65％。
將模子浸漬到天然膠乳溶液中一段時(shí)間，以便充分得到膜的所需厚度。所沉淀的膜的厚度直接依賴于所需最終產(chǎn)品的厚度。將模子優(yōu)選浸漬到天然膠乳溶液中的時(shí)間為0.5至15分鐘。
然后，將帶有天然膠乳層的模子在溫下進(jìn)行干燥。這樣在模子上有兩層一層為合成膠乳，另一層為天然膠乳。通過(guò)熱水沖洗將干燥的模子進(jìn)行浸析。將模子上的膜浸漬到熱水中2-20分鐘，以便去除表面上過(guò)多的混合成份。通過(guò)浸析過(guò)程，可將多余的化學(xué)藥品沖洗到熱水中。
然后將沖洗過(guò)的模子表面在溫度為55-115℃的烤箱中進(jìn)行干燥。在干燥箱中，模子表面的水被完全蒸發(fā)掉。
接著將模子在溫度為100-140℃的烤箱中進(jìn)行硫化。其中有熱空氣，而沒(méi)有惰性物質(zhì)。在這個(gè)過(guò)程中，模子上的膜的表面上的化學(xué)藥品被完全蒸發(fā)掉。
然后將模子在室溫下冷卻，優(yōu)選為在室外或使用流動(dòng)的水進(jìn)行冷卻。
接著將在模子上所形成的膜剝離下來(lái)。可手工或機(jī)械剝離，將該膜/囊殼在室溫下用水沖洗，以便去除所形成的膜/囊殼上(中)的任何雜質(zhì)。
在平底玻璃杯和熱空氣室中，將剝離和沖洗過(guò)的膜進(jìn)行后剝離硫化。在溫度為60-90℃的熱空氣室中進(jìn)行后硫化8-12小時(shí)。
在合成膠乳溶液中浸漬之前，先在天然膠乳溶液中進(jìn)行浸漬。在模子上所形成的膜為天然膠乳上有一層合成膠乳，或否則反之。
這樣所形成的膜是一個(gè)無(wú)縫的囊體，在囊的末端插入閥門(mén)可把所述的囊體改造為囊。因此，就形成了具有所需氣密性和彈性的囊。
在特別的溫度下，分別將合成膠乳和天然膠乳的混合物倒入各自的桶中，在桶中放有擋板或攪拌器，以便避免混合物中各種不同的成份的撇皮和沉淀。
本發(fā)明的囊和現(xiàn)有囊之間對(duì)比研究表明兩種囊的各種性質(zhì)有明顯的區(qū)別。

在溫度為22℃、壓力為1.547千克/平方厘米(22磅/英寸psig)下，對(duì)厚度為0.1000cm的常規(guī)囊進(jìn)行了處理檢驗(yàn)，使用相同的參數(shù)對(duì)本發(fā)明的囊進(jìn)行處理檢驗(yàn)，所判斷常規(guī)囊和本發(fā)明囊的回歸結(jié)果如下

兩種囊的回歸結(jié)果分別用圖1和圖2來(lái)描述。
所處理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明本發(fā)明囊與常規(guī)囊的空氣透過(guò)性為3.62E-08:8.44E-08。
通過(guò)下面的例子，可更清楚的理解本發(fā)明。
例1對(duì)由金屬制成的模子進(jìn)行清洗，以便去除所有的灰塵和所有的雜質(zhì)。將鋁模子的表面浸漬到酸-堿中進(jìn)行清洗，接著用水進(jìn)行沖洗。接著將沖洗和完成清潔的模子浸漬到第一凝結(jié)劑溶液中。第一凝結(jié)劑溶液由55％的硝酸鈣和0.05％氯化鈣(占增濕劑成份總重量的)、0.07％的滑石粉和水組成。第一凝結(jié)劑溶液的溫度要保持在50℃左右。模子從凝結(jié)劑溶液中移走后，將所述的模子在室溫下進(jìn)行干燥。并將所述的模子浸漬在由45％的水丁腈膠乳、1.5％的硫磺和二硫代氨基甲酸鹽、重量為2％的抗氧化劑BKF、重量4％的氧化鋅、1.5％的增厚和/或增濕劑、1％的液體石蠟和1％的瓷所組成的丁腈膠乳溶液中。合成膠乳溶液的溫度保持在30℃。將模子浸漬到合成膠乳溶液中1分鐘。與在模子上所形成的合成膠乳層相同，將模子在室溫下進(jìn)行干燥。接著將干燥的模子浸漬到溫度為50℃的第二凝結(jié)劑溶液中，所述的第二凝結(jié)劑溶液包括60％的氯化鈣、5％的陰離子表面活性劑、脫泡劑和乙醇。接著將模子進(jìn)行干燥并將其浸漬到天然膠乳溶液中。天然膠乳溶液包含天然膠乳，還有硫磺和氧化鋅活劑、抗氧化劑、增濕劑、軟化劑和填充料。天然膠乳溶液的溫度為20-45℃。優(yōu)選將模子浸漬到天然膠乳溶液中的時(shí)間為2分鐘。然后將模子在室溫下進(jìn)行干燥。在熱水中對(duì)干燥的模子進(jìn)行浸析。將模子上的膜浸漬在熱水中10分鐘，以便去除表面上多余的化學(xué)藥品。將浸析完的模子在溫度為55℃的烤箱中進(jìn)行干燥。接著將模子放置在溫度約為110℃的烤箱中，其中有熱空氣，而沒(méi)有惰性物質(zhì)。然后將模子在戶外冷卻至室溫。接著將在模子上所形成的膜手工剝離下來(lái)，將水添加至剝離下的膜中，以便去除在膜上所形成的任何雜質(zhì)。在平底玻璃杯和熱空氣室中，將剝離沖洗過(guò)的膜進(jìn)后剝離硫化。在溫度為70℃的熱空氣室中進(jìn)行后硫化約8小時(shí)。
例2用作充氣球的囊殼包括一層合成膠乳和天然膠乳，通過(guò)硫化層疊在一起并互相交聯(lián)成一體，以便形成一種低空氣透過(guò)性和高彈性的厚度為0.8mm的囊殼。
對(duì)金屬制成的模子進(jìn)行清洗，以便去除所有的灰塵和所有的雜質(zhì)。將鋁模子的表面浸漬到酸-堿中進(jìn)行清洗，接著用水進(jìn)行沖洗。然后將沖洗和清潔過(guò)的模子浸漬到第一凝結(jié)劑溶液中。第一凝結(jié)劑溶液由54.5％的硝酸鈣和0.05％氯化鈣(占增濕劑成份總重的)、0.06％的滑石粉和水組成。第一凝結(jié)劑溶液的溫度要保持在49.5℃左右。將涂在模子上凝結(jié)劑在室溫下進(jìn)行干燥。并將所述的模子浸漬在溫度為30℃由44.5％的水丁腈膠乳、1.4％的硫磺和二硫代氨基甲酸鹽、重量為1.8％的抗氧化劑BKF、重量4％的氧化鋅、1.6％的增厚和/或增濕劑、1％的液體石蠟和1％的瓷所組成的丁腈膠乳溶液中1分鐘。將模子在室溫下進(jìn)行干燥。接著將干燥的模子浸漬到50℃的第二凝結(jié)劑溶液中，所述的第二凝結(jié)劑溶液包括60％的氯化鈣溶液、5％的陰離子表面活性劑、脫泡劑和酒精。之后在天然膠乳溶液中進(jìn)行干燥和浸漬。天然膠乳溶液包含天然膠乳，還有硫磺和氧化鋅活性劑、抗氧化劑、增濕劑、軟化劑和填充料。天然膠乳溶液的溫度為20-45℃。接著將模子進(jìn)行干燥并優(yōu)選將其浸漬到天然膠乳溶液中3分鐘。。然后將模子在室溫下進(jìn)行干燥。將干燥的模子通過(guò)熱水沖洗浸濾。將模子上的膜浸漬在熱水中8-10分鐘，以便去除表面上多余的化學(xué)藥品。將浸濾后的模子在溫度為55℃的干燥箱中進(jìn)行干燥。接著將模子放置在溫度約為110℃的烤箱中，其中有熱空氣，而沒(méi)有惰性物質(zhì)。然后將模子在戶外冷卻至室溫。接著將在模子上所形成的膜手工剝離下來(lái)，在室溫下，將水添加至剝離下的的膜中，以便去除所形成的膜上的任何雜質(zhì)。在平底玻璃杯和熱空氣室中，將剝離沖洗過(guò)的膜進(jìn)行后剝離硫化。在溫度為70℃的熱空氣室中進(jìn)行后硫化約8小時(shí)。
例3具有低空氣透過(guò)性和高彈性的用作充氣球的囊殼包括一層厚度為1.2mm的合成膠乳和天然膠乳層。
通過(guò)將鋁制成的模子浸漬到酸-堿中進(jìn)行沖洗和清洗，接著用水進(jìn)行沖洗。然后將沖洗和清潔完的模子浸漬到第一凝結(jié)劑溶液中。所述的第一凝結(jié)劑溶液由57％的硝酸鈣和0.04％的氯化鈣溶液增濕劑成份(占增濕劑成份總量的)、0.05％的滑石粉和水組成。第一凝結(jié)劑溶液的溫度要保持在49℃左右。把模子從凝結(jié)溶液中移走后，對(duì)模子在室溫下進(jìn)行干燥。根據(jù)所需的厚度，在溫度為28℃時(shí)，將干燥的模子浸漬在比率為72∶28的合成膠乳和天然膠乳混合溶液中1.5-3分鐘，混合成份為水基本溶液重量的38-67％，在所述的模子上可得到一層混合天然膠乳和合成膠乳。帶有一層所述的混合天然膠乳和合成膠乳在室溫下進(jìn)行干燥，并在熱水中浸濾9分鐘，以便去除表面上多余的雜質(zhì)。隨后將模子在溫度為65℃的烤箱中進(jìn)行干燥。
對(duì)所述的浸濾的模子在烤箱中進(jìn)行硫化，在熱空氣中溫度為115℃時(shí)，可產(chǎn)生所述的帶有復(fù)合天然膠乳和合成膠乳混合層的模子。對(duì)所述的結(jié)果模子進(jìn)行冷卻并剝離下來(lái)，可得到可用作充氣球的囊殼。對(duì)所剝離下來(lái)的囊殼用水進(jìn)行沖洗，以便去除雜質(zhì)。
這里所描述的本發(fā)明不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明寬范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種疊層，包括與天然膠乳相混合的合成膠乳組成的單層，所述合成膠乳與包括抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚劑、增濕劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的成分相混合；所述單層形成為可在可充氣囊殼那樣的球體內(nèi)任意使用，所述可充氣囊殼在被充氣時(shí)保持空氣并為球體提供彈性；所述合成膠乳與天然膠乳相混合，使得與由天然膠乳單獨(dú)組成的層相比，該單層對(duì)空氣具有降低的透氣性；所述單層中天然膠乳和合成膠乳的比率為80∶20至20∶80；所述疊層的厚度為0.25mm至3.0mm。
2.一種囊殼，包括權(quán)利要求1所述的疊層和設(shè)置在所述單層中的閥。
3.如權(quán)利要求2所述的囊殼，其中所述合成膠乳是從丙烯腈-丁二烯膠乳、氯丁橡膠膠乳中選擇的。
4.一種球，包括如權(quán)利要求2所述的囊殼。
5.如權(quán)利要求4所述的球，其中所述的天然膠乳和合成膠乳與下列物質(zhì)混合從0.01至3PHR的抗氧化劑從1至3PHR的促凝劑從0.01至5PHR的活化劑從0.5至1PHR的增厚和增濕劑從0.1至2PHR的穩(wěn)定劑還可選擇從1至2PHR的軟化劑和從5至20PHR的填充料。
6.如權(quán)利要求5所述的球，其中所述的軟化劑可選擇包括陰離子石蠟、固體石蠟的物質(zhì)，所述的催化劑可選擇硬脂酸、氧化鋅、活性鋅及其混合物。
7.一種制作權(quán)利要求1所述的疊層的工藝方法，包括下列步驟a)清洗模子；b)將所述的清洗過(guò)的模子浸漬到溫度為10-85℃的第一凝結(jié)劑溶液中，可得到涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層；c)對(duì)所述涂在模子上的第一凝結(jié)劑涂層在20-70℃的溫度下進(jìn)行干燥；d)將所述的涂在模子上的干燥凝結(jié)劑浸漬到具有合成膠乳和天然膠乳混合溶液中，在溫度為20-45℃時(shí)，與具有重量為水溶液的50-58％的復(fù)合成份的溶液進(jìn)行混合1-4分鐘，在所述的模子上可得到一層混合的天然膠乳和合成膠乳層；e)將所述的具有所述的合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子進(jìn)行干燥；f)將所述的具有合成膠乳和天然膠乳的混合層的模子在熱水中浸析8至10分鐘，以便從表面濾去混合的成分，并將所述的模子在溫度為55-115℃的烤箱中進(jìn)行干燥；g)在溫度為100-140℃熱空氣中，對(duì)所述的在烤箱中浸析過(guò)的具有復(fù)合天然膠乳和合成膠乳的混合層的模子進(jìn)行硫化，并在70-90℃的溫度下在干燥爐中加熱25-45分鐘；h)對(duì)制成模子進(jìn)行冷卻；i)從所述制成模子上剝下天然膠乳和合成膠乳的混合層，就得到了用于可充氣球的囊殼；j)用水沖洗所述的剝下來(lái)的殼，以便去除雜質(zhì)，將沖洗過(guò)的殼在熱空氣室中進(jìn)行干燥，之后對(duì)所述的沖洗過(guò)的殼在60-90℃下固化8-12小時(shí)。
8.一種疊層，包括與天然膠乳相混合的合成膠乳組成的多層，所述合成膠乳與包括抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚劑、增濕劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的成分相混合；所述多層包括所述的成分并形成為可在可充氣囊殼那樣的球體內(nèi)任意使用，所述可充氣囊殼在被充氣時(shí)保持空氣并為球體提供彈性；所述合成膠乳與天然膠乳相混合，使得與由天然膠乳單獨(dú)組成的層相比，該多層對(duì)空氣具有降低的透氣性；所述多層的每層中天然膠乳和合成膠乳的比率為80∶20至20∶80；所述疊層的厚度為0.25mm至3.0mm。
9.一種囊殼，包括權(quán)利要求8所述的疊層和設(shè)置在所述多層中的一個(gè)閥。
10.如權(quán)利要求9所述的囊殼，其中所述合成膠乳是從丙烯腈-丁二烯膠乳、氯丁橡膠膠乳中選擇的。
11.一種球，包括如權(quán)利要求9所述的囊殼。
12.如權(quán)利要求11所述的球，其中所述的天然膠乳和合成膠乳與下列物質(zhì)混合從0.01至3PHR的抗氧化劑從1至3PHR的促凝劑從0.01至5PHR的活化劑從0.5至1PHR的增厚和增濕劑從0.1至2PHR的穩(wěn)定劑還可選擇從1至2PHR的軟化劑和從5至20PHR的填充料。
13.如權(quán)利要求12所述的球，其中所述的軟化劑可選擇包括陰離子石蠟、固體石蠟的物質(zhì)，所述的催化劑可選擇硬脂酸、氧化鋅、活性鋅及其混合物。
全文摘要
一種疊層，包括與天然膠乳相混合的合成膠乳組成的單層或多層，所述合成膠乳與包括抗氧化劑、催化劑、促凝劑、增厚劑、增濕劑、穩(wěn)定劑在內(nèi)的成分相混合；所述層形成為可在可充氣囊殼那樣的球體內(nèi)任意使用，所述可充氣囊殼在被充氣時(shí)保持空氣并為球體提供彈性；所述合成膠乳與天然膠乳相混合，使得與由天然膠乳單獨(dú)組成的層相比，該層對(duì)空氣具有降低的透氣性；所述層中天然膠乳和合成膠乳的比率為80∶20至20∶80；所述疊層的厚度為0.25mm至3.0mm。本發(fā)明還涉及包括該疊層的囊殼和球。
文檔編號(hào)A63B41/02GK1689667SQ200510070229
公開(kāi)日2005年11月2日 申請(qǐng)日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月8日
發(fā)明者斯塔蒂什·賈殷, 納雷什·賈殷, 阿尼爾·賈殷, 維平·賈殷, 吉內(nèi)什·賈殷 申請(qǐng)人:斯塔蒂什·賈殷, 納雷什·賈殷, 阿尼爾·賈殷, 維平·賈殷, 吉內(nèi)什·賈殷