CN113698635A - 一种制造光滑不粘弹性体制品的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光滑不粘的弹性体制品，具体涉及一种手套，和一种制造弹性体制品的方法，使用该方法可从模具中剥离出弹性体制品，而不会在所述模具上留下化学残留物，从而为后续制造过程提供清洁模具。
Description
技术领域
本发明涉及一种光滑不粘的弹性体制品，具体涉及一种手套，和一种制造弹性体制品的方法，使用该方法可从模具中剥离出弹性体制品，而不需要在凝结剂中加入脱模剂，因此不会产生化学残留物，从而为后续制造过程提供清洁模具。
背景技术
利用传统方法制造弹性体制品，特别是手套时，需要用酸碱清洗模具。由于酸碱具有腐蚀性，因此长期接触这些化学品可能对人类和环境有害。此外，长期使用酸碱清洗模具会腐蚀模具并增加其孔隙率。利用腐蚀过的模具生产出来的产品会导致手套产品出现针孔和变薄区域等缺陷。本发明的目的是提供一种方法，利用该方法，在弹性体制品制造过程中无需使用酸碱进行清洁。本发明提供了一种在凝结剂中不使用脱模剂的情况下，制造弹性体制品的方法和一种胶乳混合组合物，利用该方法可从模具中剥离出弹性体制品，而不会产生化学残留物，从而为后续制造过程提供清洁模具。有利地，本发明的方法和胶乳复合组合物还具有光滑不粘的特点。严格地说，本发明中的‘光滑度’指制品表面相对于其自身或相同制品滑动的复杂程度，而‘粘性’则用于描述制品对其自身、相同制品或其它材料的粘附性。
发明内容
本发明的一个主要目的是提供一种基于包含脱模剂和增滑剂的胶乳组合物的弹性体制品，更具体地说是手套。因此，利用该方法和胶乳组合物得到的弹性体制品具有光滑不粘的特点。
本发明的另一个目的是提供一种通过将涂有凝结剂的模具浸渍在含脱模剂和增滑剂的胶乳组合物中来制造弹性体制品，更具体地说是制造手套的方法。
本发明全部或部分实现了前述目的中的至少一个，其中本发明的一个实施例提供了一种制造光滑不粘弹性体制品的方法，包括以下步骤：将凝结剂组合物涂在模具上；将所述模具浸渍在含天然或合成胶乳、脱模剂和增滑剂的胶乳组合物中，在所述模具上形成薄膜；以及固化所述薄膜以形成所述模具形状的弹性体制品，其中在所述乳胶组合物中使用所述脱模剂和所述增滑剂，能够从所述模具中剥离出固化的弹性体制品，而不会在所述模具上留下化学残留物。
在优选实施例中，所述凝结剂组合物包括硝酸钙、硝酸锌和氯化钙中的任一种或其组合。
本发明全部或部分实现了前述目的中的至少一个，其中本发明的一个实施例是一种含天然或合成胶乳、硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂的胶乳组合物。
在优选实施例中，所述脱模剂是选自硬脂酸钙、硬脂酸钾和硬脂酸锌中的任一种或其组合的硬脂酸基脱模剂。
在优选实施例中，所述增滑剂是选自纯丙烯酸乳液、硅丙乳液、苯丙聚合物乳液和丙烯酸改性聚氨酯乳液中的任一种或其组合的丙烯酸基聚合物。
在优选实施例中，所述组合物还包括选自丙烯酸聚合物钠盐和多羧酸钠盐中的任一种或其组合的丙烯酸聚合物分散剂。
在优选实施例中，所述组合物还包括选自硅酸盐、高岭土和碳酸钙中的任一种或其组合的填料。
在优选实施例中，所述组合物包括：丁腈胶乳：100phr；硬脂酸钙：10phr～20phr；苯丙聚合物：10phr～25phr；丙烯酸聚合物分散剂：1phr～10phr；和硅酸盐填料：50phr～100phr。
在优选实施例中，所述组合物还包括酸碱度调节剂、稳定剂、交联剂、硫化促进剂和抗氧化剂。
具体实施方式
本发明所公开的实施例为示例性非限制性实施例。然而，应当理解，对本发明优选实施例的限制性说明仅是为了便于讨论本发明，而且可以预见，本领域的技术人员可以在所附权利要求范围的基础之上设计出各种变体方法。
本发明提供了一种制造光滑不粘弹性体制品，例如但不限于手套、避孕套、指套，的方法和一种胶乳组合物。因此，应当理解，模具的作用是使制品定形。例如，手套模具(即模型)具有手和手腕的形状。陶瓷、铝或玻璃制成的模型均可使用。
前述弹性体制品既可以是合成橡胶手套，也可以是天然橡胶手套。更具体地，合成橡胶手套包括但不限于丁腈橡胶手套、聚氯丁烯橡胶手套和聚异戊二烯橡胶手套。应当理解，制造的弹性体制品可以根据胶乳组合物中使用的胶乳而变化。
根据说明书中的背景，常在凝结剂组合物中加入脱模剂，以便从模型中轻松剥离出手套。但在整个手套制造周期结束后，模型表面上经常残留有脱模剂或其他化学物质。因此，在下一个手套制造周期之前，需要用酸碱清洁模型。
在本发明中，在胶乳组合物而不是凝结剂组合物中加入硬脂酸基脱模剂，以免脱模剂直接接触模型。此外，由于加入丙烯酸基聚合物增滑剂，手套具有光滑不粘的特点。已经发现，在胶乳组合物中加入硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂后，从模型中剥离出手套时不会有化学残留物。此外，优选根据使用的胶乳组合物调节调节凝结剂组合物。因此，酸碱清洗步骤不再是必须步骤，而成了手套制造中的可选步骤。这简化了制造过程，并降低了成本和人力。
本发明的方法包括以下步骤：将凝结剂组合物涂在模型上；将所述模型浸渍在含天然或合成胶乳、硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂的胶乳组合物中，在所述模型上形成薄膜；以及固化所述薄膜以形成所述模型形状的弹性体制品，其中在所述乳胶组合物中使用所述硬脂酸基脱模剂和所述丙烯酸基聚合物增滑剂，能够从所述模型中剥离出固化的弹性体制品而不会在所述模型上留下化学残留物。
进行涂覆模型的步骤时，将模型浸渍在凝结剂组合物中8至12秒，更优选9至10秒。此外，将凝结剂组合物涂在模型上的步骤可在50℃至70℃，更优选60℃至65℃的温度下进行。在优选实施例中，将凝结剂组合物涂在模型上的步骤在65℃下进行约10秒。
该方法中使用的凝结剂组合物包括硝酸钙、硝酸锌和氯化钙中的任一种或其组合。更优选地，使用硝酸钙。此外，润湿剂优选用于凝结剂组合物中。合适的润湿剂包括醇的乙氧基化物，例如脂肪醇乙氧基化物等。在本发明中，凝结剂组合物包括2％至20％的硝酸钙和0.01％至0.30％的脂肪醇乙氧基化物。优选地，凝结剂组合物包括3％至19％的硝酸钙和0.05％至0.20％的脂肪醇乙氧基化物。更优选地，凝结剂组合物包括9％的硝酸钙和0.1％的脂肪醇乙氧基化物。
本发明的方法还包括在模型上干燥凝结剂组合物的步骤。在模型上干燥凝结剂的步骤可进行3分钟至10分钟，更优选5分钟至8分钟。此外，在模型上干燥凝结剂组合物的步骤可在100℃至180℃，更优选110℃至150℃的温度下进行。在优选实施例中，在模型上干燥凝结剂组合物的步骤在120℃下进行约6分钟。
此后，该方法包括将模型浸渍在含天然或合成胶乳、脱模剂和增滑剂的胶乳组合物中的步骤。胶乳组合物包括天然或合成胶乳、硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂。优选地，丁腈胶乳用于制造丁腈橡胶手套。然而，应当理解，所用胶乳可根据所需产品而变化。所述脱模剂是选自硬脂酸钙、硬脂酸钾和硬脂酸锌中的任一种或其组合的硬脂酸基脱模剂。更优选地，使用硬脂酸钙。此外，所述增滑剂是选自纯丙烯酸乳液、硅丙乳液、苯丙聚合物乳液和丙烯酸改性聚氨酯乳液中的任一种或其组合的丙烯酸基聚合物。更优选地，使用苯丙聚合物。此外，使用选自丙烯酸聚合物钠盐和多羧酸钠盐中的任何一种或其组合的丙烯酸聚合物分散剂来更好地分散所用的增滑剂。更优选地，使用丙烯酸聚合物钠盐。优选地，胶乳组合物还包括填料，其中所述填料选自硅酸盐、高岭土、碳酸钙或其组合，以增强所制造手套的强度。更优选地，使用硅酸盐填料制造丁腈橡胶手套。
除此之外，胶乳组合物还包括酸碱度调节剂、稳定剂、交联剂、硫化促进剂和抗氧化剂。可加入本领域中的常见材料，前提是这些材料不与胶乳组合物中的硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂的功能相矛盾。
因此，胶乳组合物包括：丁腈胶乳：100phr；硬脂酸钙：10phr～20phr；苯丙聚合物：10phr～25phr；丙烯酸聚合物分散剂：1phr～10phr；和硅酸盐填料：50phr～100phr。优选地，胶乳组合物包括：丁腈胶乳：100phr；硬脂酸钙：12phr～15phr；苯丙聚合物：13phr～20phr；丙烯酸聚合物分散剂：3phr～6phr；和硅酸盐填料：70phr～90phr。更优选地，胶乳组合物包括：丁腈胶乳：100phr；硬脂酸钙：13phr；苯丙聚合物：15phr；丙烯酸聚合物分散剂：5phr；和硅酸盐填料：80phr。
将模型浸渍在胶乳组合物中的步骤可以在连续过程中进行。例如，胶乳组合物可以在多个槽中制备，以便在连续操作中将模型浸渍在一个槽和另一个槽中。在这种情况下，不同槽中的胶乳组合物和浸渍条件可以根据所需性能而变化。在优选实施例中，将模型浸渍在胶乳组合物中的步骤在相同条件下在两个单独的胶乳浸渍槽中进行。任选地，在每个胶乳浸渍步骤之后，还需要干燥胶乳组合物。优选地，将模型浸渍在胶乳组合物中的步骤可进行8秒至12秒，更优选9秒至11秒。此外，将模型浸渍在胶乳组合物中的步骤可以在50℃至70℃，更优选60℃至68℃的模型温度范围内进行。更优选地，将模型浸渍在胶乳组合物中的步骤在65℃下进行约10秒，以产生由胶乳组合物衍生的薄膜。此外，在每个胶乳浸渍步骤之后干燥胶乳组合物的步骤可以在80℃至100℃下进行20秒至60秒，更优选在85℃至95℃下进行30秒至40秒，更具体地在90℃下进行35秒。
该方法还包括对模型上形成的薄膜进行卷边的步骤。此后，该方法可包括浸出在模型上形成的薄膜的步骤，即使用热水浸出模型上形成的薄膜20秒至40秒，更优选25秒至35秒。此外，浸出在模型上形成的薄膜的步骤可以在50℃至75℃，更优选60℃至75℃的温度范围内进行。在优选实施例中，浸出步骤在65℃下进行约30秒。
然后，固化由胶乳组合物得到的薄膜，形成手套。固化薄膜的步骤可以进行10分钟至25分钟，更优选15分钟至20分钟。此外，固化薄膜的步骤可以在100℃至160℃，更优选110℃至150℃的温度下进行。在优选实施例中，固化薄膜的步骤在120℃下进行约18分钟固化后，手套可以从模型上剥离，而不会在模型上留下化学残留物。清洁的模型可以重复使用，而无需经过酸碱清洗步骤。
下文中公开了优选实施例中手套的物理和力学性能。表1显示了所制造的手套的不粘特征的粘连测试。天然橡胶(NR)手套和丁腈橡胶(NBR)手套在70℃下进行22小时的粘连试验。结果表明，将模型浸渍在不含脱模剂的凝结剂组合物和含硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂的胶乳组合物(本发明)中能得到光滑不粘的手套。
表1手套的粘连测试结果
表2显示了根据ASTM D6319测量的表1中丁腈橡胶(NBR)手套(1至3副)的力学性能。结果表明，本发明的丁腈橡胶手套符合ASTM D6319的标准要求，并且具有与常规丁腈橡胶手套可比较的结果。
老化条件：在100℃下加热22小时。
表3显示了根据ASTM D3578测量的表1中天然橡胶(NR)手套(4至6副)的力学性能。结果表明，本发明的NR手套符合ASTM D3578的标准要求，并且具有与常规NR手套可比较的结果。
老化条件：在100℃下加热22小时。
本发明可以在不脱离其本质特征的情况下以其他具体形式实现。所描述的实施例在所有方面都应被认为仅是说明性而非限制性的。因此，本发明的范围依据所附权利要求而不是前面的描述来进行指定。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变体都包含在其范围内。
Claims (10)
1.一种制造光滑不粘弹性体制品的方法，包括以下步骤：
将凝结剂组合物涂在模具上；将所述模具浸渍在含天然或合成胶乳、脱模剂和增滑剂的胶乳组合物中，在所述模具上形成薄膜；以及固化所述薄膜以形成所述模具形状的弹性体制品，其中在所述乳胶组合物中使用所述脱模剂和所述增滑剂，能够从所述模具中剥离出固化的弹性体制品，而不会在所述模具上留下化学残留物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述凝结剂组合物包括硝酸钙、硝酸锌和氯化钙中的任一种或其组合。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述脱模剂是选自硬脂酸钙、硬脂酸钾和硬脂酸锌中的任一种或其组合的硬脂酸基脱模剂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述增滑剂是选自纯丙烯酸乳液、硅丙乳液、苯丙聚合物乳液和丙烯酸改性聚氨酯乳液中的任一种或其组合的丙烯酸基聚合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述组合物还包括选自丙烯酸聚合物钠盐和多羧酸钠盐中的任一种或其组合的丙烯酸聚合物分散剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述组合物还包括选自硅酸盐、高岭土和碳酸钙中的任一种或其组合的填料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述弹性体制品是手套、避孕套或指套。
8.一种胶乳组合物，包括天然或合成胶乳、硬脂酸基脱模剂和丙烯酸基聚合物增滑剂。
9.根据权利要求8所述的组合物，包括：丁腈胶乳：100phr；硬脂酸钙：10phr～20phr；苯丙聚合物：10phr～25phr；丙烯酸聚合物分散剂：1phr～10phr；和硅酸盐填料：50phr～100phr。
10.根据权利要求8或9所述的组合物还包括酸碱度调节剂、稳定剂、交联剂、硫化促进剂和抗氧化剂。
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Application publication date: 20211126 |