CN108977027A - 一种水性pu涂层劳保手套及其制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性PU涂层劳保手套及其制作工艺，手套由以下质量份的各物质制成：水性PU乳液50‑75份、填料3‑20份、水性偶联剂0.1‑2份、分散剂0.2‑3份、蜡乳液0.5‑5份、耐磨剂0.2‑5份、增稠剂0.05‑1份、湿润剂0.1‑1.2份、消泡剂0.5‑1.5份、去离子水20‑50份；手套的制作工艺主要为：配浆、套模、浸料、匀浆、烘干硫化。本发明制作工艺极其简单，可显著降低产品的制作成本，并节约大量的水资源；本发明全程不使用DMF溶剂，制作及使用均不会伤害人体，安全无毒；尤其重要的是，本发明可在耗胶量极低的情况下达到欧标EN388耐摩擦等级四级，其机械性能可与传统的油性PU涂层手套相持平，具有广阔的视场应用前景。

Description

一种水性PU涂层劳保手套及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种手套及其制作工艺，尤其涉及一种水性PU涂层劳保手套及 其制作工艺。

背景技术

现有的PU涂层劳保手套主要有两种体系，一种为DMF溶剂型PU涂层手套 (简称油性PU手套)，一种为乳液型PU涂层手套(水性PU手套)。其中，油性 PU手套生产过程中使用大量的有毒溶剂DMF(N，N-二甲基甲酰胺)。DMF是一 种对人体肝脏有严重损伤的有毒溶剂，在生产过程中不可避免的产生大量的污 染，最终手套内还会有大量的残留，对生产者、使用者以及生态环境都具有很 大的危害。此外，由于大量的DMF残留，手套需要经过多段的水洗，对水资源 浪费极大。但是由于其成本的优势，耐磨性能、灵活性能等方面的优点，它至今仍有相当量的客户在大量的使用。而水性PU手套，是一种经过乳液聚合生产 的聚氨酯水分散体，在生产过程中无需添加油性溶剂，因此是一种环保可靠PU 劳保手套工艺的替代方向。但是由于长期以来，水性PU手套的制作存在成本、 技术、耐磨性能、工艺的成熟度等难题的存在，使得其推广举步维艰。

很多行业内部都在进行水性PU手套的开发，但是目前现有的技术方案均是 采用传统的配方工艺进行生产，因此在生产过程中仍然还存在预热、浸凝固 剂、水洗这几个工艺流程。如果不采用这种方案，浆料最终都会渗透至手套内 胆的掌部，造成次品；而且由于使用了凝固剂，其水洗的流程还不能去除，因 此对水资源的消耗仍然很大。此外，目前还有采用二甲基乙酰胺替代DMF作为 溶剂调配聚氨酯浆料的方法，该方法虽然最终的产品不含有DMF，但在本质 上，二甲基乙酰胺仍然是一种油性溶剂，对人体也有一定的毒害作用，因此也 不是一种完美的解决方案。

发明内容

为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种水性PU涂层劳保 手套及其制作工艺。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种水性PU涂层劳保 手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为高岭土、纳米碳酸钙、木质素、煅烧陶土、蒙脱土中的一种 或任意两种的组合。

进一步地，水性偶联剂为硅烷偶联剂KH450、硅烷偶联剂KH566、硅烷偶 联剂KH578中的一种。

进一步地，分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多已内 配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物中的一种。

进一步地，蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、石蜡乳液、棕榈蜡乳液、二甲基硅油 蜡乳液、羟基硅油蜡乳液中的一种或任意两种的组合。

进一步地，耐磨剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、碳化硅、云 母粉中的一种或任意两种的组合。

进一步地，增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、水性缔合型聚氨酯增 稠剂、碱溶胀丙烯酸增稠剂中的一种或任意两种的组合。

进一步地，湿润剂的型号为海明斯德谦W-18或迪高740W或毕克BYK-154或 亨斯曼的TERIC320。

进一步地，消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、醇类消泡剂、矿物油消 泡剂、植物油消泡剂中的一种。

一种水性PU涂层劳保手套的制作工艺，其整体流程为：

a、将质量份分别为3-20份的填料、0.1-2份的水性偶联剂、0.2-3份的分 散剂、0.5-5份的蜡乳液、0.2-5份的耐磨剂、0.1-1.2份的湿润剂、0.5-1.5份 的消泡剂、20-50份的去离子水分别加入至50-75份的水性PU乳液中，将物料充 分搅拌均匀，再加入0.05-1份的增稠剂至浆料粘度为50-800mpa.s；

b、将针织手套套在模具上，然后将手模浸入至上述浆料内再提出；

c、将浸胶后的手模进行翻转匀浆；

d、将匀浆后的手套送至70-120℃的烘箱内烘干硫化80-90分钟，脱模，制 得水性PU涂层劳保手套。

本发明节约了传统的预热、浸凝固剂、水洗等步骤，制作工艺极其简单， 可显著降低产品的制作成本，并节约大量的水资源；本发明全程不使用DMF溶 剂，制作及使用均不会伤害人体，安全无毒；尤其重要的是，本发明可在耗胶 量极低的情况下达到欧标EN388耐摩擦等级四级，其机械性能可与传统的油性 PU涂层手套相持平，具有广阔的视场应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

填料为高岭土、纳米碳酸钙、木质素、煅烧陶土、蒙脱土中的一种或任意 两种的组合。

水性偶联剂为硅烷偶联剂KH450、硅烷偶联剂KH566、硅烷偶联剂KH578 中的一种。

分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多已内配多元醇- 多乙烯亚胺嵌段共聚物中的一种。

蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、石蜡乳液、棕榈蜡乳液、二甲基硅油蜡乳液、羟 基硅油蜡乳液中的一种或任意两种的组合。

耐磨剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、碳化硅、云母粉中的一 种或任意两种的组合。

增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、水性缔合型聚氨酯增稠剂、碱溶 胀丙烯酸增稠剂中的一种或任意两种的组合。

湿润剂的型号为海明斯德谦W-18或迪高740W或毕克BYK-154或亨斯曼的TERIC320。

消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、醇类消泡剂、矿物油消泡剂、植物 油消泡剂中的一种。

一种水性PU涂层劳保手套的制作工艺，其整体流程为：

a、将质量份分别为3-20份的填料、0.1-2份的水性偶联剂、0.2-3份的分 散剂、0.5-5份的蜡乳液、0.2-5份的耐磨剂、0.1-1.2份的湿润剂、0.5-1.5份 的消泡剂、20-50份的去离子水分别加入至50-75份的水性PU乳液中，将物料充 分搅拌均匀，再加入0.05-1份的增稠剂至浆料粘度为50-800mpa.s；

b、将针织手套套在模具上，然后将手模浸入至上述浆料内再提出；

c、将浸胶后的手模进行翻转匀浆；

d、将匀浆后的手套送至70-120℃的烘箱内烘干硫化80-90分钟，脱模，制 得水性PU涂层劳保手套。

下面通过具体实施例对本发明的技术方案做详细说明：

实施例一、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为高岭土。水性偶联剂为硅烷偶联剂KH450。分散剂为亚甲基 双萘磺酸钠。蜡乳液为聚乙烯蜡乳液。耐磨剂为沉淀二氧化硅。增稠剂为羧甲 基纤维素。湿润剂的型号为海明斯德谦W-18。消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺，其整体流程为：

a、将质量份分别为20份的填料、0.1份的水性偶联剂、3份的分散剂、0.5 份的蜡乳液、5份的耐磨剂、1.2份的湿润剂、0.5份的消泡剂、50份的去离子 水分别加入至50份的水性PU乳液中，将物料充分搅拌均匀，再加入0.05份的增 稠剂，搅拌均匀；

b、将针织手套套在模具上，然后将手模浸入至上述浆料内再提出；

c、将浸胶后的手模进行翻转匀浆；

d、将匀浆后的手套送至120℃的烘箱内烘干硫化80分钟，脱模，制得水性 PU涂层劳保手套。

实施例二、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为纳米碳酸钙。水性偶联剂为硅烷偶联剂KH566。分散剂为六 偏磷酸钠。蜡乳液为石蜡乳液。耐磨剂为气相二氧化硅。增稠剂为羟乙基纤维 素。湿润剂的型号为迪高740W。消泡剂为聚醚消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例一基本相同，其不同之 处除各物料的质量份不同以外，还在于步骤d中硫化温度为70℃，时间为90分 钟。

实施例三、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为木质素。水性偶联剂为硅烷偶联剂KH578。分散剂为焦磷酸 钠。蜡乳液为棕榈蜡乳液。耐磨剂为氧化铝。增稠剂为水性缔合型聚氨酯增稠 剂。湿润剂的型号为毕克BYK-154。消泡剂为醇类消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例一基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

实施四、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为煅烧陶土。水性偶联剂为硅烷偶联剂KH450。分散剂为多已 内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物。蜡乳液为二甲基硅油蜡乳液。耐磨剂为 碳化硅。增稠剂为碱溶胀丙烯酸增稠剂。湿润剂的型号为亨斯曼的TERIC320。 消泡剂为矿物油消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例一基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

实施例五、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为蒙脱土。水性偶联剂为硅烷偶联剂KH566。分散剂为亚甲基 双萘磺酸钠。蜡乳液为羟基硅油蜡乳液。耐磨剂为云母粉。增稠剂为羧甲基纤 维素和羟乙基纤维素的组合。湿润剂的型号为海明斯德谦W-18。消泡剂为植物 油消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例一基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

实施例六、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为高岭土和纳米碳酸钙的组合。水性偶联剂为硅烷偶联剂 KH578。分散剂为六偏磷酸钠。蜡乳液为聚乙烯蜡乳液和石蜡乳液的组合。耐 磨剂为沉淀二氧化硅和氧化铝的组合。增稠剂为羧甲基纤维素和水性缔合型聚 氨酯增稠剂的组合。湿润剂的型号为迪高740W。消泡剂为有机硅消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例二基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

实施例七、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为木质素和煅烧陶土的组合。水性偶联剂为硅烷偶联剂 KH450。分散剂为焦磷酸钠。蜡乳液为石蜡乳液和棕榈蜡乳液。耐磨剂为气相 二氧化硅和碳化硅的组合。增稠剂为羟乙基纤维素和碱溶胀丙烯酸增稠剂的组 合。湿润剂的型号为毕克BYK-154。消泡剂为聚醚消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例二基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

实施例八、

一种水性PU涂层劳保手套，由以下质量份的各物质制成：

其中，填料为纳米碳酸钙和蒙脱土的组合。

水性偶联剂为硅烷偶联剂KH566。

分散剂为多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物。

蜡乳液为二甲基硅油蜡乳液和羟基硅油蜡乳液的组合。

耐磨剂为氧化铝和云母粉的组合。

增稠剂为水性缔合型聚氨酯增稠剂和碱溶胀丙烯酸增稠剂的组合。

湿润剂的型号为亨斯曼的TERIC320。

消泡剂为矿物油消泡剂。

本实施例水性PU涂层劳保手套的制作工艺与实施例二基本相同，其不同之 处仅在于：各物料的质量份不同。

下面通过试验对以上实施例的使用效果作进一步的验证：

将以上实施例的手套内胆采用13针尼龙手套内胆浸胶，并采用市售的普通 油性PU涂层手套、普通水性PU涂层手套分别作为对照1、对照2。

手套的耐磨、切割、撕裂、穿刺等性能参照欧洲标准EN388进行测试；DMF 含量测试标准采用液相色谱法测定；耗水量采用水流量估算法进行测试(所测 结果为每双成品手套所需要的水资源耗用量)。试验结果如表1所示：

表1

与对照相比，本发明实施例中的产品耐磨都达到了四级，其耐磨水平与传 统油性PU涂层手套相当，且显著高于现有市售的水性PU涂层手套；本发明产品 中DMF含量为零，明显优于传统油性PU涂层手套；生产过程不耗用水资源，明 显优于对照；价格与传统油性PU涂层手套相当，并明显低于现有市售的水性PU 涂层手套，具有很大的成本优势。

本发明与传统技术相比，具有以下优势：

(1)本发明产品可在耗胶量极低的情况下达到欧标EN388耐摩擦等级四 级，不仅可以控制其浸胶成本与传统的油性PU涂层手套相接近，而且耐磨、切 割、撕裂、穿刺等性能也与传统的油性PU涂层手套持平；

(2)制作过程不使用DMF溶剂和水，不仅可以节约大量的水资源，而且安 全无毒，不会伤害人体；

(3)全程不用凝固剂处理，并且可去除传统的防渗透工艺，从而显著缩 短了工艺流程，有利于节约生产成本；

(4)浸胶前无需预热，不仅进一步节约了生产流程，而且使得工艺控制 难度显著降低；

(5)节约了传统的浸凝固剂以及水洗的步骤，进一步节约了水资源。

上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本 技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或 替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述手套由以下质量份的各物质制成：

所述填料为高岭土、纳米碳酸钙、木质素、煅烧陶土、蒙脱土中的一种或任意两种的组合。

2.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述水性偶联剂为硅烷偶联剂KH450、硅烷偶联剂KH566、硅烷偶联剂KH578中的一种。

3.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述分散剂为亚甲基双萘磺酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物中的一种。

4.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述蜡乳液为聚乙烯蜡乳液、石蜡乳液、棕榈蜡乳液、二甲基硅油蜡乳液、羟基硅油蜡乳液中的一种或任意两种的组合。

5.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述耐磨剂为沉淀二氧化硅、气相二氧化硅、氧化铝、碳化硅、云母粉中的一种或任意两种的组合。

6.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、水性缔合型聚氨酯增稠剂、碱溶胀丙烯酸增稠剂中的一种或任意两种的组合。

7.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述湿润剂的型号为海明斯德谦W-18或迪高740W或毕克BYK-154或亨斯曼的TERIC320。

8.根据权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套，其特征在于：所述消泡剂为有机硅消泡剂、聚醚消泡剂、醇类消泡剂、矿物油消泡剂、植物油消泡剂中的一种。

9.一种如权利要求1所述的水性PU涂层劳保手套的制作工艺，其特征在于：所述工艺的整体流程如下：

a、将质量份分别为3-20份的填料、0.1-2份的水性偶联剂、0.2-3份的分散剂、0.5-5份的蜡乳液、0.2-5份的耐磨剂、0.1-1.2份的湿润剂、0.5-1.5份的消泡剂、20-50份的去离子水分别加入至50-75份的水性PU乳液中，将物料充分搅拌均匀，再加入0.05-1份的增稠剂至浆料粘度为50-800mpa.s；

b、将针织手套套在模具上，然后将手模浸入至上述浆料内再提出；

c、将浸胶后的手模进行翻转匀浆；

d、将匀浆后的手套送至70-120℃的烘箱内烘干硫化80-90分钟，脱模，制得水性PU涂层劳保手套。