CN112574485A - 一种用于手套制造的弹性体配方 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种符合无尘室手套标准的弹性体产品及其制造方法,具体涉及一种手套。弹性体配方包括(i)基础聚合物、(ii)pH调节剂、(iii)促进剂、(iv)交联剂、(v)颜料、(vi)填充剂/增强剂、(vii)抗氧化剂、(viii)消泡剂、(ix)稳定剂和(x)增滑剂和/或防粘连剂,其中增滑剂和/或防粘连剂是非离子烷基酯、非离子烷基脂肪酸和醇的混合物。该弹性体配方用于生产手套,特别是无尘室手套。本发明的无尘室手套的生产方法不涉及离线工艺。

Description

一种用于手套制造的弹性体配方
技术领域
本发明涉及一种符合无尘室手套标准的弹性体产品及其制造方法,具体涉及一种手套。
背景技术
无尘室常常在各种领域中使用,诸如电子设备包装室、制药厂和其他类似设施。无尘室有着非常严格的清洁度保持要求。例如,半导体制造无尘室中的工作表面必须经常擦拭以防污染。无尘室产品的其他示例包括衣服、手套、鞋子等。因此,带入无尘室环境并在其中使用的产品必须经过精心设计和制造,以避免污染和损坏电子产品的风险。
传统无尘室手套设计用于对颗粒敏感和低污染的环境。传统无尘室手套通常使用附加离线工艺生产,例如氯化工艺,聚合物涂覆工艺等。制造手套的一般离线工艺包括以下步骤:(i)用水清洗和冲洗成品手套,(ii)使用化学溶液和/或气体,即次氯酸钠、盐酸、乙酸、氯水和聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯),处理手套表面,(iii)去离子水清洗,和(iv)干燥手套。基本上,对于确保为无尘室应用生产的手套能够满足并符合无尘室手套的规格和标准而言,附加离线手套表面处理工艺(诸如冷热去离子水反复清洗和干燥)至关重要。
CN105462006B公开了抗静电丁腈手套。该丁腈手套使用丁腈胶乳、去离子水、氢氧化钾、促进剂、硫化剂、催化剂、咪唑盐型离子液体抗静电剂等进行制备。该发明还公开了一种抗静电丁腈手套的制备方法。
US6794475B1公开了抗静电聚合物、共混物和制品。其中介绍了包含大分子单体改性的胶乳和二次胶乳的高分子共混物。大分子单体改性的胶乳可以是丙烯腈基共聚物,二次胶乳可以是天然橡胶。由这些高分子共混物形成的制品据称显示出改善的静电性能。
通常,现有技术中公开的无尘室手套是通过离线制造工艺生产的,其中手套将进行离线工艺处理,诸如氯化和/或聚合物涂覆;其中离线工艺消耗了额外的化学物质,导致制造成本升高。
因此,需要确定一种合适的弹性体配方用于生产无尘室手套,以及一种合适的特别使用解决了化学品高消耗和高成本问题的在线生产来制备无尘室手套的方法。因此,本发明的重点在于以成本效益更高的方式来制备无尘室手套,而无需进行离线工艺。
发明内容
本发明涉及一种弹性体配方,其包括(i)基础聚合物、(ii)pH调节剂、(iii)促进剂、(iv)交联剂、(v)颜料、(vi)填充剂/增强剂、(vii)抗氧化剂、(viii)消泡剂、(ix)稳定剂和(x)增滑剂和/或防粘连剂,其中增滑剂和/或防粘连剂是非离子烷基酯、非离子烷基脂肪酸和醇的混合物。该弹性体配方用于生产手套,特别是无尘室手套。一种使用本发明的弹性体配方生产无尘室手套的方法包括以下步骤:成型体清洁,凝结剂浸渍,凝结剂干燥,胶乳浸渍,胶乳干燥,预浸,固化,冷却,在线氯化,后浸,干燥,以及从所述成型体剥离手套,其中,所述在线氯化步骤不包括离线工艺。
附图说明
通过下文给出的详细描述和附图将完全理解本发明,这些附图仅为了举例说明,因此不构成对本发明的限制,其中:
在附图中:
图1示出了制备本发明的腈类无尘室手套所涉及的步骤的流程图。
具体实施方式
本文公开了本发明的优选实施例的具体实施方式。然而,应当理解,上述实施例仅为本发明的示例,其可以以各种形式实施。因此,本文公开的细节不应被解释为限制性的,而仅仅是作为权利要求以及示教本发明领域的技术人员的基础。说明书中使用的数值数据或范围不应被解释为限制性的。
本发明涉及一种符合无尘室手套标准的弹性体产品及其制造方法。特别地,本发明涉及一种弹性体无尘室手套,特别是一种腈类无尘室手套。该腈类无尘室手套可以满足100级无尘室手套等级的液体颗粒计数法(LPC)和离子色谱法(IC)标准。
该弹性体配方包括(i)基础聚合物、(ii)pH调节剂、(iii)促进剂、(iv)交联剂、(v)颜料、(vi)填充剂/增强剂、(vii)抗氧化剂、(viii)消泡剂、(ix)稳定剂和(x)增滑剂和/或防粘连剂。
基础聚合物是选自由以下组成的组中的任一种:天然橡胶(NR)胶乳,腈类橡胶胶乳(nitrile rubber latex),聚异戊二烯胶乳,丁苯橡胶胶乳,聚氯丁二烯胶乳,聚氨酯胶乳,异丁烯异戊二烯胶乳,含乙烯基的胶乳或其混合物,优选腈类橡胶胶乳。腈类橡胶胶乳选自由以下组成的组:丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)胶乳,羧化丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)胶乳或其组合。将基础聚合物以100phr的量添加到配方中。
pH调节剂是选自由以下组成的组中的任一种:氨,氢氧化钠,氢氧化钾或氢氧化铵,优选氨。将pH调节剂以0.1phr至5.0phr,优选0.5phr至2.0phr的范围添加到配方中。
促进剂是选自由以下组成的组中的任一种:二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC),二丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDBC),噻唑,二硫化物,秋兰姆或氨基甲酸酯,优选氨基甲酸酯和噻唑型促进剂。将促进剂以0.1phr至5.0phr、优选0.5phr至2.0phr的范围添加到配方中。
交联剂是选自由以下组成的组中的任一种:硫,过氧化物,或诸如氧化锌、氧化镁或其混合物之类的金属氧化物,优选硫和氧化锌的混合物。将交联剂以0.1phr至6.0phr,优选0.5phr至3.0phr的范围添加到配方中。
颜料是选自由以下组成的组中的任一种:二氧化钛,硫酸钙,二氧化硅,碳,金属氧化物或任何金属盐,优选氧化钛。将颜料以0phr至5.0phr、优选0.1phr至2.0phr的范围添加到配方中。
填充剂/增强剂是选自由以下组成的组中的任一种:碳酸钙,高岭土,层状硅酸盐或二氧化硅,优选碳酸钙。将填充剂/增强剂以0phr至20.0phr、优选1.0phr至10.0phr的范围添加到配方中。
抗氧化剂是选自由以下组成的组中的任一种:酚类抗氧化剂,亚磷酸酯类抗氧化剂,硫醚类抗氧化剂或胺类抗氧化剂,优选酚类抗氧化剂。将抗氧化剂以0phr至5.0phr、优选0.1phr至1.5phr的范围添加到配方中。
消泡剂是选自由以下组成的组中的任一种:有机改性的硅氧烷消泡剂,金属皂消泡剂,芳胺消泡剂或高分子受阻酚类消泡剂,优选有机改性的硅氧烷消泡剂。将消泡剂以0phr至5.0phr、优选0.1phr至1.0phr的范围添加到配方中。
稳定剂是选自由以下组成的组中的任一种:十二烷基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠,N-月桂酰基-N-甲基牛磺酸钠,十四烷基硫酸钠,直链烷基苯磺酸盐或醇磺酸盐,优选十二烷基苯磺酸钠。将稳定剂以0phr至5.0phr、优选0.1phr至1.0phr的范围添加到配方中。
增滑剂和/或抗粘连剂是非离子烷基酯、非离子烷基脂肪酸和醇的混合物。非离子烷基酯选自由以下组成的组:三十烷醇酯,脂族酯,羟基聚酯,三萜类酯,羟基肉桂酸二酯或其混合物。非离子烷基脂肪酸选自由以下组成的组:十六烷酸,羟基羧酸以及其他相关的非离子烷基脂肪酸。醇选自由以下组成的组:蜂花醇,硬脂醇(steryl alcohol),油醇以及其他相关醇类或其混合物。增滑剂和/或防粘连剂优选三十烷醇酯、十六烷酸和蜂花醇的混合物。将增滑剂和/或防粘连剂以0.1phr至10.0phr、优选2.0phr至5.5phr的范围添加到配方中。
表1示出了用于制备腈类无尘室手套的化学成分(如上所述)及其组成。
表1:用于制备腈类无尘室手套的化学成分及其组成
Figure BDA0002700709150000041
*每百份橡胶份数
以下实施例用于以非限制性的方式对本发明进行说明。
实施例1:
腈类无尘室手套采用手套制造行业中公知的方法,使用表1中所述的化学成分及其组成制备。
如图1所示,腈类无尘室手套的生产工艺包括以下步骤:成型体清洁,凝结剂浸渍,凝结剂干燥,胶乳浸渍,胶乳干燥,预浸,固化,冷却,在线氯化,后浸,干燥,以及从成型体剥离手套。在本发明中,将不采用离线工艺来生产腈类无尘室手套。
基于颗粒计数的不同分类,市场上有各种无尘室手套等级,包括根据IEST-RPCC005标准的10级、100级和1000级(被测颗粒尺寸≥0.5μm)。
使用各种测试方法,诸如液体颗粒计数法(LPC)和离子色谱法(IC),对腈类无尘室手套进行测试。LPC测试用于检查无尘室手套的清洁度,并根据等级对手套进行分类。进行IC测试是为了确保手套中可提取的离子含量在规格范围内。
本发明的主要目的是生产无需进行离线工艺即可满足100级无尘室手套等级的LPC和IC标准的无尘室手套。
表2示出了本发明制备的腈类无尘室手套的LPC和IC结果。
表2:本发明制备的腈类无尘室手套的LPC和IC结果
Figure BDA0002700709150000051
根据获得的结果,很明显本发明制备的A组腈类无尘室手套通过了LPC和IC测试,并且满足100级无尘室手套等级的标准。
本发明的手套可以用于多种应用,诸如但不限于无尘室、食品处理、化妆品、生物医学、半导体、电气和/或医疗保健。另外,本发明的示教不限于无尘室手套,因为本领域技术人员可以将本发明的示教用于表现出类似弹性体特性的任何其他弹性体制品,诸如口腔橡皮障及类似产品。
总体上,本发明的腈类清洁室手套能够克服传统工艺的缺点,因为本发明的腈类无尘室手套不采用离线工艺生产,可以解决化学品高消耗和高成本的问题。
本文使用的术语仅用于描述具体示例性实施例,而非限制性术语。如本文所使用的,除非上下文另有明确指示,否则单数形式的“一”、“一个”和“所述”也可以包括复数形式。“包括”、“包含”、“含有”和“具有”均为包含性术语,因此指定的是存在所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组分,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素、成分和/或其组合。
除非特别标识为执行顺序,否则本文描述的方法步骤、过程和操作不应被解释为必须以所讨论或示出的特定顺序执行。还应理解,可以采用附加步骤或备选步骤。“至少”或“至少一个”等表述的使用表明使用一个或多个元素,因为在其中一个实施例中可以用于实现一个或多个所需的目的或结果。

Claims (25)

1.一种弹性体配方,其包括(i)基础聚合物、(ii)pH调节剂、(iii)促进剂、(iv)交联剂、(v)颜料、(vi)填充剂/增强剂、(vii)抗氧化剂、(viii)消泡剂、(ix)稳定剂和(x)增滑剂和/或防粘连剂,其中所述增滑剂和/或防粘连剂是非离子烷基酯、非离子烷基脂肪酸和醇的混合物。
2.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述基础聚合物是选自由以下组成的组中的任一种:天然橡胶(NR)胶乳,腈类橡胶胶乳,聚异戊二烯胶乳,丁苯橡胶胶乳,聚氯丁二烯胶乳,聚氨酯胶乳,异丁烯异戊二烯胶乳,含乙烯基的胶乳或其混合物。
3.根据权利要求2所述的弹性体配方,其特征在于,所述腈类橡胶胶乳是丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)胶乳、羧化丙烯腈丁二烯橡胶(XNBR)胶乳或其组合。
4.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述基础聚合物的量为100phr。
5.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述pH调节剂是选自由以下组成的组中的任一种:氨,氢氧化钠,氢氧化钾或氢氧化铵。
6.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述pH调节剂在0.1phr至5.0phr的范围内。
7.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述促进剂是选自由以下组成的组中的任一种:二乙基二硫代氨基甲酸锌(ZDEC),二丁基二硫代氨基甲酸锌(ZDBC),噻唑,二硫化物,秋兰姆或氨基甲酸酯。
8.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述促进剂在0.1phr至5.0phr的范围内。
9.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述交联剂是选自由以下组成的组中的任一种:硫、过氧化物、或诸如氧化锌、氧化镁或其混合物之类的金属氧化物。
10.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述交联剂在0.1phr至6.0phr的范围内。
11.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述颜料是选自由以下组成的组中的任一种:二氧化钛,硫酸钙,二氧化硅,碳,金属氧化物或任何金属盐。
12.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述颜料在0phr至5.0phr的范围内。
13.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述填充剂/增强剂是选自由以下组成的组中的任一种:碳酸钙,高岭土,层状硅酸盐或二氧化硅。
14.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述填充剂/增强剂在0phr至20.0phr的范围内。
15.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述抗氧化剂是选自由以下组成的组中的任一种:酚类抗氧化剂,亚磷酸酯类抗氧化剂,硫醚类抗氧化剂或胺类抗氧化剂。
16.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述抗氧化剂在0phr至5.0phr的范围内。
17.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述消泡剂是选自由以下组成的组中的任一种:有机改性的硅氧烷消泡剂,金属皂消泡剂,芳基胺消泡剂或高分子受阻酚类消泡剂。
18.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述消泡剂在0phr至5.0phr的范围内。
19.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述稳定剂是选自由以下组成的组中的任一种:十二烷基硫酸钠,十二烷基苯磺酸钠,N-月桂酰基-N-甲基牛磺酸钠,十四烷基硫酸钠,直链烷基苯磺酸盐或醇磺酸盐。
20.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述稳定剂在0phr至5.0phr的范围内。
21.根据权利要求1所述的弹性体配方,其特征在于,所述增滑剂和/或防粘连剂在0.1phr至10.0phr的范围内。
22.根据权利要求1至21所述的弹性体配方,其用于生产手套。
23.根据权利要求22所述的弹性体配方,其特征在于,所述手套是无尘室手套。
24.一种具有如权利要求1至21中任一项所述的弹性体配方的手套。
25.一种使用根据权利要求1所述的弹性体配方生产无尘室手套的方法,其包括以下步骤:成型体清洁,凝结剂浸渍,凝结剂干燥,胶乳浸渍,胶乳干燥,预浸,固化,冷却,在线氯化,后浸,干燥,以及从所述成型体剥离手套,其中,所述在线氯化步骤不包括离线工艺。
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