CN100567425C - 一种pvc手套的涂饰剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的PVC手套涂饰剂解决了现有PVC手套涂饰剂存在的涂层易破坏、脱落、变黄、穿戴性差的问题，提出了一种包含水性聚氨酯、消泡剂、润湿流平剂、增稠剂、增滑剂、补强剂和去离子水的涂饰剂，用本发明的涂饰剂处理后的PVC手套不仅具有无自粘性，滑爽性优良，易于穿戴，而且手指触感及灵活性好的特点，而且形成的涂层对PVC手套表面的粘附力强，耐水解、耐电解质性好，不易黄变和氧化。
Description
技术领域
本发明涉及一种PVC手套的涂饰剂，更具体地说，本发明涉及一种改进PVC手套表面性能的涂饰剂。
背景技术
PVC手套是将手套模具浸渍PVC胶乳液并胶化后制得。不经处理时，由于制备手套的PVC材料本身具有自粘性，所以生产中手套将难以脱模，整理打包后手套内表面将粘连，使用时则穿戴不便。为此，需要先对手套表面进行处理，然后将处理后的手套翻转，使原来的外表面变为内表面，以解决以上问题。
可利用的一种表面处理方法是在手套表面添加如淀粉、滑石粉等粉状滑爽剂。但通过加粉处理后制得的有粉手套用于医疗领域时，可能引起伤口过敏等副面作用。用于其它领域检测时，从手套上脱落下来的粉体也可能会对十分精密的仪器造成污染。通过对手套表面进行氯化处理制得的无粉手套也可防止手套自粘，使手套表面滑爽，易于脱模和穿戴。但使用这种处理方式时，不仅制造工艺较繁琐，从而造成较高的操作成本，而且也可能会造成环境的污染。同时PVC手套经过氯化处理后会发生一定程度的老化，造成手套机械强度下降。
人们通过对PVC手套表面用涂饰剂进行处理，使之在手套内表面形成极薄涂层，来制备无粉手套，以期避免上述工艺所具有的缺点。然而现有的涂饰剂在应用中仍然存在一些问题。由于涂层极薄，穿戴手套后渗出汗液中的水分和电解质容易使涂层破坏、脱落，从而使穿戴性变差，而且脱落下来的涂层物也同样可能引起伤口过敏或污染检测设备。另外，手套在存放过程中，极薄的涂层也会受环境影响而变黄、氧化。变黄会使手套外观变旧变脏，氧化则同样会使涂层强度下降，易脱落，使穿戴性变差。
发明内容
本发明为了解决现有PVC手套涂饰剂存在的涂层易破坏、脱落、变黄、穿戴性差的问题，提出一种涂层性能优良的PVC手套涂饰剂。
具体技术方案如下。
本发明的PVC手套的涂饰剂包含水性聚氨酯、消泡剂、润湿流平剂、增稠剂、增滑剂、补强剂和去离子水。
本发明的PVC手套的涂饰剂优选包含下述重量百分比的组分：水性聚氨酯10％～40％、消泡剂0.1％～2.0％、润湿流平剂0.05％～2.0％、增稠剂0.05％～2.0％、增滑剂0.5％～4.0％、补强剂0.3％～5％和余量的去离子水，所述涂饰剂的固含量为10％～45％。所述的水性聚氨酯的粒径优选为0.06～0.2μm，分子量优选为3～10万。
所述水性聚氨酯是由聚多元醇与多异氰酸酯在离子化试剂的存在下生成预聚物，并使预聚物中异氰酸酯根(-NCO)的含量为1.1重量％～7.5重量％，然后加入中和剂中和成盐，最后加入去离子水乳化，同时加入扩链剂扩链制得。
所述聚多元醇优选为聚酯二元醇、聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物。所述聚酯二元醇例如为聚己二酸类、聚壬二酸类和聚癸二酸类等聚酯二元醇。所述聚醚二元醇或聚醚三元醇例如为聚氧化乙烯醇、聚氧化丙烯醇和聚氧化丁烯醇类等聚醚二元醇和三元醇。所述聚多元醇的分子量优选为600～3000，以使制备的乳液粒径小且稳定性好。聚酯二元醇可以赋予聚合物更好的耐高温分解及氧化性。聚醚多元醇可以赋予聚合物以优良的耐水解性。同时聚醚三元醇还可赋予聚合物以更好的交联性，从而提供对基材更好的粘附性，而且使成膜更加致密，提高涂层的耐水解和耐电解质能力。
所述多异氰酸酯优选为脂肪族、芳香族或芳脂族类多异氰酸酯，例如为IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)、HDI(六亚甲基二异氰酸酯)和XDI(苯二亚甲基二异氰酸酯)。
所述离子化试剂优选为羧基二醇、磺酸基二醇、磺酸基二胺或磺酸基二元羧酸。
所述中和剂优选为无机碱或有机胺，例如氢氧化钠、氨水、三乙胺。
所述扩链剂优选为醇类或胺类扩链剂，醇类例如为乙二醇、丁二醇、一缩乙二醇和己二醇等，胺类例如为乙二胺、丁二胺及乙二烯三胺，优选为胺类扩链剂。
所述水性聚氨酯的具体制备方法如下：
所述水性聚氨酯制备如下：以重量份计，将5～10份的丙酮、10～25份的聚酯二元醇、10～25份的聚醚二元醇和1～10份的聚醚三元醇匀速搅拌下升温至40～50℃；之后加入2～10份的离子化试剂，继续搅拌10分钟后，加入5～20份的多异氰酸酯，升温至70～80℃，保温2～3小时；随后，降温至40～60℃，加入2.5～8.5份的中和剂成盐；20分钟后，加大搅拌速度，并加入40～60份的去离子水，随后立即加入1.8～3.2份的扩链剂扩链；50分钟后过滤出料，得到所需的水性聚氨酯，上述各个原料的加入量应使过滤前的混合物中的总固体含量为25重量％～60重量％。
为了消除涂饰剂制备过程中出现的泡沫，需要加入消泡剂。所述消泡剂优选为矿物油、萜烯油、高级脂肪酸或其衍生物、有机磷酸脂、有机硅树脂或它们的混合物，更优选为有机硅树脂。
为了使涂饰剂能对PVC手套基材有很好的润湿及附着效果，同时改善涂饰剂的流平效果，需加入润湿流平剂以降低体系的表面张力。所述润湿流平剂优选为含氟表面活性剂、有机硅树脂、改性有机硅树脂或它们的混合物，更优选为含氟表面活性剂。
为了使涂饰剂能达到一定的粘度，需加入增稠剂。所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂、改性聚氨酯类增稠剂、纤维素类增稠剂、丙烯酸类增稠剂或它们的混合物，优选为改性聚氨酯类增稠剂。
为了使经涂饰剂处理后的PVC手套能有更好的滑爽性，易于穿戴，可加入一定量的增滑剂。所述增滑剂为改性聚乙烯蜡类、脂肪烃蜡类、甘油三酯蜡类、脂肪酸醇、脂肪酸酯、有机硅、改性有机硅类或它们的混合物，优选为改性聚乙烯蜡类。
为了使附着在PVC手套上的涂层能有定的强度，使手套在脱膜时易于卷边，需加入一定量的补强剂。同时，补强剂可在一定程度上防止手套自粘。所述补强剂优选为超细碳酸钙、白炭黑、氧化铝或它们的混合物，更优选为白炭黑。
本发明的PVC手套的涂饰剂的制备方法为：
在室温和低速搅拌下，在制得的水性聚氨酯中依次加入消泡剂、润湿流平剂、增滑剂、补强剂、去离子水和增稠剂，搅拌均匀后出料即得所述PVC手套涂饰剂。
使用时，将所述PVC手套涂饰剂与自来水或去离子水按1∶12(质量比)混合，低速搅拌均匀配制成工作液即可使用。
将本发明的涂饰剂处理无粉PVC检查手套，然后进行如下性能测试：
1.滑爽性测试
以穿戴时手套对皮肤的滑爽性进行感官评估，分为1～5个级别
1级：膜有粘性；
2级：光滑性差；
3级：光滑性一般；
4级：光滑性良好；
5级：光滑性优良。
2.耐黄变性测试
将手套放于50℃烘箱内，观察手套颜色随放置时间变化的情况。
3.耐水解和耐电解质性能测试
剪下手套的手掌部分，完全浸没于5％的NaCl水溶液中并在室温下放置一定的时间。然后将试样取出待自然干燥后，用手指搓拭涂层表面，观察涂层是否从基材上脱落。
采用本发明实施例1的涂饰剂和市场上销售的两种涂饰剂处理PVC手套，然后进行性能测试，结果列于表1中。
表1性能测试结果
根据性能测试结果，用本发明的涂饰剂处理后的PVC手套不仅具有无自粘性，滑爽性优良，易于穿戴，而且手指触感及灵活性好的特点，而且形成的涂层对PVC手套表面的粘附力强，耐水解、耐电解质性好，不易黄变和氧化。
具体实施方式
下面以实施例的方式进一步解释本发明，但是本发明不局限于下列实施例。
实施例1
将16g丙酮、20g的Pol-156(羟值54～56mg KOH/g，由青岛宇田化工生产)、20g的Tdiol-2000(羟值54.5～57.5mg KOH/g，由天津石化生产)和10g的TEP-330N(羟值33.5～36.5mg KOH/g，由天津石化生产)加入四口烧瓶中，匀速搅拌并水浴升温至40～50℃。之后加入10g二羟甲基丙酸，搅拌10分钟后，加入20g异佛尔酮二异氰酸酯，升温至70～80℃，并保温2～3小时。随后，降温至40～60℃，然后加入6g三乙胺成盐。20分钟后，加大搅拌速度，并加入86g去离子水。随后立即加入4g乙二胺进行扩链。50分钟后过滤出料。
室温下将制得的80g水性聚氨酯加入烧瓶中，在低速搅拌下依次加入2g的Foamex-845(生产商：德国迪高化工公司)，2g的BYK-380(生产商：德国毕克化学公司)，8g的Pinnacle-1450(生产商：美国诺誉化工公司)，8g的OK-607(生产商：德国德固赛公司)，96g去离子水，4g的UH-420(生产商：日本旭电化株式会社)，搅拌均匀后出料，制得本实施例的PVC手套涂饰剂。
实施例2
将16g丙酮、15g聚酯二元醇(Pol-1276，羟值71～79mg KOH/g，由青岛宇田化工生产)、25g聚醚二元醇(TDB-2000，羟值54.5～57.5mg KOH/g，由天津石化生产)和8g聚醚三元醇(TEP-330N，羟值33.5～36.5mg KOH/g，由天津石化生产)加入四口烧瓶中，匀速搅拌并水浴升温至40～50℃。之后加入6g二羟甲基丙酸(离子化试剂)，搅拌10min后，加入15g异佛尔酮二异氰酸酯，升温至70～80℃，保温2-3h。随后，降温至40～60℃，加入4g三乙胺(中和剂)成盐。20分钟后，加大搅拌速度，并加入106g去离子水。随后立即加入5g乙二胺(扩链剂)进行扩链。50min后过滤出料。
室温下将制得的70g水性聚氨酯加入烧瓶中，在低速搅拌下依次加入1g Foamstar-330(生产商：德国科宁化工公司)，1g Zongl-FSA(生产商：美国杜邦公司)，5g MW-612(生产商：台湾德谦化学公司)，6g OK-520(生产商：德国德固赛公司)，111g去离子水，6g Coapur-2025(生产商：法国高帝斯公司)，搅拌均匀后出料。
使用实施例1和2制备的涂饰剂处理PVC手套，性能测试结果列于表2中。
表2实施例的性能测试结果
从上述结果可以看到，用本发明的涂饰剂处理的PVC手套具有滑爽性优良，易于穿戴，而且手指触感及灵活性好的特点，而且形成的涂层对PVC手套表面的粘附力强，耐水解、耐电解质性好，不易黄变和氧化。
Claims (7)
1.一种PVC手套的涂饰剂，其特征在于，它包含下述重量百分比的组分：水性聚氨酯10％～40％、消泡剂0.1％～2.0％、润湿流平剂0.05％～2.0％、增稠剂0.05％～2.0％、增滑剂0.5％～4.0％、补强剂0.3％～5％和余量的去离子水，所述涂饰剂的固含量为10％～45％。
4.如权利要求1所述的涂饰剂，其特征在于，所述的水性聚氨酯的粒径为0.06～0.2μm，分子量为3～10万。
3.如权利要求1或2所述的涂饰剂，其特征在于，所述水性聚氨酯是由聚多元醇与多异氰酸酯在离子化试剂的存在下生成预聚物，并使预聚物中异氰酸酯根的含量为1.1重量％～7.5重量％，然后加入中和剂中和成盐，最后加入去离子水乳化，同时加入扩链剂扩链制得。
4.如权利要求3所述的涂饰剂，其特征在于，所述聚多元醇是聚酯二元醇、聚醚二元醇和聚醚三元醇的混合物，所述聚多元醇的分子量为600～3000；所述多异氰酸酯为脂肪族、芳香族或芳脂族类多异氰酸酯；所述离子化试剂为羧基二醇、磺酸基二醇、磺酸基二胺或磺酸基二元羧酸；所述中和剂为无机碱或有机胺，所述扩链剂为醇类或胺类扩链剂。
5.如权利要求3所述的涂饰剂，其特征在于，所述水性聚氨酯制备如下：以重量份计，将5～10份的丙酮、10～25份的聚酯二元醇、10～25份的聚醚二元醇和1～10份的聚醚三元醇匀速搅拌下升温至40～50℃；之后加入2～10份的离子化试剂，继续搅拌10分钟后，加入5～20份的多异氰酸酯，升温至70～80℃，保温2～3小时；随后，降温至40～60℃，加入2.5～8.5份的中和剂成盐；20分钟后，加大搅拌速度，并加入40～60份的去离子水，随后立即加入1.8～3.2份的扩链剂扩链；50分钟后过滤出料，得到所需的水性聚氨酯，上述各个原料的加入量应使过滤前的混合物中的总固体含量为25重量％～60重量％。
6.如权利要求1所述的涂饰剂，其特征在于，所述消泡剂为矿物油、萜烯油、高级脂肪酸或其衍生物、有机磷酸脂、有机硅树脂或它们的混合物，所述润湿流平剂为含氟表面活性剂、有机硅树脂、改性有机硅树脂或它们的混合物，所述增稠剂为聚氨酯类增稠剂、改性聚氨酯类增稠剂、纤维素类增稠剂、丙烯酸类增稠剂或它们的混合物，所述增滑剂为改性聚乙烯蜡类、脂肪烃蜡类、甘油三酯蜡类、脂肪酸醇、脂肪酸酯、有机硅、改性有机硅类或它们的混合物，所述补强剂为超细碳酸钙、白炭黑、氧化铝或它们的混合物。
7.如权利要求1所述的涂饰剂，其特征在于，所述消泡剂为有机硅树脂，所述润湿流平剂为含氟表面活性剂，所述增稠剂为改性聚氨酯类增稠剂，所述增滑剂为改性聚乙烯蜡类，所述补强剂为白炭黑。
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