CN113061200B

CN113061200B - 一种胶乳凝固剂及其制备方法和应用

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Publication number: CN113061200B
Application number: CN202110403898.7A
Authority: CN
Inventors: 范德波; 邹兴平; 王涛; 陈朝杨; 胥效聃; 叶梅; 陈文强; 王富良; 邓春梅
Original assignee: Chengdu Shengbang Seals Co ltd
Current assignee: Chengdu Shengbang Seals Co ltd
Priority date: 2021-04-15
Filing date: 2021-04-15
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2041-04-15
Also published as: CN113061200A

Abstract

本发明公开了一种胶乳凝固剂及其制备方法和应用，属于橡胶胶乳工业技术领域。本发明所述的一种胶乳凝固剂，由包括以下质量比的原料制成：钙盐5‑20％、平平加O 0.1‑0.2％、甘油5‑15％、黄原胶0.2‑2％、消泡剂0.1‑0.5％，余量为水。本发明所述凝固剂的制备方法，包括以下步骤：配制钙盐溶液；配制平平加O溶液；配制黄原胶溶液；将钙盐溶液、平平加O溶液、甘油、黄原胶溶液、消泡剂、水混合均匀，过滤，即得所述凝固剂。本发明的凝固剂在胶乳浸渍制品中的应用。本发是的胶乳凝固剂，具有制备简便、环保、节能、胶乳成型工艺稳定、成膜性和制品性能优良以及应用胶乳制品范围广的特点。

Description

一种胶乳凝固剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于橡胶胶乳工业技术领域，具体涉及一种胶乳凝固剂及其制备方法和应用。

背景技术

胶乳浸渍制品成型是通过均匀附着于模型上的凝固剂使胶乳失稳、胶凝固化来实现的，其机理是胶乳粒子带负电荷，凝固剂带正电荷，两者接触时，胶乳快速失稳、成膜。

所谓凝固剂就是在常温下极其迅速地将胶乳分散体系瞬间破坏的混合物，所成形成凝胶不离浆，且凝固过程是不可逆的。

凝固剂主要由可溶性钙盐、湿润剂、附型剂(也称载体)和一些胶乳成膜助剂及水组成。使用附型剂的目的是改善凝固剂在模型上的附着性能，使其能携带足量的钙盐并均匀地附着于模型表面，从而提高凝固胶乳的厚薄均匀性。

通常，胶乳凝固剂用附型剂有淀粉、桃胶、瓜尔胶、羧甲基纤维素类、陶土、硅藻土等。淀粉需要加热糊化，要配置加热设备、耗能，操作不便；桃胶因其为天然生物合成物，每批次质量不稳定，已几乎不使用；瓜尔胶的黏度不稳定、不易控制，耐热性、耐酸性等性能不够理想，质量稳定性较差、易被微生物分解而失效；羧甲基纤维素类会自然水解、变质降黏，附着性变差；陶土只适用于产品内表面要求光滑、无纹理的一些厚壁制品，因添加量大，造成后工序排放量也大，污水处理困难；硅藻土适用于内表面隔离要求高的产品(如玩具气球)，由于粒径小，造成后工序粉尘污染严重；对于陶土和硅藻土这类无机物，制备同样需要加热、耗能。

针对上述附型剂存在的不足，有必要提供一种制备简便、环保、节能的胶乳凝固剂。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种胶乳凝固剂，具有制备简便、环保、节能、胶乳成型工艺稳定、成膜性和制品性能优良以及应用胶乳制品范围广的特点。

本发明的目的之二在于，提供该凝固剂的制备方法。

本发明的目的之三在于，提供该凝固剂的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明所述的一种胶乳凝固剂，由包括以下质量比的原料制成：钙盐5-20％、平平加O 0.1-0.2％、甘油5-15％、黄原胶0.2-2％、消泡剂0.1-0.5％，余量为水。

本发明的部分实施方案中，由包括以下质量比的原料制成：钙盐10-20％、平平加O0.1-0.2％、甘油5-15％、黄原胶0.2-2％、消泡剂0.1-0.5％，余量为水。

本发明的凝固剂中，钙盐用于中和胶乳粒子的负电荷，平平加O和甘油用于增强凝固剂的流平性，消泡剂用于消除凝固剂中的气泡，黄原胶为附型剂。

本发明的部分实施方案中，所述钙盐选自氯化钙或/和硝酸钙。

本发明的部分实施方案中，氯化钙质量含量≥74％，硝酸钙质量含量≥98％。

本发明的部分实施方案中，所述平平加O为平平加O-25。

本发明的部分实施方案中，所述甘油质量含量≥95％。

本发明的部分实施方案中，所述消泡剂包括正丁醇、甘油聚氧丙烯醚、消泡王FAG470中的任意一种或两种。

本发明所述凝固剂的制备方法，包括以下步骤：

S1、配制钙盐溶液：称取钙盐加水搅拌至全部溶解，备用；

S2、配制平平加O溶液：称取平平加O，加水搅拌至全部溶解，备用；

S3、配制黄原胶溶液：称取黄原胶，加水，并滴加适量稀盐酸，调节PH值为3-6，搅拌至全部溶解，备用；

S4、将钙盐溶液、平平加O溶液、甘油、黄原胶溶液、消泡剂、水混合均匀，过滤，即得所述凝固剂。

本发明的部分实施方案中，所述S4中，取钙盐溶液，依次添加平平加O溶液、甘油、黄原胶溶液和水，搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

本发明所述的凝固剂在胶乳浸渍制品中的应用，优选地，所述胶乳浸渍制品包括外科手套、检查手套、家用手套、工业手套、气球类产品、指套、球胆、健身用胶管、胶片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供了一种新型环保胶乳凝固剂，其具有制备简便、环保、节能、胶乳成型工艺稳定、成膜性和制品性能优良以及应用胶乳制品范围广的特点。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明实施例中所用氯化钙的质量含量为74％，硝酸钙的质量含量为98％，甘油质量含量为95％。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例公开了本发明的胶乳凝固剂的原料组成，具体如下表所示：

表1本发明的胶乳凝固剂的原料组成表

实施例2

本实施例公开了本发明的胶乳凝固剂的制备方法，具体为：

本实施例中，该凝固剂的制备方法具体为：

S1、配制钙盐溶液：称取氯化钙，加入水，搅拌至全部溶解，备用，氯化钙与水的质量比为40：60；

S2、配制平平加O溶液：称取平平加O-25，加入水搅拌至全部溶解，备用，平平加O-25与水的质量比为10：90；

S3、配制黄原胶溶液：称取黄原胶，加入水，滴加适量稀盐酸，调节PH值为3-6，搅拌至全部溶解，备用；黄原胶与水的质量比为5：95；

S4、称取氯化钙溶液，依次添加平平加O-25溶液、甘油、黄原胶溶液和余量的水，搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤，备用。

取表1中编号为1的原料组成，按实施例2的方法制备得到胶乳凝固剂，记为A1；

取表1中编号为2的原料组成，按实施例2的方法制备得到胶乳凝固剂，记为A2；

取表1中编号为3的原料组成，按实施例2的方法制备得到胶乳凝固剂，记为A3；

取表1中编号为4的原料组成，按实施例2的方法制备得到胶乳凝固剂，记为A4。

对比例1

本对比例凝固剂原料的重量百分比组成为：

氯化钙10％，平平加“O-25”0.15％，淀粉1％，消泡剂0.3％，水88.55％。

本对比例凝固剂的制备方法为：

S1、配制钙盐溶液：称取氯化钙，加入水，搅拌至全部溶解，备用；氯化钙与水的质量比为40：60；

S2、配制平平加O溶液：称取平平加O-25，加入水，搅拌至全部溶解，备用；平平加O-25与水的质量比为10：90；

S3、称取氯化钙溶液，添加淀粉和水，加热搅拌，加热温度90℃以上，搅拌至呈透明黏性液体状后，缓慢搅拌，冷却至室温；

S4、向S3中冷却后的溶液中添加平平加O-25溶液和消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

对比例2

本对比例凝固剂原料的重量百分比组成为：

氯化钙20％，平平加“O-25”0.15％，陶土30％，消泡剂0.3％，水49.55％。

本实施例中，氯化钙的含量为74％。

本实施例中，该凝固剂的制备方法具体为：

S3、称取氯化钙溶液，依次添加平平加O-25溶液、陶土和水，搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

对比例3

本对比例凝固剂原料的重量百分比组成为：

氯化钙10％，平平加“O-25”0.15％，硅藻土15％，消泡剂0.3％，水74.55％。

本实施例中，氯化钙的含量为74％。

本实施例中，该凝固剂的制备方法具体为：

S3、称取氯化钙溶液，添加硅藻土和水，加热搅拌，加热温度60℃以上，搅拌至呈黏性液体状后，缓慢搅拌，冷却至室温；

对比例4

本对比例凝固剂原料的重量百分比组成为：

氯化钙20％，平平加“O-25”0.15％，甘油8％，瓜尔胶1％，黄原胶0.2％，消泡剂0.3％，水70.35％。

本对比例凝固剂的制备方法为：

S1、配制平平加O溶液：称取平平加O-25，加入水，搅拌至全部溶解，备用；平平加O-25与水的质量比为10：90；

S2、配制瓜尔胶与黄原胶混合溶液：预先将瓜尔胶、黄原胶分别加入到总水量15％的水中，搅拌至分散均匀，得到瓜尔胶分散液和黄原胶分散液；然后在搅拌状态下将瓜尔胶分散液加入到剩余水中，升温至90℃，待瓜尔胶溶解完全后，加入黄原胶分散液，继续搅拌，溶解完全后得到瓜尔胶与黄原胶混合溶液；

S3、向S2所得的瓜尔胶与黄原胶混合溶液中加入氯化钙，搅拌至氯化钙溶解完全，冷却至室温，加入平平加O-25溶液和甘油，继续搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

对比例5

本对比例凝固剂原料的重量百分比组成为：

氯化钙20％，平平加“O-25”0.15％，甘油8％，羟丙基瓜尔胶1％，黄原胶0.2％，消泡剂0.3％，水70.35％。

本对比例凝固剂的制备方法为：

S1、配制平平加O溶液：称取份平平加O-25，加入水，搅拌至全部溶解，备用；平平加O-25与水的质量比为10：90；

S2、配制羟丙基瓜尔胶与黄原胶混合溶液：预先将羟丙基瓜尔胶、黄原胶分别加入到总水量15％的水中，搅拌至分散均匀，得到羟丙基瓜尔胶分散液和黄原胶分散液；然后在搅拌状态下将羟丙基瓜尔胶分散液加入到剩余水中，升温至90℃，待羟丙基瓜尔胶溶解完全后，加入黄原胶分散液，继续搅拌，溶解完全后得到羟丙基瓜尔胶与黄原胶混合溶液；；

S3、向S2所得的羟丙基瓜尔胶与黄原胶混合溶液中加入氯化钙，搅拌至氯化钙溶解完全，冷却至室温，加入平平加O-25溶液和甘油，继续搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

实验例1

对A1-A4的凝固剂以及对比例1-5的凝固剂进行工艺性能评价，具体如表2、表3所示。

表2不同附型剂所制凝固剂的工艺性能

从表2可以看出，本发明所制备凝固剂，其黏度可以按照实际制品的工艺要求进行调整，附型剂用量少，耐盐性能和耐酶解性能佳，储存过程中，无絮凝物产生、不分层、无霉变，储存性能和黏度及工艺性能稳定。而以淀粉、羧甲基纤维素类、陶土、硅藻土作附型剂时，凝固剂的耐盐性能较差，工艺稳定性尚不理想，其中羧甲基纤维素类因其会自然水解，已几乎不使用，且使用淀粉和硅藻土时，需配置加热设备，耗能。

表3黄原胶、瓜尔胶及羟丙基瓜尔胶所制凝固剂的工艺性能

从表3可以看出，以黄原胶、瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶作附型剂时，黄原胶的增黏效果最好，所制凝固剂的耐盐性能和耐酶解性能佳，凝固剂制备操作简便，无需加热，而以瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶作附型剂时，制备操作较为繁琐，需配置加热设备，耗能，且瓜尔胶易分解，所制凝固剂的耐盐性能和耐酶解性能差。

本发明的实施例中采用如下方法对试样粘度、耐盐性、耐酶解性能进行测定、评价。

1.粘度的测定

1)将试样(如配制好的附型剂胶体溶液或胶乳凝固剂)装入内径85mm、容量600ml烧杯中；

2)将试样烧杯放置恒温水浴中；不时缓慢搅拌使试样温度均匀，温度控制25±2℃，记录精确温度；

3)使用NDJ-5S数显黏度计，调整粘度计机壳上的气泡水准，使电动机转轴上的转子垂直地面，装上保护架；

4)将保护架及转子小心插入试样中，防止带入气泡，直到试样表面漫没转子上凹槽记号的中间刻线处，调整转子垂直于烧杯中部，若试样表面产生气泡，应用实验药匙除去；

5)按粘度计操作说书，启动动粘度计的电动机至数值平衡后，读取仪器显示数值，并相应记录转子号、转速、量程百分比；

6)为保证精度，测量量程百分比读数应控制10％-90％之间，接近50％的粘度值为最佳读数；

7)黏度计转子因子与量程对应关系见下表：

表4黏度计转子因子与量程对应关系表

2.胶乳凝固剂用附型剂耐盐性能的评价

1)将胶乳凝固剂用附型剂配制成1％胶体溶液；

2)将配制好的所用附型剂胶体溶液搅拌下加入到20％的氯化钙或硝酸钙溶液中，观察附型剂在氯化钙溶液中分散性；

3)连续跟踪试样耐盐性能，3日内，出现下列任何情形时，则视为附型剂耐盐性差，而不能使用：

a.附型剂在钙盐溶液中不能均匀分散、分层；

b.附型剂在钙盐溶液中产生絮凝物；

c.附型剂在钙盐溶液中产生不可逆沉淀物；

d.附型剂所配制凝固剂的粘度逐日变化明显。

3.胶乳凝固剂用附型剂耐酶解性能的评价

1)将胶乳凝固剂用附型剂配制成1％胶体溶液，分为两份，作为平行样，装入两个相同容积的广口瓶中，密封保存；

2)将附型剂等与20％的氯化钙或硝酸钙溶液配制成胶乳凝固剂，分为两份，作为平行样，装入两个相同容积的广口瓶中，密封保存；

3)连续跟踪1)和2)试样耐霉变性能，30日内，两种试样中，任一平行样出现下列任何情形时，则视为附型剂或所配制凝固剂霉变性差，而不能使用：

a.试样产生腐败、变质气味；

b.试样产生霉点、霉斑；

c.试样粘度逐日变化明显；

d.试样颜色产生明显变化。

实验例2

采用A1-A4、对比例1-5的凝固剂用于薄壁制品和厚壁制品的试制。

对于薄壁制品(成品厚度0.2-0.4mm)，凝固剂中氯化钙的适宜含量为5-15％；对于厚壁制品(成品厚度3-5mm)，凝固剂中氯化钙的适宜含量为20％左右。淀粉、硅藻土等附型剂最适宜做薄壁制品，陶土最适宜做厚壁制品，而黄原胶对两者均适宜。

薄壁制品成型工艺：模具清洗→干燥→浸凝固剂→干燥→浸胶→匀胶→干燥→定型→脱模→沥滤→硫化→表面处理→干燥→试样。

厚壁制品成型工艺：模具清洗→干燥→浸凝固剂→浸胶→表干→浸热水→脱模→沥滤→涂隔离剂→定型硫化→试样。

薄壁制品和厚壁制品的试制情况如表5、表6所示。

表5薄壁制品试制情况

表6厚壁制品试制情况

从表5和表6可以看出，本发明所制备凝固剂适用于薄壁制品和厚壁制品的制作，适用范围广，附着性好，湿胶膜上厚均匀、表面光滑，成品壁厚均匀，能满足实际要求。

综上所述，本发明所制备凝固剂具有制备简便、环保、节能、胶乳成型工艺稳定、成膜性和制品性能优良以及应用胶乳制品范围广的特点。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但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，可想到的变化和替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims

1.一种胶乳凝固剂，其特征在于，由以下质量比的原料制成：钙盐10-20%、平平加O0.1-0.2%、甘油5-15%、黄原胶0.2-2%、消泡剂0.1-0.5%，余量为水。

2.根据权利要求1所述的胶乳凝固剂，其特征在于，所述钙盐选自氯化钙或/和硝酸钙。

3.根据权利要求2所述的胶乳凝固剂，其特征在于，氯化钙质量含量≥74%，硝酸钙质量含量≥98%。

4.根据权利要求1所述的胶乳凝固剂，其特征在于，所述平平加O为平平加O-25。

5.根据权利要求1所述的胶乳凝固剂，其特征在于，所述甘油质量含量≥95%。

6.根据权利要求1所述的胶乳凝固剂，其特征在于，所述消泡剂包括正丁醇、甘油聚氧丙烯醚、消泡王FAG470中的任意一种或两种。

7.权利要求1-6任意一项所述的胶乳凝固剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配制钙盐溶液：称取钙盐加水搅拌至全部溶解，备用；

S3、配制黄原胶溶液：称取黄原胶，加水，并滴加适量稀盐酸，调节p H值为3-6，搅拌至全部溶解，备用；

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S4中，取钙盐溶液，依次添加平平加O溶液、甘油、黄原胶溶液和水，搅拌，加入消泡剂，搅拌均匀，过滤备用。

9.权利要求1-6任意一项所述的胶乳凝固剂在胶乳浸渍制品中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述胶乳浸渍制品包括外科手套、检查手套、家用手套、工业手套、气球类产品、指套、球胆、健身用胶管、胶片。