CN108192236B - 一种一次性可光降解的pvc手套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种一次性可光降解的PVC手套，由包括以下重量份数组分的混合物制成：PVC糊树脂100份；增塑剂60～80份；光敏催化剂1～5份；液体钙锌稳定剂0.5～2份；降粘剂25～40份；所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和/或硼酸。本发明在手套中加入了光敏催化剂，使得手套能够在自然光环境下降解。本发明还提供了一种一次性可光降解的PVC手套的制备方法。

Description

一种一次性可光降解的PVC手套及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种一次性可光降解的PVC手套及其制备方法。
背景技术
一次性PVC手套是高分子一次性塑胶手套，因其主要原材料为PVC而得名。它是在防护手套行业中发展最快的产品，因为PVC手套穿戴舒适、使用灵活，不含任何天然乳胶成分，不会产生过敏反应等特性，深受医护人员、精密作业人员及食品工业服务人员的喜爱而广泛应用于医疗防护、食品加工、电子加工和工业劳保等领域。
据不完全统计，一次性PVC手套每年需求量高达1000亿只，在给使用者提供健康安全防护的同时，环境污染问题也越来越凸显。由于本身材质PVC树脂为高分子，在自然环境下很难降解，实验表明，塑料类垃圾在自然界停留的时间很长，一般可达200～400年，有的可达500年，“白色污染”已成为一个全球性的环境问题。如何研制出绿色环境友好的一次性PVC手套是当前整个行业研发的一个重要方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一次性可光降解的PVC手套及其制备方法，本发明中的PVC手套在自然环境光下能够快速分解，大大缓解白色污染问题。
本发明提供一种一次性可光降解的PVC手套，由包括以下重量份数组分的混合物制成：
Figure BDA0001531941020000011
所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和/或硼酸。
优选的，所述PVC糊树脂的聚合度为1550～1750。
优选的，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛脂。
优选的，所述增塑剂的重量份数为65～75份。
优选的，所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和硼酸；
所述纳米二氧化钛和硼酸的摩尔比为(1～5)：1。
优选的，所述光敏催化剂的重量份数为2～4份。
优选的，所述液体钙锌稳定剂的重量份数为1～1.5份。
优选的，所述降粘剂包括为D70型降粘剂。
优选的，所述降粘剂的重量份数为30～35份。
本发明提供一种一次性可光降解的PVC手套的制备方法，包括以下步骤：
A)以重量份数计，将100份PVC糊树脂、60～80份增塑剂、1～5份光敏催化剂和0.5～2份液体钙锌稳定剂搅拌混合，然后加入25～40份降粘剂，进行真空脱泡，得到混合浆料；
所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和/或硼酸；
B)将陶瓷手模加热至60～70℃，浸入混合浆料，将陶瓷手模取出进行烘烤塑化，得到半成品；
C)将半成品冷却至120～150℃后浸渍水溶性聚氨酯浆料，烘干后得到一次性可光降解的PVC手套。
本发明提供了一种一次性可光降解的PVC手套，由包括以下重量份数组分的混合物制成：PVC糊树脂100份；增塑剂60～80份；光敏催化剂1～5份；液体钙锌稳定剂0.5～2份；降粘剂25～40份。本发明在手套中加入了光敏催化剂，使得手套能够在自然光环境下降解。
进一步的，本发明中的光敏催化剂是纳米二氧化钛-硼酸(摩尔比3:1)混合体系。该光催化降解是一个自由基氧化断链过程，纳米二氧化钛作为主要光敏催化剂，硼酸作为一个良好的电子给体，能不可逆地与纳米二氧化钛表面产生的空穴或表面羟基反应，抑制自由基和空穴的复合，从而显著提高手套的光催化降解速率。硼酸作为辅助催化剂的掺杂可以有效的促进手套更快地被光降解。
具体实施方式
本发明提供了一种一次性可光降解的PVC手套，由包括以下重量份数组分的混合物制成：
Figure BDA0001531941020000031
所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和/或硼酸。
在本发明中，所述PVC(聚氯乙烯)糊树脂的聚合度优选为1550～1750，更优选为1600～1700，最优选为1650。
所述增塑剂优选为对苯二甲酸二辛酯；所述增塑剂的重量份数优选为65～75份，更优选为70份。
所述光敏催化剂优选包括纳米二氧化钛和硼酸，所述纳米二氧化钛的粒径优选为10～16nm，更优选为11～15nm，最优选为12～14nm；所述纳米二氧化钛和硼酸的摩尔比优选为(1～5)：1，更优选为(2～4)：1，最优选为3:1。
所述液体钙锌稳定剂的重量份数优选为1～1.5份，具体的，所述液体钙锌稳定剂为原塑F99、南亚40P或常熟钙锌稳定剂SBA-203中的一种或几种。
所述降粘剂优选为南京永舜D70型降粘剂；所述降粘剂的重量份数优选为30～35份。
本发明还提供了一种一次性可光降解的PVC手套的制备方法，包括以下步骤：
A)以重量份数计，将100份PVC糊树脂、60～80份增塑剂、1～5份光敏催化剂和0.5～2份液体钙锌稳定剂搅拌混合，然后加入25～40份降粘剂，进行真空脱泡，得到混合浆料；；
所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和/或硼酸；
B)将陶瓷手模加热至60～70℃，浸入混合浆料，将陶瓷手模取出进行烘烤塑化，得到半成品；
C)将半成品冷却至120～150℃后浸渍水溶性聚氨酯浆料，烘干后得到一次性可光降解的PVC手套。
在本发明中，所述PVC糊树脂等原料的种类、用量和来源与上文中PVC糊树脂等的种类、用量和来源一致，在此不再赘述。
所述混合浆料的的粘度优选为65～75mpa.s。
所述烘烤塑化的温度优选为190～210℃，更优选为200℃；所述烘烤塑化的时间优选为4～8min，更优选为5～7min，最优选为5min20s。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到120～150℃，优选为120～130℃后，浸渍水溶性聚氨酯浆料，烘干水分后进行冷却降温，然后进行卷边、脱模，即得到一次性可光降解的PVC手套。
所述烘干的温度优选为110～160℃，更优选为120～140℃；所述烘烤的时间优选为1～3min，更优选为1.5～2min。
本发明提供了一种一次性可光降解的PVC手套，由包括以下重量份数组分的混合物制成：PVC糊树脂100份；增塑剂60～80份；光敏催化剂1～5份；液体钙锌稳定剂0.5～2份；降粘剂25～40份。本发明在手套中加入了光敏催化剂，使得手套能够在自然光环境下降解。
进一步的，本发明中的光敏催化剂是纳米二氧化钛-硼酸(摩尔比3:1)混合体系。该光催化降解是一个自由基氧化断链过程，纳米二氧化钛作为主要光敏催化剂，硼酸作为一个良好的电子给体，能不可逆地与纳米二氧化钛表面产生的空穴或表面羟基反应，抑制自由基和空穴的复合，从而显著提高手套的光催化降解速率。硼酸作为辅助催化剂的掺杂可以有效的促进手套更快地被光降解。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种一次性可光降解的PVC手套及其制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
配方组成及各组成PVC糊料按重量份数为：
Figure BDA0001531941020000041
Figure BDA0001531941020000051
其中光敏催化剂是纳米二氧化钛-硼酸(摩尔比3:1)混合体系；
制备过程如下：
按照聚氯乙烯糊树脂：增塑剂：降粘剂：光敏催化剂：钙锌稳定剂＝100:75:30:3:1.5的原料比例投放入配料罐中进行搅拌4～5h，配制PVC糊料；
搅拌完毕后进行真空脱泡，将陶瓷手模加热到70℃，然后浸渍糊料，浸渍后将手模进入烤箱烘烤，经过210℃的烘烤约5分20秒进行塑化。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到120℃然后浸渍水溶性聚氨酯浆料，再经过120℃的烤箱1.5分钟，将水分烘干，并冷却降温后，进行卷边、脱模，即得到手套样品A。
随机抽取3个手套样本，物理性能检测结果见表1。
表1本发明实施例1中手套样品的物理性能检测结果
Figure BDA0001531941020000052
实施例2
配方组成及各组成PVC糊料按重量份数为：
Figure BDA0001531941020000053
其中光敏催化剂是纳米二氧化钛-硼酸(摩尔比2:1)混合体系；
制备过程如下：
按照聚氯乙烯糊树脂：增塑剂：降粘剂：光敏催化剂：钙锌稳定剂＝100:75:30:3:1.5的原料比例投放入配料罐中进行搅拌4h，配制PVC糊料；
搅拌完毕后进行真空脱泡，将陶瓷手模加热到60℃，然后浸渍糊料，浸渍后将手模进入烤箱烘烤，经过190℃的烘烤约5分20秒进行塑化。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到130℃然后浸渍水溶性聚氨酯浆料，再经过140℃的烤箱1.5分钟，将水分烘干，并冷却降温后，进行卷边、脱模，即得到手套样品B。
随机抽取3个手套样本，物理性能检测结果见表2。
表2本发明实施例2中手套样品的物理性能检测结果
Figure BDA0001531941020000061
实施例3
配方组成及各组成PVC糊料按重量份数为：
Figure BDA0001531941020000062
其中光敏催化剂是纳米二氧化钛；
制备过程如下：
按照聚氯乙烯糊树脂：增塑剂：降粘剂：光敏催化剂：钙锌稳定剂＝100:75:30:3:1.5的原料比例投放入配料罐中进行搅拌4-5h，配制PVC糊料；
搅拌完毕后进行真空脱泡，将陶瓷手模加热到60℃，然后浸渍糊料，浸渍后将手模进入烤箱烘烤，经过190℃的烘烤约5分20秒进行塑化。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到120℃然后浸渍水溶性聚氨酯浆料，再经过120℃的烤箱1.5分钟，将水分烘干，并冷却降温后，进行卷边、脱模，即得到手套样品C。
随机抽取3个手套样本，物理性能检测结果见表3。
表3本发明实施例3中手套样品的物理性能检测结果：
Figure BDA0001531941020000071
实施例4
配方组成及各组成PVC糊料按重量份数为：
Figure BDA0001531941020000072
其中光敏催化剂是硼酸。
制备过程如下：
按照聚氯乙烯糊树脂：增塑剂：降粘剂：光敏催化剂：钙锌稳定剂＝100:75:30:3:1.5的原料比例投放入配料罐中进行搅拌5h，配制PVC糊料；
搅拌完毕后进行真空脱泡，将陶瓷手模加热到70℃，然后浸渍糊料，浸渍后将手模进入烤箱烘烤，经过210℃的烘烤约5分20秒进行塑化。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到120℃然后浸渍水溶性聚氨酯浆料，再经过140℃的烤箱1.5分钟，将水分烘干，并冷却降温后，进行卷边、脱模，即得到手套样品D。
随机抽取3个手套样本，物理性能检测结果见表4。
表4本发明实施例4中手套样品的物理性能检测结果：
Figure BDA0001531941020000081
比较例1
配方组成及各组成PVC糊料按重量份数为：
Figure BDA0001531941020000082
制备过程如下：
按照聚氯乙烯糊树脂：增塑剂：降粘剂：钙锌稳定剂＝100:75:30:1.5的原料比例投放入配料罐中进行搅拌4h，配制PVC糊料；
搅拌完毕后进行真空脱泡，将陶瓷手模加热到70℃，然后浸渍糊料，浸渍后将手模进入烤箱烘烤，经过210℃的烘烤约5分20秒进行塑化。
待手模出烤箱后进行冷却和散热，冷却到120℃然后浸渍水溶性聚氨酯浆料，再经过120℃的烤箱1.5分钟，将水分烘干，并冷却降温后，进行卷边、脱模，即得到手套样品。
随机抽取3个手套样本，物理性能检测结果见表5。
表5本发明比较例1中手套样品的物理性能检测结果：
Figure BDA0001531941020000091
表6本发明实施例1～4和比较例1中手套样品的光降解试验
实施案例 光照一个月 光照两个月 光照三个月
手套A 降解率48％ 降解率73％ 降解率98％
手套B 降解率41％ 降解率54％ 降解率81％
手套C 降解率32％ 降解率47％ 降解率72％
手套D 降解率9％ 降解率13％ 降解率18％
对比例1 降解率2％ 降解率4％ 降解率5％
从上表可以看出，加入光敏催化剂的手套降解速度明显比普通PVC手套要快，只加入纳米二氧化钛光敏催化剂的手套和硼酸催化剂的手套降解速度要慢。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种一次性可光降解的PVC手套的制备方法，包括以下步骤：
A)以重量份数计，将100份PVC糊树脂、60～80份增塑剂、1～5份光敏催化剂和0.5～2份液体钙锌稳定剂搅拌混合，然后加入25～40份降粘剂，进行真空脱泡，得到混合浆料；
所述光敏催化剂包括纳米二氧化钛和硼酸；
所述纳米二氧化钛和硼酸的摩尔比为3：1；
B)将陶瓷手模加热至60～70℃，浸入混合浆料，将陶瓷手模取出进行烘烤塑化，得到半成品；
所述烘烤塑化的温度为190～210℃，所述烘烤塑化的时间为4～8min；
C)将半成品冷却至120～150℃后浸渍水溶性聚氨酯浆料，烘干后得到一次性可光降解的PVC手套。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述PVC糊树脂的聚合度为1550～1750。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增塑剂为对苯二甲酸二辛脂。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述增塑剂的重量份数为65～75份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光敏催化剂的重量份数为2～4份。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述液体钙锌稳定剂的重量份数为1～1.5份。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述降粘剂为D70型降粘剂。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述降粘剂的重量份数为30～35份。
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