CN1136054A - 一种聚氨酯胶乳及其制备方法及用这种胶乳制作避孕套 - Google Patents

Abstract

本发明一种聚氨酯胶乳及其制备方法及用这种胶乳制作避孕套属于一种新的聚氨酯胶乳材料及其制备方法及用这种胶乳制作避孕套的用途。它解决了现有天然乳胶材料的避孕套所存在的强度低、易破碎、膜壁厚等缺陷。其主要技术特征是用在线性聚氨酯分子链的主链或侧链上含有不饱和双键的聚氨酯胶乳来制作避孕套，在制备这种聚氨酯胶乳时采用含有不饱和双键、分子量为1000-3500的多元醇树脂进行预聚反应。本发明可广泛用于生产超薄高强度的聚氨酯薄膜及用来生产效果理想的避孕套。

Description

一种聚氨酯胶乳及其制备方法 及用这种胶乳制作避孕套

本发明涉及一种聚氨酯胶乳及其制备方法及用这种胶乳制作避孕套的用途。

在传统的聚氨酯胶乳合成方法中，为了保证聚氨酯高分子在水介质中容易分散乳化，并且使生成的乳液贮存稳定，所用的多元醇树脂扩链剂、异氰酸酯、双羟基羧酸都是二官能团的材料以使其所合成的聚氨酯为线结构的聚氨酯。这种线性结构的分子链之间没有化学键结合。为了提高聚氨酯材料的强度，增加其耐磨性，近年来在传统的方法中又采用三羟基甲基丙烷、甘油、三乙醇胺等三官能团的化合物做交联剂使线性链形成支链互相交联成为网状的体型结构。但这种三官能团的交联剂的使用不会使高分子化合物难于分散乳化，所以通常在生产聚氨酯胶乳过程中只能引入少量的交联剂合成轻度交联的乳液材料。这种胶乳成膜后的强度较低、难以保证某些高强度的薄膜产品的使用要求。现有的避孕套是选用优质天然乳胶加工而成的具有一定弹性和强度的柔软套膜，由于橡胶材料本身的性质所限，在使用中有时发生套膜破碎造成避孕失败；橡胶膜在与人体器官相接触时会产生异物感使性快感减弱；个别人会产生过敏反应影响健康。

本发明的目的就是提供一种聚氨酯胶乳及其制备方法及用这种胶乳制作避孕套的用途，解决了现有聚氨酯胶乳及其制备方法所存在的胶乳成膜后强度低，耐磨性差的缺陷，并且用该材料制作避孕套解决了现有天然乳胶材质的避孕套所存在的使用时易破碎，因膜壁厚影响性快感的缺点。

本发明的技术方案是这样的：

一种聚氨酯胶乳，其特征在于这种聚氨酯胶乳是在线性的聚氨酯分子链的主链或侧链上含有不饱和双键，其代表性的分子结构可表示为：

制备该种聚氨酯胶乳的方法按如下工艺步骤完成：

a、预聚：用含有不饱和双键、分子量1000-3500的多元醇树脂，按照0.3-0.5∶1的摩尔比与二异氰酸酯在聚氨酯聚合反应催化剂存在下，在水溶性有机溶剂中于50-90℃下反应生成端异氰酸酯基团的低分子量预聚物；b、扩链：按照与二异氰酸酯0.3-0.5∶1的摩尔比，加入分子量为50-500的二元醇化合物扩链剂，进行扩链反应；c、亲水：按照与二异氰酸酯0.1-0.3∶1的摩尔比，加入含有双羟基羧酸的溶液，使之进一步反应生成含有羧基侧链的聚氨酯高分子溶液；d、中和：按照与双羟基羧酸的摩尔比为0.4-0.9∶1，再加入中和剂中和聚合物中的羧基使其成盐而具有亲水性；e、乳化：按照与以上被乳化的总物料量0.5-2∶1的重量比，加入去离子水分散乳化成为聚氨酯水乳液，然后在真空条件下脱除水溶性溶剂即制得聚氨酯胶乳。

上述这种聚氨酯分子链的主链或侧链上含有不饱和双键的聚氨酯胶乳可以用来制作避孕套。将模具放入调成一定粘度的聚氨酯胶乳中使模具表面粘附一层聚氨酯胶乳，然后取出模具在60-90℃温度下干燥使胶乳中水份蒸发成膜，然后将模具浸润后把薄膜进行卷边干燥，再从模具上将套膜剥离下来，在90℃水中进行硫化，硫化完毕后再经干燥，施以隔离剂，即成为避孕套成品。

本发明的优点及积极效果如下：第一，本发明所述的这种聚氨酯胶乳成膜后具有强度高的特点，可以保证某些高强度薄膜产品的使用要求；第二，本发明所述的这种聚氨酯胶乳的制备方法与现有聚氨酯胶乳的生产方法相比较，具有生成的聚氨酯薄膜强度高，耐磨性好的优点，并且易于分散乳化；第三，本发明所述的用该种聚氨酯胶乳用来制作避孕套，具有增加膜强度，减少膜厚，提高快感的效果，经测试，单层膜厚度不大于0.03mm，膜拉伸强度不小于20MPa，拉断伸长率不小于70％，套的爆破压力不小于1.0hPa。

以下用实施例对本发明做进一步阐述。

实施例1：在1500ml的三口烧瓶中加入经脱水处理的平均分子量为2000的含有不饱和双键组份的已二酸乙二醇聚酯152g(含羟基0.15mol)装上搅拌器、回流冷凝管和温度计，放入80℃的温水流中，加入丙酮200g，甲苯二异氰酸酯(TDI)43.5g(含异氰酸酯基0.5mol)催化剂二丁基二月桂酸锡溶液2g在温度65±2℃下反应三小时后再加入扩链剂二甘醇11.7g(含羟基0.22mol)保持上述温度继续反应三小时，然后加入溶有4.2g二羟甲基丙酸(含羟基0.06mol)的丙酮溶液300g再在回流下保温反应四小时后降温30℃，在搅拌下加入中和剂三乙胺3g搅拌20分钟，使反应物的PH为7-8。取下三口瓶上的回流冷凝管，和温度计，并在不断搅拌下加入水500g将反应生成的聚氨酯溶液分散乳化成为白色的乳液，再在三口瓶上安装上真空蒸馏用的冷凝管、接收瓶、抽真空管将三口瓶置水浴上升温至70℃，开启真空泵在抽真空下不断脱除乳液中的丙酮，当回收丙酮的总量达500g时即可停止抽真空，将烧瓶中的乳液在搅拌下冷却到30℃，即收到避孕套专用的聚氨酯胶乳700g，胶乳含固量30％。

用上述合成的聚氨酯胶乳采用通常橡胶避孕套加工的工艺，先调节粘度，然后用经清洗干燥的避孕套模具浸胶后取出，在80℃的烘箱中干燥成膜，再进行第二次浸胶，并把模具上沿的胶膜卷起成环状，再在90℃的烘箱中烘干后再湿润将套膜从模具上脱下来，再用隔离剂进行整理，然后在90℃的热水中进行硫化二小时再除去水份，干燥即得到避孕套样品，测试该避孕套的拉伸强度等各项技术指标，都达到较高标准。

实施例2：按例1相同的工艺条件，在带有搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口玻璃烧瓶中加入分子量为2000的含有不饱和双键组份的两官能度环氧丙烷聚醚85g(含羟基0.085mol)，丙酮100g，甲苯二异氰酸酯22g(含异氰酸酯基0.25mol)，催化剂1g，按实施例1的反应条件控制反应三小时后，加入扩链剂乙二醇3.6g(含羟基0.12mol)，反应三小时后再加入溶解有二羟甲基丙酸2.7g(含羟基0.04mol)的丙酮200g，聚合反应完毕后降温加三乙胺2g中和，再加水300g乳化，经抽真空脱出溶液300g得到专用于避孕套的聚氨酯胶乳400g，含固量28％。

用该聚氨酯胶乳，采用上述例1相同的成型工艺制得的避孕套样品的技术指标同样达到较高标准。

实施例3：按例1相同的工艺条件用1000ml的三口玻璃烧瓶中加入平均分子量为2000的含有不饱和双键组份的两官能度四氢呋喃聚醚87g(含羟基0.087mol)，丙酮100g，甲苯二异氰酸酯22g，催化剂1g，反应三小时后加入扩链剂1，4-丁二醇5g(含羟基0.113mol)，扩链完毕后再加入溶解有3g酒石酸(含羟基0.04mol)的丙酮溶液200g继续聚合四小时，然后降温加三乙胺2g中和，加水300g乳化，抽真空脱除丙酮300g，得到避孕套加工专用聚氨酯胶乳400g，含固量29％。

用该聚氨酯胶乳采用例1中避孕套成型的工艺加工出避孕套样品，各项技术指标同样达到较高标准。

Claims (4)

1、一种聚氨酯胶乳，其特征在于这种聚氨酯胶乳是在线性的聚氨酯分子链的主链或侧链上含有不饱和双链，其代表性的分子结构可表示为：

2、一种按权利要求1所述聚氨酯胶乳的制备方法，按预聚、扩链、亲水、中和、乳化的工艺步骤完成，其特征在于在预聚过程中所采用的多元树脂是含有不饱和双键、分子量为1000-3500的多元醇树脂。

3、根据权利要求2所述一种按权利要求1所述聚氨酯胶乳的制备方法，其特征在于所述含有不饱和双键、分子量为1000-3500的多元醇树脂是含有不饱和双键的聚醚或聚酯多醇树脂。

4、一种按权利要求1所述聚氨酯胶乳，其特征在于可以用来制作避孕套。