CN111592725A - 一种低成本低温蘸塑pvc手套成型工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于属于高分子材料领域，尤其是一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，本发明公开的低温蘸塑PVC手套成型工艺方法使用氯醚树脂以及丙烯基树脂单体，通过原位聚合及同步交联实现PVC手套的低温蘸塑，制备成本低，手模无需预热，无需高温生产环境，消耗能源少，改善生产工作环境和条件，制备的PVC手套更加持久耐用，密封性好，无异味、弹性大、耐酸碱，佩戴方便舒适，手套一体成型，不黏稠，方便安全，不含天然乳胶过敏性蛋白，不会产生过敏反应，且强度和防腐性和卫生性能得到提高。

Description

一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其是一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法。

背景技术

蘸塑法用以制造如高统靴、鞋类、玩具、水泵隔膜、电花塞盖、软管及螺丝护套等产品，以及如包胶、工作手套等。基本上，这种方法是将一阳模蘸入流态的增塑糊或稀释增塑糊中，然后使粘附在模具上的涂层塑化。典型的蘸塑设备，是通过预热烘箱、蘸浸工位、塑化烘箱、冷却工位及剥离工位的传送线。预热烘箱用于在蘸浸前加热模具。虽然在某些情况下，模具在温下浸蘸，但一般要预热以控制积附于模具上的增塑糊厚度。对于绝大多数应用，在蘸涂前将模具加热。例如中国专利CN2016111918374、CN2018114717291、CN2019110194082等均需对手套模具进行预热而且手模预热温度普遍控制在60~90℃，甚至更高，根据现有的配方体系和蘸塑工艺的本质缺陷导致现有的PVC手套生产对温度有较高的要求，进而车间里温度较高，若冬天进入20多℃的车间需脱下棉装，夏天车间温度可达50℃以上，不仅让人大汗淋漓，还因此消耗掉了大量的能源，造成了巨大的生产成本，而且由于对高温的要求，使手套的成型工艺条件更加复杂，有较多的残次品出现，而一旦温度降低，将导致蘸塑无法进行成型，普遍烘烤温度在170~220℃。而聚氯乙烯的分解温度低，高的烘烤温度，造就的是PVC高温蘸塑手套的成型，但在高温过程中也发生了不可避免的老化和降解。现有的PVC蘸塑手套使用大量的增塑剂，且强度低，容易造成因增塑剂迁移造成的发粘和发黄，严重影响使用，而高温蘸塑虽然使PVC手套快速成型，但因高温过程中PVC的热老化导致手套发黄、破洞等不良现象严重影响手套的成型。针对上述问题和缺陷，本领域技术人员亟待开发出一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，以满足现有的性能要求和使用需求。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，包括以下步骤：

首先，步骤（1）制备烯丙基树脂预聚体微胶囊

将22~24重量份烯丙基树脂单体分散在25~31重量份二甲苯中，加入14~15份氯醚树脂得A溶液，再将0.1~0.5重量份水溶性引发剂和0.1~1.0重量份乳化剂溶解于20~50重量份水中，得到B溶液，将A溶液和B溶液混合，在10000~12000rpm/分钟的高剪切乳化机中75~80℃搅拌10~15分钟，然后在100~300rpm/分钟的低转速搅拌2~4分钟后，除去二甲苯，过滤，45~50℃干燥24~36h，即得丙烯基树脂预聚体微胶囊；

其次，步骤（2）制备氯醚树脂改性糊料：

将49~53重量份氯醚树脂、0.1~0.5重量份催化剂、58~65重量份聚氯乙烯、17~24重量份聚酯增塑剂，进行低速搅拌混合，然后在高速搅拌下分散3~5h后，加入2~4重量份霞石正长岩粉、2~4重量份钛白粉、10~17重量份降粘剂以及0.5~5重量份触变剂，3000~4000rpm/分钟转速下分散均匀后用制成氯醚树脂改性糊料；

然后，步骤（3）将得到的烯丙基树脂预聚体微胶囊与步骤（1）得到的氯醚树脂改性糊料混合均匀、真空脱泡保持温度28~35℃得蘸塑混合料；

最后，步骤（4）将手套陶瓷手模清洁处理后保持温度28~35℃在步骤（3）的蘸塑混合料中下降浸蘸20~25s后自转1~2圈，在90~125℃的烘箱内保温5~10分钟，然后自然冷却至常温，在温度35~40℃湿度70~80%保存54~72h，即得。

进一步的，所述步骤（1）聚酯增塑剂为聚己二酸丙二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯的其中一种。

进一步的，所述步骤（2）的水溶性引发剂为偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐、过硫酸钾、过硫酸铵其中一种。

进一步的，所述步骤（1）的催化剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二咪唑啉基丙烷中的其中一种。

进一步的，所述步骤(1)所述的氯醚树脂为氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂，由75wt％氯乙烯和25wt％乙烯基异丁基醚共聚而成；所述的聚氯乙烯为聚氯乙烯糊树脂；所述的触变剂为绢云母粉。

进一步的，所述步骤(1)的降粘剂为环己烷1，2-羧酸二异辛酯、环氧大豆油其中一种。

进一步的，步骤（2）所述的乳化剂为烯丙基磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯的其中一种。

进一步的，所述的步骤（2）的烯丙酯树脂单体为二缩乙二醇二碳酸二烯丙酯、1，3-丙二醇二碳酸二烯丙酯、1，4-丁二醇二碳酸二烯丙酯、三缩乙二醇二碳酸二烯丙酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯、苯甲酸二烯丙酯中的其中一种。

所述氯醚树脂为江阴汇通精细化工有限公司MP-35或巴斯夫VC-40，聚氯乙烯糊树脂可选沈阳化工股份有限公司PSH-30或湖北宜昌山水SC-1600。

本发明的有益效果：

本发明使用氯醚树脂以及丙烯基树脂单体，通过原位聚合及同步交联实现PVC手套的低温蘸塑，制备成本低，手模无需预热，无需高温生产环境，消耗能源少，改善生产工作环境和条件，且丙烯基树脂单体和氯醚树脂来源广泛，在低温冷蘸糊料后，于烘箱中加热熔融塑化并同时使引发剂生成自由基，使具有反应活性的烯丙基树脂单体进行聚合反应，增加手套硬度和强度，且使PVC有了内增塑基团，可以调节手套的固化速度和粘接强度，还可能降低手套的成本。而氯醚树脂呈粉末状颗粒，它不含可皂化的酯键，具有耐酸、碱、盐的功能，与聚氯乙烯树脂有着很好的混溶性，不含反应性基团，与大多数颜料的润湿性能好，共聚单体乙烯基异丁基醚的内增塑作用强，因而在配制糊料时不必加入大量的增塑剂，低黏度氯醚树脂与丙烯酯树脂可以制备高固体分糊料，由于手套中含有热塑性氯醚树脂，含有共聚的氯乙烯醚键，为低温蘸塑手套成型提供了前体条件，而且因为不含可皂化的酯键，所涂层之间有一定的溶胀修补性，解决了PVC糊料干燥过长导致淌滴裂缝流痕的问题缺陷，同时也提高了手套的干性，缩短了施工间隔，树脂基体不含反应性双键，因此不易被大气氧化而降解，耐光稳定性好，不易泛黄及粉化，结合的氯原子十分稳定，形成的手套膜层具有良好的耐水、耐化学品腐蚀性能，且在原料使用上代替部分聚氯乙烯，降低生产成本，而当丙烯酯发生固化，降低与氯乙烯大分子间作用力，同样形成原位反应内增塑作用，进一步提高手套的韧性和强度，而作为丙烯酯聚合反应的引发剂过氧化物，热分解产生自由基，树脂大分子链在自由基的进攻下产生大分子自由基，大分子自由基与丙烯酸酯网络之间反应形成交联结构，而促进手套的快速成型和固化，交联过程产生大量的热量，进一步有促进手套的交联和固化成型，而烯丙基树脂单体为带含有双键，可迅速先与PVC自由基发生接枝反应，实现手套的低温蘸塑成型，且保证PVC手套的塑化和稳定性。将丙烯基树脂先制备成微胶囊预聚体有助于聚合反应的稳定进行，促进预聚体在糊料中的均匀分散，使用降黏剂调节糊料黏度，促进低温蘸塑成型，触变剂有助于提高强度和促进糊料上膜，霞石正长岩粉有助于改善手套表面粘性，而不用涂粉。通过组分间的协同搭配和工艺条件的合理适应，制备低成本的且强度较高的低温蘸塑PVC手套。

相比现有技术本发明具有如下优点：

本发明公开的低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法手，成本低、产速度快、在生产流程中无需设置模具预热工序，采用低温蘸塑工艺，不经过高温固化也可成型手套不含过敏原，无粉、发尘量低，具有较强的化学抗性，耐酸碱，良好的灵活性和触感，穿戴方便舒适，具有防静电性能，可在无尘环境中使用。以往PVC手套的蘸塑成型温度高，需要预热手模，且高温170~220℃烘烤，而PVC的分解温度低，而且高温加热过程中的能源消耗是PVC手套成本的主要来源之一，高温环境下工作条件差，且高温烘烤的手套易发黄，起泡、流痕发粘等表面不良现象多。本发明利用原料间的反应和相互配合，实现低温蘸塑PVC手套成型具有很好的应用价值和推广前景。

具体实施方式

下面用具体实施例说明本发明，但并不是对本发明的限制。

实施例1

第一步，制备氯醚树脂改性糊料：

将65重量份聚氯乙烯、24重量份聚己二酸丙二醇酯、53重量份氯醚树脂、0.5重量份过氧化二苯甲酰，进行低速搅拌混合，然后在高速搅拌下分散5h后，加入4重量份霞石正长岩粉，4重量份钛白粉，17重量份降粘剂环己烷1，2-羧酸二异辛酯以及5重量份触变剂绢云母粉，4000rpm/分钟转速下分散均匀后用制成氯醚树脂改性糊料；第二步，烯丙基树脂预聚体微胶囊的制备：将24重量份二缩乙二醇二碳酸二烯丙酯分散在31重量份二甲苯中，加入15份氯醚树脂得A溶液，再将0.1重量份偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐和1.0重量份乳化剂烯丙基磺酸钠溶解于50重量份水中，得到B溶液，将A溶液和B溶液混合，在12000rpm/分钟的高剪切乳化机中80℃搅拌15分钟，然后在300rpm/分钟的低转速搅4分钟后，除去二甲苯，过滤，50℃干燥36h，即得丙烯基树脂预聚体微胶囊；第三步，将第一步得到的氯醚树脂改性糊料与第二步得到的烯丙基树脂预聚体微胶囊混合均匀、真空脱泡保持温度35℃得蘸塑混合料； 第四步，将手套陶瓷手模清洁处理后保持温度35℃在第三步的蘸塑混合料中下降浸蘸25s后自转720°，在125℃的烘箱内保温10分钟，然后自然冷却至常温，在温度35℃湿度70%保存72h，即得，所述烯丙基树脂单体为二缩乙二醇二碳酸二烯丙酯，所述氯醚树脂为江阴汇通精细化工有限公司MP-35，聚氯乙烯糊树脂可选沈阳化工股份有限公司PSH-30。

实施例2

第一步，烯丙基树脂预聚体微胶囊的制备：将24重量份烯丙基树脂分散在25重量份二甲苯中，加入14份氯醚树脂得A溶液，再将0.1重量份水溶性引发剂过硫酸钾和0.1重量份乳化剂辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯溶解于20重量份水中，得到B溶液，将B溶液和A溶液混合，在10000rpm/分钟的高剪切乳化机中75℃搅拌10分钟，然后在100rpm/分钟的低转速搅拌2分钟后，除去二甲苯，过滤，45℃干燥24h，即得丙烯基树脂预聚体微胶囊；第二步，制备氯醚树脂改性糊料：将17重量份聚酯增塑剂聚癸二酸丙二醇酯、58重量份聚氯乙烯、49重量份氯醚树脂、0.1重量份偶氮二异丁腈，进行低速搅拌混合，然后在高速搅拌下分散3h后，加入2重量份霞石正长岩粉，2重量份钛白粉，10重量份降粘剂环氧大豆油以及0.5重量份触变剂绢云母粉，4000rpm/分钟转速下分散均匀后用制成氯醚树脂改性糊料；第三步，将第一步得到的丙烯基树脂预聚体微胶囊与第二步得到的氯醚树脂改性糊料混合均匀、真空脱泡保持温度28℃得蘸塑混合料； 第四步，将手套陶瓷手模清洁处理后保持温度35℃在第三步的蘸塑混合料中下降浸蘸20s后自转360°，在90℃的烘箱内保温10分钟，然后自然冷却至常温，在温度40℃湿度70%保存54h，即得，所述的步骤（2）的烯丙酯树脂单体为对苯甲酸二烯丙酯，所述的氯醚树脂为氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂，由75wt％氯乙烯和25wt％乙烯基异丁基醚共聚而成；所述的聚氯乙烯为聚氯乙烯糊树脂；所述氯醚树脂为巴斯夫VC-40，聚氯乙烯糊树脂选湖北宜昌山水SC-1600。

对比例1

本对比实施例1与实施例1相比，第一步未使用氯醚树脂，除此外的方法步骤均相同。

对比例2

本对比例2与实施例2相比，第三步未使用丙烯基树脂微胶囊，除此外的方法步骤均相同。

对比例3

本对比例3与实施例2相比，第一步未使用催化剂，除此外的方法步骤均相同。

将实施例1~2和对比例1~3的低成本低温蘸塑PVC手套进行性能测试结果如表1所示：

表1实施例和对比例1~3的低成本低温蘸塑PVC手套的性能测试对比结果

项目	实施例1	实施例2	对比例1	对比例2	对比例3
						断裂强力/N	17.4	16.9	17.2	14.5	14.2
断裂伸长率%	312.3	324.8	289.3.	252.4	243.5
						酸处理后断裂强力保留率%	92.3	91.8	84.3	79.6	79.6
酸处理后断裂伸长率保留率%	87.6	88.9	83.5	81.8	79.3
						碱处理后断裂强力保留率%	93.5	93.8	87.6	83.8	81.4
碱处理后断裂伸长率保留率%	92.6	92.9	86.3	82.3	80.5
						耐洗涤性能	无渗透发粘	无渗透发粘	无渗透发粘	无渗透发粘	无渗透发粘
泄露性能	无泄漏	无泄漏	无泄漏	无泄漏	无泄漏
						耐渗透性能	无渗透、龟裂、溶解	无渗透、龟裂、溶解	无渗透、龟裂、溶解	无渗透、龟裂、溶解	无渗透、龟裂、溶解

注：参考以下标准和方法进行GB12624-1990劳动保护手套通用技术条件GB/T13022-1991塑料薄膜拉伸性能试验方法试验为Ⅳ型150mm×15mm，拉伸速度为50 mm/min；FZ/T01008-1991热空气加速老化实验方法PVC手套GB/T18843-2002 PVC手套泄露性能试验按GB12624-990中6.7规定进行。耐渗透性能试验按GB12624-1990中6.8规定进行，试验为40%硫酸及35%氢氧化钠。试样尺寸60mm×60mm。

Claims (8)

1.一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，包括以下步骤：

(1)氯醚树脂改性糊料的制备：

将58~65重量份聚氯乙烯、49~53重量份氯醚树脂、0.1~0.5重量份催化剂、17~24重量份聚酯增塑剂，进行低速搅拌混合，然后在高速搅拌下分散3~5h后，加入2~4重量份霞石正长岩粉、2~4重量份钛白粉、10~17重量份降粘剂以及0.5~5重量份触变剂，3000~4000rpm/分钟转速下分散均匀后用制成氯醚树脂改性糊料；

(2)烯丙基树脂预聚体微胶囊的制备

将22~24重量份烯丙基树脂单体分散在25~31重量份二甲苯中，加入14~15份氯醚树脂得A溶液，再将0.1~0.5重量份水溶性引发剂和0.1~1.0重量份乳化剂溶解于20~50重量份水中，得到B溶液，将A溶液和B溶液混合，在10000~12000rpm/分钟的高剪切乳化机中75~80℃搅拌10~15分钟，然后在100~300rpm/分钟的低转速搅拌2~4分钟后，除去二甲苯，过滤，45~50℃干燥24~36h，即得丙烯基树脂预聚体微胶囊；

将步骤（1）得到的氯醚树脂改性糊料与步骤（2）得到的烯丙基树脂预聚体微胶囊混合均匀、真空脱泡保持温度28~35℃得蘸塑混合料；

(4)将手套陶瓷手模清洁处理后保持温度28~35℃在步骤（3）的蘸塑混合料中下降浸蘸20~25s后自转1~2圈，在90~125℃的烘箱内保温5~10分钟，然后自然冷却至常温，在温度35~40℃湿度70~80%保存54~72h，即得。

2.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，步骤（2）所述的乳化剂为烯丙基磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述的步骤（2）的烯丙酯树脂单体为二缩乙二醇二碳酸二烯丙酯、1，3-丙二醇二碳酸二烯丙酯、1，4-丁二醇二碳酸二烯丙酯、三缩乙二醇二碳酸二烯丙酯、二甘醇双烯丙基碳酸酯、对苯甲酸二烯丙酯中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述步骤（1）的催化剂为过氧化二苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二咪唑啉基丙烷中的其中一种。

5.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)所述的氯醚树脂为氯乙烯-乙烯基异丁基醚树脂，由75wt％氯乙烯和25wt％乙烯基异丁基醚共聚而成；所述的聚氯乙烯为聚氯乙烯糊树脂；所述的触变剂为绢云母粉。

6.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述步骤（1）聚酯增塑剂为聚己二酸丙二醇酯、聚癸二酸丙二醇酯的其中一种。

7.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述步骤（2）的水溶性引发剂为偶氮二咪唑啉基丙烷二盐酸盐、过硫酸钾、过硫酸铵其中一种。

8.根据权利要求1所述的一种低成本低温蘸塑PVC手套成型工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)的降粘剂为环己烷1，2-羧酸二异辛酯、环氧大豆油其中一种。