CN101245164A - 无粉pvc手套用的功能性pvc塑溶胶及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的无粉PVC手套用的功能性PVC塑溶胶及其应用属于PVC手套的技术领域，为了解决现有无粉PVC手套存在着生产率低、穿戴效果差的问题，提出使用PVC乳化粉、主增塑剂、辅助增塑剂、降粘剂、稳定剂和聚硅氧烷改性的苯内树脂微粒混合均匀，真空脱泡制成一种功能性PVC塑溶胶，将预热的手模在普通PVC塑溶胶内浸提，烘烤，凝胶成膜，然后在本发明的功能性PVC塑溶胶内浸提，烘烤，凝胶成膜，随后卷边、脱模，得到一种不自粘连和穿戴性能良好的无粉手套。
Description
技术领域
本发明涉及一种PVC塑溶胶及其应用，更具体地说，本发明涉及一种用于来制备无粉PVC手套的功能性PVC塑溶胶和使用它制备无粘连手套的方法。
背景技术
一次性薄膜PVC手套是将手套模具浸渍PVC塑溶胶液并经210℃左右烘烤，凝胶成膜后制得的。未经处理时，由于制备手套的PVC材料本身具有自粘性，所以生产中手套难以脱模，下线后手套的内表面将严重粘连，使用时穿戴不便。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。
传统无粉PVC手套是在PVC手套内表面浸涂水性聚氨酯或水性丙烯酸类等涂饰剂，然后经高温干燥成膜，在PVC手套表面形成极薄的外涂层，从而防止PVC手套本身表面的自粘连以及提供良好的穿戴性能。
在此类用于制备无粉PVC手套的涂饰剂中，除了作为成膜物质的水性树脂本身外，还含有填料、润湿剂、滑爽剂、增稠剂等组分。由于含有填料，由此类涂饰剂配成的工作液在使用一段时间后会发生填料的沉降。当沉降的填料积累到一定程度时就会对手套制品的外观造成影响，使手套的次品率大为增加。此时就必须停车以清理工作液料槽，排放掉原来的工作液，将料槽清洗干净，然后再加入新配制的工作液。这种清理通常每隔1月就要进行一次。结果是降低了生产效率，造成对涂饰剂的浪费和人工的额外消耗。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可能引起伤口或检测设备的污染。另外，仍有一小部分人的皮肤对这类涂饰剂制备的手套过敏。
因此，现在制备的无粉PVC手套仍然存在着生产率低、涂层脱落可能造成污染且可能出现皮肤过敏的问题，需要开发一种新的无粉PVC手套的制备方法和所使用的涂饰剂。
发明内容
本发明为了解决现在对新的无粉PVC手套的制备方法和所使用的涂饰剂的需求，提出本发明的无粉PVC手套用的功能性PVC塑溶胶和使用它制备无粉PVC手套的方法。
具体技术方案如下。
本发明提出的无粉PVC手套用的功能性PVC塑溶胶由40～100质量份的PVC乳化粉、40～90质量份的主增塑剂、5～30质量份的辅助增塑剂、5～25质量份的降粘剂、0.5～3质量份的稳定剂和5～35质量份的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒制成。
所述功能性PVC塑溶胶优选由60～95质量份的PVC乳化粉、55～80质量份的主增塑剂、10～25质量份的辅助增塑剂、8～20质量份的降粘剂、0.5～3质量份的稳定剂和10～30质量份的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒制成。
本发明的功能性PVC塑溶胶的制备方法：将上述质量份的原料混合，匀速搅拌2小时，然后真空脱泡30分钟，制成本发明的功能性PVC塑溶胶。
所述的PVC乳化粉的重均分子量为10万～30万，优选为14万～26万。这类商品化的产品很多，例如为沈阳化工股份有限公司的PSH-10、PSH-20，天津化工厂的P440、P550，宏浩塑料化工有限公司ZH5900。
所述的主增塑剂为包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二甲酯的邻苯二甲酸酯类和包括己二酸二辛酯、己二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯的脂肪族二酸酯类中的一种或一种以上。
所述的辅助增塑剂为包括环氧大豆油、环氧脂肪酸丁酯、环氧脂肪酸辛酯的环氧脂肪酸酯类、包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯，磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯的磷酸酯类或烷基磺酸苯酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯中的一种或一种以上。
所述的降粘剂为沸点为140℃～230℃，优选150℃～200℃的二醇醚、醇醚酯与石油烃类溶剂中的一种或一种以上。二醇醚、醇醚酯例如为乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇单乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、二甘醇甲醚醋酸酯。所述的石油烃类溶剂优选为碳原子数为8～13的烷烃类石油溶剂，此类石油溶剂的商品化产品例如为埃克森美孚公司生产的D80、D110与D130。
所述的稳定剂为钙、锌、钡或铝的金属皂。例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铝。
所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒是由带反应性基团的聚硅氧烷接枝改性苯乙烯与丙烯酸酯类的共聚物得到的。
所述的反应性聚硅氧烷为任何带反应性基团的、能参于苯丙树脂化学接枝改性的聚硅氧烷类，例如双乙烯基封端的聚甲基硅氧烷、双乙烯基封端的聚甲基乙基硅氧烷、双丙烯酰基封端的聚二甲基硅氧烷等。反应性聚硅氧烷在所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂中的加入量按重量份计为0.1份～10份，优选为0.5份～5份。所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒中苯乙烯的加入量按重量份计为20份～80份，优选为30份～60份。所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒中，所用的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯中的一种或两种。丙烯酸酯的加入量按重量份计为25份～85份，优选为40份～70份。
所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒为通过微细悬浮聚合，然后经气流干燥和分级得到的树脂微粒。树脂微粒的粒径为1μm～30μm，优选为2μm～15μm。示例性的制备方法为：在400～800质量份去离子水中加入0.8～15质量份高分子悬浮剂如聚乙烯醇、淀粉、动物胶、白明胶中的一种或一种以上，加入0.1～6质量份的分散剂如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，加入0.1～3质量份的酸溶性无机物粉体如氢氧化镁、磷酸钙中的一种，搅拌分散均匀。将100质量份单体及0.1～1质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃内聚合4～8h，然后再升温到100℃，保温3～6h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗除去无机盐，然后水洗，气流干燥，最后过筛分级。
本发明的功能性PVC塑溶胶的应用方法为：先将预热的手模在普通的PVC塑溶胶内浸提，在200℃～240℃下烘烤3～6分钟，凝胶成膜；然后将手模在权利要求1～7中任一项所述的功能性PVC塑溶胶内浸提，在200℃～240℃下烘烤2～4分钟，凝胶成膜；然后卷边，脱模，得到无粉PVC手套。
本发明提供了一种新的无粉PVC手套制备法。该制备法的最大特点是用一种功能性PVC塑溶胶代替现在较为普遍的水性聚氨酯或水性丙烯酸类等涂饰剂来防止PVC手套本身表面的自粘连以及提供良好穿戴性能。由于是代替使用，所以本发明的制备法可以在保持现在工业上普遍采用的无粉PVC手套生产工艺不变的基础上进行实现。这样，由于不使用水性聚氨酯或水性丙烯酸类等涂饰剂，因此可以避免以上问题的产生。
本发明的功能性PVC塑溶胶，含有一种用聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。由于经过聚硅氧烷改性，所形成的苯丙树脂被赋予了聚硅氧烷的特性，具有很好的滑爽性，可以有效防粘连并提供给手套以良好的穿戴性。同时，本发明中所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒在功能性PVC塑溶胶凝胶成膜后，能在手套表面上形成滑爽性微突点，使手套表面之间、手套表面与穿戴者的皮肤之间的接触面积下降。这样产生的结果，一是更加提高了手套表面之间的防自粘性能；二是更加减小了手套表面与手之间的磨擦力，从而提供了更好的滑爽穿戴性能。另外，手模在经过两次浸渍混合料后，有效避免了针孔发生的可能。
将按本发明的制备法制备的无粉PVC手套，用如下测试方法评价其性能：
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、抗粘连性测试
将制备好的手套置于70℃烘箱内，压上1kg重砝码，放置72小时后取出，观察手套内表面的粘连情况。
具体实施方式
为了更好的阐述本发明，下面给出了本发明的实施例。
实施例1
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入6质量份高分子悬浮剂聚乙烯醇，加入1质量份的聚丙烯酸钠作为分散剂，加入2质量份的氢氧化镁，搅拌分散均匀。将5质量份丙烯酸甲酯、40质量份甲基丙烯酸甲酯、50质量份苯乙烯、5质量份双丙烯酰基封端的聚二甲基硅氧烷及0.5质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃下聚合6h，然后再升温到100℃保温5h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表1.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表1.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，然后在200℃-240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表1.1功能性PVC塑溶胶配方
| PVC乳化粉 | 70质量份 |
| 聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒 | 30质量份 |
| 邻苯二甲酸二辛酯 | 40质量份 |
| 己二酸二辛酯 | 30质量份 |
| 环氧大豆油 | 2质量份 |
| 2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯 | 15质量份 |
| 硬脂酸钙 | 2.5质量份 |
| C8石油烷烃 | 10质量份 |
| 丙二醇乙醚 | 10质量份 |
表1.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
| 丙烯酸甲酯 | 5质量份 |
| 甲基丙烯酸甲酯 | 40质量份 |
| 苯乙烯 | 50质量份 |
| 双丙烯酰基封端的聚二甲基硅氧烷 | 5质量份 |
实施例2
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入6质量份高分子悬浮剂聚乙烯醇，加入1质量份的聚丙烯酸钠作为分散剂，加入2质量份的磷酸钙，搅拌分散均匀。将5质量份丙烯酸甲酯、45质量份甲基丙烯酸甲酯、46质量份苯乙烯、4质量份双丙烯酰基封端的聚二甲基硅氧烷及0.5质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃下聚合6h，然后再升温到100℃保温5h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表2.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表2.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表2.1功能性PVC塑溶胶配方
表2.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
实施例3
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入6质量份高分子悬浮剂聚乙烯醇，加入1质量份的聚丙烯酸钠作为分散剂，加入2质量份的氢氧化镁，搅拌分散均匀。将2质量份丙烯酸甲酯、45.5质量份甲基丙烯酸甲酯、50质量份苯乙烯、2.5质量份双乙烯基封端的聚甲基硅氧烷及0.6质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃下聚合6h，然后再升温到100℃保温5h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表3.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表3.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表3.1功能性PVC塑溶胶配方
表3.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
实施例4
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入4质量份高分子悬浮剂聚乙烯醇、3质量份白明胶，加入2质量份的聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，加入2质量份的磷酸钙，搅拌分散均匀。将40质量份丙烯酸甲酯、30质量份甲基丙烯酸甲酯、29.5质量份苯乙烯、0.5质量份双乙烯基封端的聚甲基硅氧烷及0.6质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃下聚合4h，然后再升温到100℃保温4h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表4.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表4.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表4.1功能性PVC塑溶胶配方
表4.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
实施例5
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入5质量份高分子悬浮剂白明胶，加入2质量份的聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，加入2质量份的磷酸钙，搅拌分散均匀。将30质量份丙烯酸甲酯、30质量份甲基丙烯酸甲酯、38质量份苯乙烯、2质量份双乙烯基封端的聚甲基硅氧烷及1质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80～90℃下聚合4h，然后再升温到100℃保温4h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表5.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表5.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，之后在200℃～240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表5.1功能性PVC塑溶胶配方
表5.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
实施例6
在带有冷凝回流装置的反应釜中加入800质量份去离子水，加入5质量份高分子悬浮剂聚乙烯醇，加入2质量份的聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂，加入1.5质量份的氢氧化镁，搅拌分散均匀。将43质量份甲基丙烯酸甲酯、54质量份苯乙烯、3质量份双乙烯基封端的聚甲基硅氧烷及0.8质量份过氧二苯甲酰预先混合均匀，并加入到上述水性介质中。强力搅拌下，在80-90℃内聚合6h，然后再升温到100℃保温6h使单体充分反应。聚合结束后，冷却至室温，过滤，酸洗去除无机盐，然后水洗并气流干燥，最后过筛分级。得到粒径为2μm～10μm的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒。
将该聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒按表6.1中的配方与其它物质混合，匀速搅拌2h，然后真空脱泡30min，制成功能性PVC塑溶胶。
将预热后的手模在普通PVC塑溶胶(一次混合料)内浸提，之后在200℃-240℃下烘烤3-6min，凝胶成膜；然后再次将手模在表6.1的功能性PVC塑溶胶(二次混合料)内浸提，之后在200℃～240℃下烘烤2-4min，凝胶成膜；随后卷边、脱模，即得所述无粉手套。
表6.1功能性PVC塑溶胶配方
表6.2聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒配方
用现有市售无粉PVC手套作为对比，以本发明给出的测试方法对实施例1-6所制备的无粉PVC手套性能进行测试，结果如表7所示。
表7手套性能对比测试结果
| 滑爽性能级别 | 抗粘连性能 | |
| 实施例1 | 5级 | 不粘 |
| 实施例2 | 5级 | 不粘 |
| 实施例3 | 4级 | 不粘 |
| 实施例4 | 2级 | 粘连 |
| 实施例5 | 3级 | 轻度粘连 |
| 实施例6 | 4.5级 | 不粘 |
| 市售无粉PVC手套样1 | 5级 | 不粘 |
| 市售无粉PVC手套样2 | 4.5级 | 不粘 |
从对比测试结果可以看到，用本发明的功能性PVC塑溶胶和制备方法制备的无粉PVC手套在抗粘连性和滑爽性方面可以达到与现有方法制备的无粉PVC手套同等的性能，但却避免了现有工艺中填料的沉降及由填料的沉降引起的次品率增加和停车清槽的麻烦。同时，由于不使用水性涂饰剂，避免了涂层脱落和皮肤过敏问题。
Claims (8)
1. 一种无粉PVC手套用的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述功能性PVC塑溶胶由40～100质量份的PVC乳化粉、40～90质量份的主增塑剂、5～30质量份的辅助增塑剂、5～25质量份的降粘剂、0.5～3质量份的稳定剂和5～35质量份的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒制成。
2. 如权利要求1所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述功能性PVC塑溶胶由60～95质量份的PVC乳化粉、55～80质量份的主增塑剂、10～25质量份的辅助增塑剂、8～20质量份的降粘剂、0.5～3质量份的稳定剂和10～30质量份的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒制成。
3. 如权利要求1或2所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述的PVC乳化粉的重均分子量为10万～30万。
4. 如权利要求1或2所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述的主增塑剂为包括邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二甲酯的邻苯二甲酸酯类和包括己二酸二辛酯、己二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯的脂肪族二酸酯类中的一种或一种以上。
5. 如权利要求1或2所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述的辅助增塑剂为包括环氧大豆油、环氧脂肪酸丁酯、环氧脂肪酸辛酯的环氧脂肪酸酯类、包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯，磷酸二苯异辛酯、磷酸二苯异癸酯的磷酸酯类或烷基磺酸苯酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯中的一种或一种以上。
6. 如权利要求1或2所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述的降粘剂为沸点为140℃～230℃的二醇醚、醇醚酯与石油烃类溶剂中的一种或一种以上，所述的稳定剂为钙、锌、钡或铝的金属皂。
7. 如权利要求1或2所述的功能性PVC塑溶胶，其特征在于，所述的聚硅氧烷改性的苯丙树脂微粒是由带反应性基团的聚硅氧烷接枝改性苯乙烯与丙烯酸酯类的共聚物得到的，粒径为1μm～30μm。
8. 如权利要求1～7中任一项所述的功能性PVC塑溶胶的应用，其特征在于，先将预热后的手模在普通的PVC塑溶胶内浸提，在200℃～240℃下烘烤3～6分钟，凝胶成膜；然后将手模在权利要求1～7中任一项所述的功能性PVC塑溶胶内浸提，在200℃～240℃下烘烤2～4分钟，凝胶成膜；然后卷边，脱模，得到无粉PVC手套。
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