CN112111112B - 一种含磁性微胶囊的高弹橡塑手套及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及含磁性微胶囊的高弹橡塑手套及其制备方法，将丁腈橡胶、硫化剂、热稳定剂、pvc糊树脂、增塑剂一起搅拌制备预浸料，然后将其过滤真空脱泡后，二次搅拌加入磁性微胶囊，以制备含磁性微胶囊的高弹橡塑手套。手套膜厚为0.06‑0.15毫米，拉伸强度大于13MPa，伸长率大于400％，针孔率低于4，可用于食品加工、医疗卫生以及制药领域。

Description

一种含磁性微胶囊的高弹橡塑手套及其制备方法
技术领域
本发明涉及一次性含磁性微胶囊的高弹橡塑手套(橡胶与聚氯乙烯共混)的制备方法，且该手套可被金属探测器检测到，属于聚合物加工技术领域。
背景技术
目前一次性手套主要有乳胶手套、丁腈手套、PVC手套和PE手套。其中一次性手套在发达国家得到消费者的高度认可。但是在发展中国家还没有形成一定规模的市场。随着发展中国家经济的发展，一次性手套的需求必将稳步增长，2020年新型冠状病毒的全球大流行就促进了手套行业的全球产能扩充，疫情过后，随着人们对健康防护的意识提高，一次性手套还将稳步增长，会有越来越多的行业加工时采用一次性手套。实际应用过程中，一些特殊行业对手套的一些特性进行了要求，比如食品、医疗、制药等领域中，手套破损的碎片能被检测到，不会进入终端产品中，有鉴于此，含磁性金属粉末的丁腈手套以及PVC手套应运而生。
专利CN105451584B是关于金属探测器检测手套的专利，该专利中主要介绍的是磁性金属颗粒添加到橡胶或树脂中去，制作磁性橡胶手套以及磁性树脂手套，但该专利在实施过程中会遇到金属颗粒容易沉降，需要剧烈的搅拌，容易产生针孔，且加工手套力学性能下降等一系列问题。
本发明的目的在于提供一种可被金属探测器检测到，高弹性的一次性橡塑手套(橡胶树脂共混)，以及相应的制备方法，制备的手套不产生针孔，且保持良好的力学性能。
发明内容
为解决上述问题，本发明是通过将丁腈橡胶采用增塑剂溶解，然后将其加入到含增塑剂、热稳定剂、降粘剂、硫化剂以及pvc糊树脂中混合制备成油性溶液，最后向其加入磁性聚合物微球制成油性浸渍液，生产一次性PVC手套。
本发明生产的手套手感以及穿戴舒适性好于普通磁性PVC手套，其断裂伸长率在400-500％之间，且力学强度比普通磁性PVC手套的强度高20％以上，针孔率低，可医用。
本发明更具体的技术方案如下：首先将丁腈橡胶采用增塑剂在搅拌作用下溶解，放置一段时间后，然后将其加入到含增塑剂、热稳定剂、降粘剂、硫化剂以及PVC糊树脂中高速剪切搅拌制备成油性预浸料，继续搅拌，消泡剂脱泡或真空脱泡。脱泡后将料输送到二次搅拌釜，再加入聚合物磁性微球低速搅拌1h后将其输送到浸胶槽待用。然后按以下工艺生产出含磁性微胶囊的高弹橡塑手套：沾料、烘干、塑化、表面处理、卷唇、冷却、脱模、包装入库。
本发明通过简便可行的合成工艺，制备出性能优异的磁性高弹橡塑手套，需要选择合理的原材料配比，在适宜的温度条件控制下进行沾料以及塑化。
(1)原材料
原材料主要有下列几种：
pvc糊树脂：聚合度为1300-1900之间的一系列pvc糊树脂。
丁腈橡胶：各种分子量的液体丁腈橡胶、以及未交联的固体丁腈橡胶。
磁性微胶囊：聚合物包覆铁磁性物质的微胶囊，优选聚苯乙烯磁性微球，更优选为聚苯乙烯包覆四氧化三铁等铁磁性物质的磁性微球，微球粒径为5μm以下。
增塑剂：邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、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、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、对苯二甲酸二辛酯(DOTP)、DINCH、含氯增塑剂中的一种或一种以上的混合物。
稳定剂：硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝等金属皂类以及液体钙锌稳定剂、有机锡稳定剂中的一种或几种。
硫化剂：双叔丁基过氧化异丙苯，叔丁基过氧化氢，二叔丁基过氧化物等其中一种或两种复配。
降粘剂：烃类溶剂油(C6-C8)，2.2.4-三甲基-1.3-戊二醇二异丁酸酯等。
(2)油性预浸料配方
pvc糊树脂 100份
液体丁腈橡胶：2-10份
增塑剂 60-90份
磁性微胶囊 5-10份
稳定剂 1-3份
硫化剂：0.02-1份
降粘剂：20-60份
(3)油性预浸料乳液生产工艺
在搅拌釜中加入按油性预浸料配方所示量的pvc糊树脂、增塑剂、液体丁腈橡胶、稳定剂、硫化剂以及降粘剂，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将其利用泵将其通过过滤装置，输入到储料塔进行真空脱泡也可静止脱泡、消泡剂脱泡)36h待用，然后将其输入到2次配料槽加入磁性微胶囊低速搅拌(转速在200-400r/min)1小时后，利用泵将其打入到预浸料槽待用(不能长时间静置，需要1个小时内开始生产)。
降粘剂可以分两次加入，制备油性预浸料加入部分，在加入磁性微胶囊时加入另一部分。
(4)磁性高弹橡塑手套生产工艺
磁性高弹橡塑手套成型工艺如图1所示：
陶瓷手模先在预浸槽进行预浸料，预浸10±6秒(根据最终手套膜厚调整)，烘干塑化(190±10℃，塑化时间6-14min)、表面处理、卷唇、冷却、脱模得到丁腈橡胶改性PVC手套。
本发明还包括上述含磁性微胶囊的高弹橡塑手套制备方法制备的手套。
手套膜厚为0.06-0.15毫米。手套膜的拉伸强度大于13MPa，伸长率大于400％，针孔率低于4。
本发明还要求保护上述含磁性微胶囊的高弹橡塑手套制备方法制备的手套的用途，用于食品加工、医疗卫生以及制药。
该方法的主要优点
1、产品手感好，穿戴舒适性优于传统磁性PVC手套，且针孔率低，可医用。
2、断裂伸长率高于普通磁性PVC手套，其断裂伸长率在400-500％之间。
3、拉伸强度高于普通磁性PVC手套其力学强度比普通磁性PVC手套的强度高20％以上。
4、耐溶剂性程度高于普通磁性PVC手套。
5、可加工性比普通磁性PVC手套好(密度低，对搅拌要求不高，普通生产线手模的自然蘸料搅拌即可，无需更改设备)。
附图说明
图1为本发明一次性含磁性微胶囊的高弹橡塑手套浸渍成型工艺的一种实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和对比例详细描述本发明，但实施例不应限制本发明的范围。
实施例1：一种含磁性微胶囊的高弹橡塑手套的制备方法，包括如下步骤：
在搅拌釜中加入100份的pvc糊树脂、60份增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、1份稳定剂(硬脂酸钙)，0.05份硫化剂(双叔丁基过氧化异丙苯)、液体丁腈橡胶5份、以及30份降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中真空脱泡36h保存待用。脱泡后将其输入到二次配料搅拌釜加入磁性微胶囊8份，并补充10份降粘剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，低速搅拌1h(转速在200-400r/min)，最后将其输入到浸胶槽待用。
陶瓷手模进入PVC预浸料乳液槽进行预浸6秒，浸料后经过200℃的塑化，塑化时间为8min，然后经卷唇，表面处理、卷唇、冷却包装得到含磁性微胶囊的高弹橡塑手套。该手套膜厚为0.07毫米，手套膜的拉伸强度为13.2MPa，断裂伸长率为450％。
实施例2：
在搅拌釜中加入100份的pvc糊树脂、60份增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、1份稳定剂(硬脂酸钙)，0.05份硫化剂(双叔丁基过氧化异丙苯)、液体丁腈橡胶5份、以及30份降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中真空脱泡36h保存待用。脱泡后将其输入到二次配料搅拌釜加入磁性微胶囊5份，并补充10份降粘剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，低速搅拌1h(转速在200-400r/min)，最后将其输入到浸胶槽待用。
陶瓷手模进入PVC预浸料乳液槽进行预浸6秒，浸料后经过200℃的塑化，塑化时间为8min，然后经卷唇，表面处理、卷唇、冷却包装得到含磁性微胶囊的高弹橡塑手套。该手套膜厚为0.07毫米，手套膜的拉伸强度为13.8MPa，断裂伸长率为485％。
实施例3：
在搅拌釜中加入100份的pvc糊树脂、60份增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、1份稳定剂(硬脂酸钙)，0.05份硫化剂(双叔丁基过氧化异丙苯)、液体丁腈橡胶5份、以及25份降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中真空脱泡36h保存待用。脱泡后将其输入到二次配料搅拌釜加入磁性微胶囊10份，并补充15份降粘剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，低速搅拌1h(转速在200-400r/min)，最后将其输入到浸胶槽待用。
陶瓷手模进入PVC预浸料乳液槽进行预浸6秒，浸料后经过200℃的塑化，塑化时间为8min，然后经卷唇，表面处理、卷唇、冷却包装得到含磁性微胶囊颗粒的高弹橡塑手套。该手套膜厚为0.07毫米，手套膜的拉伸强度为13.0MPa，断裂伸长率为410％。
对比例1：
在搅拌釜中加入100份的pvc糊树脂、60份增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、1份稳定剂(硬脂酸钙)，0.05份硫化剂(双叔丁基过氧化异丙苯)、液体丁腈橡胶5份、以及30份降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中真空脱泡36h保存待用。脱泡后将其输入到二次配料搅拌釜，补充8份降粘剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，低速搅拌1h(转速在200-400r/min)，最后将其输入到浸胶槽待用。
陶瓷手模进入PVC预浸料乳液槽进行预浸6秒，浸料后经过200℃的塑化，塑化时间为8min，然后经卷唇，表面处理、卷唇、冷却包装得到普通丁腈橡胶改性PVC手套。该手套膜厚为0.07毫米，手套膜的拉伸强度为14.5MPa，断裂伸长率为490％。
对比例2：
在搅拌釜中加入100份的pvc糊树脂、60份增塑剂(邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、1份稳定剂(硬脂酸钙)，0.05份硫化剂(双叔丁基过氧化异丙苯)、液体丁腈橡胶5份、以及30份降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1500r/min)2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中真空脱泡36h保存待用。脱泡后将其输入到二次配料搅拌釜加入磁性金属粉末颗粒10份，并补充12份降粘剂2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯：烃类溶剂油＝3：1)，低速搅拌1h(转速在200-400r/min)，最后将其输入到浸胶槽待用。
陶瓷手模进入PVC预浸料乳液槽进行预浸6秒，浸料后经过200℃的塑化，塑化时间为8min，然后经卷唇，表面处理、卷唇、冷却包装得到含磁性颗粒的高弹橡塑手套。该手套膜厚为0.07毫米，手套膜的拉伸强度为12.1MPa，断裂伸长率为360％。
表1膜性能测试
Figure BDA0002683515150000081
Figure BDA0002683515150000091
由上表可以看出，本发明制成的含磁性微胶囊的高弹橡塑手套超过了传统工艺生产的手套的性能，而且增加了手套的耐溶剂性，而且其有效的添加了磁性微胶囊使得其能够被金属探测器所检测到，此外由于采用的是磁性微胶囊，该微胶囊的外层为聚合物其与手套主体成分(PVC糊树脂、丁腈橡胶)不容易分相产生针孔等问题，另外由于采用的是微胶囊而非金属粉末，其密度大大降低，降低了加工难度，从数据上开看，添加了磁性微胶囊的高难橡塑手套其耐溶剂性好于添加了磁性金属粉末的高弹橡塑手套，但其耐溶剂性比未添加磁性微胶囊的高弹橡塑手套略差。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种含磁性微胶囊橡塑手套的制备方法，将丁腈橡胶、硫化剂、降粘剂、热稳定剂、pvc糊树脂、增塑剂一起搅拌制备预浸料，然后将其过滤真空脱泡后，二次搅拌加入磁性微胶囊，以制备含磁性微胶囊的高弹橡塑手套；其特征在于：所述磁性微胶囊为聚苯乙烯包覆铁磁性物质的磁性微球，所述硫化剂为双叔丁基过氧化异丙苯，叔丁基过氧化氢，二叔丁基过氧化物中的一种或两种复配；
所述丁腈橡胶为液体丁腈橡胶；
其中各组分用量的质量比为PVC糊树脂：增塑剂：液体丁腈橡胶：磁性微胶囊：降粘剂：热稳定剂：硫化剂=100：60-90：2-10：5-10：20-50：1～3：0.02-1。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铁磁性物质为四氧化三铁。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述磁性微球粒径为5μm以下。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用增塑剂选自邻苯二甲酸酯类增塑剂、脂肪族二酸酯类增塑剂、环氧脂肪酸酯类增塑剂、磷酸酯类增塑剂、烷基磺酸苯酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二异丁酸酯、对苯二甲酸二辛酯（DOTP）、DINCH、含氯增塑剂中的一种或一种以上的混合物。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述邻苯二甲酸酯类增塑剂包括邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）和邻苯二甲酸二甲酯；所述脂肪族二酸酯类增塑剂包括己二酸二辛酯、己二酸二甲酯、癸二酸二丁酯和癸二酸二辛酯；所述环氧脂肪酸酯类增塑剂包括环氧大豆油、环氧脂肪酸丁酯和环氧脂肪酸辛酯；所述磷酸酯类增塑剂包括磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯，磷酸二苯异辛酯和磷酸二苯异癸酯。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所用降粘剂为烃类溶剂油，2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯中一种或两种复配。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述烃类溶剂油的碳链长度为6到8个碳。
8.权利要求1－7任一项所述的制备方法制备的手套，其特征在于：手套膜厚为0.06-0.15毫米，拉伸强度大于13MPa，伸长率大于400%，针孔率低于4。
9.权利要求8所述的手套的用途，用于食品加工、医疗卫生以及制药。
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