CN107325529A - 一种复合材料超薄柔软安全套及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合材料超薄柔软安全套。本发明用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂处理氧化石墨烯、蒙脱土,使得氧化石墨烯表面具有活性,而且容易分散,与聚氨酯形成稳定的结合,在高分子复合中有效结合各分子系,进一步解决聚氨酯力学及薄度问题,提高了聚氨酯的散热性、润滑性、韧性、致密性,提高了强度和隔离病毒的性能。而且硅烷偶联剂使得氧化石墨烯与聚氨酯之间有柔性链连接,提高了聚氨酯的弹性,不再是塑料袋的感觉。再用丝胶、壳聚糖、环糊精作润滑增塑剂,提高了聚氨酯的柔软性、顺滑性,具有未曾在感觉。
Description
技术领域
本发明涉及安全套领域,尤其涉及一种复合材料超薄柔软安全套。
背景技术
现有天然橡胶安全套从根本上解决不了人体过敏、各种病毒隔离转播问题,天然橡胶材料本身力学极限只限于0.05,不能再超薄到0.008。还有天然橡胶是绝缘材料,对温度及敏感度传导极差,所以天然乳胶安全套从材料本身已无法满足行业、环保、消费者与高端制造市场需求。
天然乳胶安全套是十分成熟的产品,其韧性好,强度高,柔软有弹性,国家对其质量控制有较严格的标准;虽然厚度难以有重大突破,但是价格较低让大家可以更好的接受!
聚氨酯安全套能做到超薄,也有较强的韧性和导热性及体温传导功能,但是聚氨酯材料做到0.018左右就因聚氨酯材料学本身极限,很难再做得更薄。聚氨酯有较强的韧性和导热性,但是弹性较差,对病毒的隔离性也不足够好。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种复合材料超薄柔软安全套。本发明是用生物高分子结合多种植物、矿物高分子等优势复合材料,从柔软、柔顺技术,力学、复合成膜、无过敏源、高密度等多角度解决了安全套领域内的多项科学难题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种复合材料超薄柔软安全套,由下列质量百分含量的原料制成:
丝胶0.1-2%
聚乙烯醇0.1-2%
聚乙烯吡咯烷酮0.1-1%
壳聚糖3-3.5%
聚氨酯20-23%
蒙脱土0.1-0.18%
环糊精0.1-0.18%
氧化石墨烯0.01-0.2%
硅烷偶联剂0.05-0.5%
固化剂0.05-0.1%
去离子水适量。
所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
所述聚氨酯由50-60wt%脂肪族聚氨酯和35-40wt%芳香族聚氨酯组成。
安全套单壁厚度为0.008-0.01mm。
安全套的破裂压力为1.2-1.5kPa。
所述复合材料超薄柔软安全套的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮混配分散在20-30倍重量去离子水中,加入硅烷偶联剂搅拌均匀,再加入氧化石墨烯、蒙脱土、丝胶混配超声分散均匀,加温至98-100℃熟化45-50分钟;
(2)在98-100℃下,将步骤(1)得到的混合物料与聚氨酯、固化剂、壳聚糖、环糊精、去离子水超声混配均匀,控制固体含量在20-25%、pH值为5.5-7.0,得到混配胶乳,将混配胶乳停放熟成;
(3)将安全套模具在熟化后的混配胶乳中浸渍,浸渍时间为30-32秒,取出,并在95-100℃条件下烘干,在模具上形成胶膜;
(4)将胶膜进行卷边、烘干、膨润、脱模、泡洗上粉、脱水处理后,再进行干燥后化,即得安全套。
步骤(2)所述停放熟成时间为5-6小时。
干燥后化温度为100-120℃,后化干燥剂用量为总物质量的0.35-0.55wt%,时间为50-55分钟。
本发明的优点是:本发明用聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶联剂处理氧化石墨烯、蒙脱土,使得氧化石墨烯表面具有活性,而且容易分散,与聚氨酯形成稳定的结合,在高分子复合中有效结合各分子系,进一步解决聚氨酯力学及薄度问题,提高了聚氨酯的散热性、润滑性、韧性、致密性,提高了强度和隔离病毒的性能。而且硅烷偶联剂使得氧化石墨烯与聚氨酯之间有柔性链连接,提高了聚氨酯的弹性,不再是塑料袋的感觉。再用丝胶、壳聚糖、环糊精作润滑增塑剂,提高了聚氨酯的柔软性、顺滑性,具有未曾在感觉。而且天然材料不刺激皮肤还具有抗菌性能。同时聚氨酯、氧化石墨烯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丝胶等不带过敏源。本发明根本上解决了安全套领域科学难题,彻底改变百年传统单一天然乳胶原料生产的众多缺陷,复合配方材料革命性发明在这领域取得长足进步。
本发明添加的硅烷偶联剂在提高了安全套的强度、密度的同时,还具有的优点是产品的脱模性能大大提高,安全套破损率降低,表面光滑,品质得到提高。
具体实施方式
下面通过具体实例进一步对本发明进行阐述,但本发明的保护范围并不仅限于此。
一种复合材料超薄柔软安全套,由下列质量的原料制成:
丝胶1Kg
聚乙烯醇0.8Kg
聚乙烯吡咯烷酮0.5Kg
壳聚糖3Kg
聚氨酯20Kg
蒙脱土0.15 Kg
环糊精0.15Kg
氧化石墨烯0.1Kg
硅烷偶联剂kh-550 0.2Kg。
固化剂0.05-0.1%
去离子水适量。
所述聚氨酯由60wt%脂肪族聚氨酯和40wt%芳香族聚氨酯组成。
安全套单壁厚度为0.008mm。安全套的破裂压力为1.3kPa。
所述复合材料超薄柔软安全套的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮混配分散在20-30倍重量去离子水中,加入硅烷偶联剂搅拌均匀,再加入氧化石墨烯、蒙脱土、丝胶混配超声分散均匀,加温至100℃熟化50分钟;
(2)在100℃下,将步骤(1)得到的混合物料与聚氨酯、固化剂、壳聚糖、环糊精、去离子水超声混配均匀,控制固体含量在20%、pH值为6,得到混配胶乳,将混配胶乳停放熟成5小时;
(3)将安全套模具在熟化后的混配胶乳中浸渍,浸渍时间为30秒,取出,并在98℃条件下烘干,在模具上形成胶膜;
(4)将胶膜进行卷边、烘干、膨润、脱模、泡洗上粉、脱水处理后,再进行干燥后化,温度为100℃,后化干燥剂用量为总物质量的0.35wt%,时间为50分钟,即得安全套。
以上实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外,在阅读了本发明阐述的内容之后,本领域研发人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (8)
1.一种复合材料超薄柔软安全套,其特征在于,由下列质量百分含量的原料制成:
丝胶0.1-2%
聚乙烯醇0.1-2%
聚乙烯吡咯烷酮0.1-1%
壳聚糖3-3.5%
聚氨酯20-23%
蒙脱土0.1-0.18%
环糊精0.1-0.18%
氧化石墨烯0.01-0.2%
硅烷偶联剂0.05-0.5%
固化剂0.05-0.1%
去离子水适量。
2.如权利要求1所述复合材料超薄柔软安全套,其特征在于,所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh-550。
3.如权利要求1所述复合材料超薄柔软安全套,其特征在于,所述聚氨酯由50-60wt%脂肪族聚氨酯和35-40wt%芳香族聚氨酯组成。
4.如权利要求1所述复合材料超薄柔软安全套,其特征在于,安全套单壁厚度为0.008-0.01mm。
5.如权利要求4所述复合材料超薄柔软安全套,其特征在于,安全套的破裂压力为1.2-1.5kPa。
6.如权利要求1所述复合材料超薄柔软安全套的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮混配分散在20-30倍重量去离子水中,加入硅烷偶联剂搅拌均匀,再加入氧化石墨烯、蒙脱土、丝胶混配超声分散均匀,加温至98-100℃熟化45-50分钟;
(2)在98-100℃下,将步骤(1)得到的混合物料与聚氨酯、固化剂、壳聚糖、环糊精、去离子水超声混配均匀,控制固体含量在20-25%、pH值为5.5-7.0,得到混配胶乳,将混配胶乳停放熟成;
(3)将安全套模具在熟化后的混配胶乳中浸渍,取出,烘干,在模具上形成胶膜;
(4)将胶膜进行卷边、烘干、膨润、脱模、泡洗上粉、脱水处理后,再进行干燥后化,即得安全套。
7.如权利要求6所述复合材料超薄柔软安全套的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述停放熟成时间为5-6小时。
8.如权利要求6所述复合材料超薄柔软安全套的制备方法,其特征在于, 干燥后化温度为100-120℃,后化干燥剂用量为总物质量的0.35-0.55wt%,时间为50-55分钟。
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