CN115316732A - 一种吸湿排汗pvc手套及其制备方法 - Google Patents

一种吸湿排汗pvc手套及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种吸湿排汗PVC手套及其制备方法，手套本体各原料以质量份数计：PVC糊树脂100份、增塑剂80‑100份、EVA乙烯‑醋酸乙烯共聚物5‑20份、降粘剂6‑12份和稳定剂2份；手套本体制成后浸渍阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液，得吸湿排汗PVC手套。本发明解决了PVC手套透气性差、佩戴闷热的问题，具有如下优点：1）手套本体采用PVC和VA含量为25‑40%的EVA共混，弹性好；2）采用阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液浸渍手套本体内层，有效改善PVC手套的透湿透气性能，水气渗透性更佳；3）生产工艺简单，易操作。

Description

一种吸湿排汗PVC手套及其制备方法
技术领域
本发明属于一次性PVC手套技术领域，具体涉及一种吸湿排汗PVC手套及其制备方法。
背景技术
PVC手套因穿戴方便、价格稳定、耐磨性好、耐腐蚀性好以及不易引起过敏反应而广泛应用于不同领域。虽然普通PVC手套的防护性优异，但其透气性差，在使用过程中汗液无法排出，影响工作人员佩戴时的舒适性和操作手感，因此提高PVC手套的透气性是亟待解决的问题。
目前现有技术中对于吸湿排汗PVC手套的研究大多是对PVC手套进行物理结构的改变。
如中国专利专利局2019年02月01日公开的，公开号为CN208446689U，名称为一种透气性PVC手套的实用新型专利，其手套本体朝向皮肤一侧的反面设有若干个平行且纵向设置的条形透气凸纹，透气槽均布于透气凸纹上，透气凸纹纵向设置，减少了手部皮肤与手套本体反面的接触面积，将汗液由手套本体的手腕处向外排出。上述方案在手套本体朝向皮肤一侧的反面设置条形凸纹，虽对手套透气性有所改善，但是水气需通过长通道凸纹从腕部排出，并未提高手套本体的透气性。
如中国专利局2019年08月09日公开的， 公开号为CN209219304U，名称为一种透气PVC手套的实用新型专利，其手套设有气囊，气囊上固定连接有进气管，进气管在手套本体上延伸到手套开口处和外界连通。上述方案通过物理结构进行透气通风，工艺复杂，成本高，限制了手套的大规模生产。
如中国专利局2013年01月30 日公开的，公开号为CN202697814U，名称为一种防水透气型复合手套的实用新型专利，其手套内层为一层透气纤维布，吸附手部皮肤产生的潮气。上述方案增大了PVC手套的厚度，改变了一次性PVC手套手模浸渍的生产工序，生产困难，不易大批量生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，解决现有技术PVC手套透气性差的缺陷，其手套本体采用PVC与EVA共混，弹性好；通过阴离子聚氨酯与阴离子拒水剂混合溶液浸渍亲皮肤一侧的手套本体内层，使其亲水性小于PVC与EVA共混的手套外层，形成亲水梯度层，使一次性PVC手套具有单向透湿透气性。
本发明的技术解决方案是：
一种吸湿排汗PVC手套，其特征在于包括PVC与EVA共混的手套本体，手套本体亲皮肤一侧的内层浸渍阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液，手套内层亲水性小于手套外层，手套本体的浸渍浆料的各原料及其质量份数比为：
PVC糊树脂 100份；
增塑剂 80-100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物 5-20份；
TXIB降粘剂 6-12份；
稳定剂 2份；
TXIB降粘剂为2,2,4-三甲基1,3戊二醇双异丁酸脂；
稳定剂为液体钙锌稳定剂；
阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液中，以浓度计，配料比例为：
阴离子聚氨酯涂饰剂 40g/l；
阴离子拒水剂 50g/l；
阴离子拒水剂为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯两种单体合成的聚丙烯酸酯拒水剂。
与聚乙烯相比，乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）在分子链中引入了醋酸乙烯（VA）单体，从而降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性和填料相溶性。
反应原理简要介绍如下：
随着醋酸乙烯（VA）含量的增加，EVA共聚物的透水性稳步增加，致密PVC材料的低链段迁移率导致水气扩散率低，通过将玻璃状PVC聚合物与EVA共聚物混合，水和气体渗透性相较普通PVC手套有所提高，PVC能够与EVA的醋酸酯基团相互作用，能够在PVC Cl-代碳上的氢原子和VA羰基之间建立氢键，通过减少扩散路径的曲折性提高水气的扩散效率。
PVC和EVA相容性取决于EVA中VA含量，当VA含量25-40 %左右混入后形成网状多相结构，可提高PVC耐冲击性，改善加工性和热稳定性。
进一步的，本发明的增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、 邻苯二甲酸二壬酯中的任意一种或两种混合物。
一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤如下：
1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物溶于4倍增塑剂中，90℃放置溶解 24 h；
2）将PVC糊树脂、增塑剂、步骤1）溶解的乙烯-醋酸乙烯共聚物、降粘剂、稳定剂搅拌混合制备成浸渍浆料，搅拌120-180min，搅拌温度≤60℃，静置脱泡24-48h；
3）将阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合，分散均匀；
4）将手模浸渍，取出，垂滴、烘烤塑化；再将其亲皮肤一侧的内层浸渍于阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液中，取出，烘干交联，得到内层亲水性小于外层的PVC手套。
进一步的，本发明的步骤3）中阴离子拒水剂以丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯为单体，选用十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯复配的阴离子/非离子表面活性剂作为乳化剂，使HLB值=8，以过硫酸钾为引发剂，丙烯酸十八酯∶甲基丙烯酸甲酯的摩尔比=1∶1.5-3，乳化剂的用量为单体质量的5-10%，过硫酸钾的用量为单体质量的0.2-1%。
进一步的，本发明的步骤3）中阴离子拒水剂的制备的步骤如下：
1）十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯按配比配制乳化剂溶液；
2）取3/4乳化剂溶液，将丙烯酸十八酯滴加到乳化剂溶液中，40-50℃以7000-9000r/min高速搅拌20 min，得预乳化液A，40-50℃条件下保温；
3）将甲基丙烯酸甲酯滴加到剩余1/4乳化剂溶液中20-30℃以4000-6000 r/min搅拌20min，得到预乳化液B；
4）将预乳化液A移至有冷凝管和氮气保护的四口烧瓶中，升温至70-80℃反应，搅拌速度250-350 r/min，将预乳化液B和过硫酸钾溶液在3 h内滴加到预乳化液A中，70-80℃反应3-4 h，得聚丙烯酸酯拒水剂。
进一步的，本发明的步骤4）中，手模浸渍浆料温度为50-60°C，在190-200℃下烘干塑化8-12 min。
进一步的，本发明的步骤4）中，手套本体亲皮肤一侧的内层浸渍阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液的温度为40-60°C，在110-130°C下烘干交联3-5 min。
本发明将单向导湿技术运用到PVC手套上，使一次性PVC手套具有单向透湿透气性，将手部产生的汗液导出，改善穿戴者佩戴时的舒适性，本发明吸湿排汗的关键是通过阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液浸渍亲皮肤一侧的手套本体内层，使其亲水性小于PVC与EVA共混的手套外层，形成亲水梯度层。
本发明的有益技术效果为：
1）手套本体采用PVC和VA含量为25-40%的EVA共混，弹性好；
2）采用阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液浸渍手套本体内层，有效改善PVC手套的透湿透气性能，水气渗透性更佳；
3）生产工艺简单，易操作。
本发明制得的手套性能优于传统PVC手套的各项指标要求，且手感以及穿戴舒适性好，断裂伸长率高于传统PVC手套。
具体实施方式
下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
一种吸湿排汗PVC手套，其浸渍浆料是由如表1所示的以质量份计的原料制成。
表1各实施例组合物的原料配比，质量份数比例
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其制备方法是：
1.将EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物溶于4倍增塑剂 (DOTP) 中，90℃放置溶解 24 h；
2.将PVC糊树脂、增塑剂 (DOTP) 、步骤（1）溶解的EVA乙烯-醋酸乙烯共聚物、TXIB降粘剂、液体钙锌稳定剂搅拌混合制备成浸渍浆料，搅拌180min，移入脱泡罐放置，静置脱泡8 h，备用；
3.将40g/l阴离子聚氨酯涂饰剂与50g/l阴离子拒水剂混合，分散均匀；
4.将脱好泡的糊料输入手套生产线料槽，手模浸渍，取出，垂滴、烘烤塑化，浸渍浆料温度为60°C，在190-200℃下烘干塑化8-12 min；再浸渍于所述阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液中，取出，烘干交联，所述阴离子聚氨酯与阴离子拒水剂混合溶液温度为60°C，在120°C下烘干交联后3min，得到吸湿排汗PVC手套。
上述表1中的阴离子拒水剂①号-③号系丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯两种单体合成的聚丙烯酸酯拒水剂，选用十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯复配的阴离子/非离子表面活性剂作为乳化剂，使HLB值=8，以过硫酸钾为引发剂，丙烯酸十八酯∶甲基丙烯酸甲酯的摩尔比=1∶2.5，乳化剂的用量为单体质量的10%，过硫酸钾的用量为单体质量的0.5%。
阴离子拒水剂①号的制备步骤是：将十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯按配比配制乳化剂溶液；取3/4乳化剂溶液，将丙烯酸十八酯滴加到乳化剂溶液中，40℃以7000 r/min高速搅拌20 min，得预乳化液A，40℃条件下保温；将甲基丙烯酸甲酯滴加到剩余1/4乳化剂溶液中，20℃以4000 r/min搅拌20min，得到预乳化液B；将预乳化液A移至有冷凝管和氮气保护的四口烧瓶中，升温至70℃反应，搅拌速度250 r/min，将预乳化液B和过硫酸钾溶液在3 h内滴加到预乳化液A中，70℃反应3h，得①号聚丙烯酸酯拒水剂。
阴离子拒水剂②号的制备步骤是：将十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯按配比配制乳化剂溶液；取3/4乳化剂溶液，将丙烯酸十八酯滴加到乳化剂溶液中，45℃以8000 r/min高速搅拌20 min，得预乳化液A，45℃条件下保温；将甲基丙烯酸甲酯滴加到剩余1/4乳化剂溶液中，25℃以5000 r/min搅拌20min，得到预乳化液B；将预乳化液A移至有冷凝管和氮气保护的四口烧瓶中，升温至75℃反应，搅拌速度300 r/min，将预乳化液B和过硫酸钾溶液在3 h内滴加到预乳化液A中，75℃反应3h，得②号聚丙烯酸酯拒水剂。
阴离子拒水剂③号的制备步骤是：将十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯按配比配制乳化剂溶液；取3/4乳化剂溶液，将丙烯酸十八酯滴加到乳化剂溶液中，50℃以9000 r/min高速搅拌20 min，得预乳化液A，50℃条件下保温；将甲基丙烯酸甲酯滴加到剩余1/4乳化剂溶液中，30℃以6000 r/min搅拌20min，得到预乳化液B；将预乳化液A移至有冷凝管和氮气保护的四口烧瓶中，升温至80℃反应，搅拌速度350r/min，将预乳化液B和过硫酸钾溶液在3 h内滴加到预乳化液A中，80℃反应4h，得③号聚丙烯酸酯拒水剂。
对比例1
一种一次性PVC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、80份增塑剂(DOTP)、2份液体钙锌稳定剂，以及6份TXIB降粘剂(2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯)，开启搅拌器，快速搅拌(转速在1000-1200r/min) 2小时，将预浸料进行过滤后，将其利用泵打入储料塔中脱泡36 h保存待用。
陶瓷手模进入PVC浆液槽进行预浸，浸料后经过190-200°C的塑化，塑化时间为8min，再浸渍于阴离子聚氨酯涂饰剂溶液中，取出，烘干，所述浸渍温度为60°C；所述烘干条件为温度60°C，时间3min。然后表面处理、卷唇、冷却包装得到PVC手套。
对比例1和实施例1、2、3、4、5、6所得到的PVC手套的内外层水接触角如表2所示。
表2各实施例与对比例内外层水接触角
内层水接触角(°) 外层水接触角(°)
实施例1 95.8 83.3
实施例2 96.8 83.2
实施例3 96.1 83.5
实施例4 95.5 85.1
实施例5 95.1 84.7
实施例6 89.2 86.1
对比例1 75.6 91.1
原PVC膜内层亲水PU水接触角75.6°，外层PVC水接触角91.1°。随着VA含量的增加，EVA结晶度下降，EVA-40含量不超过15%时，内层PU层加阴离子性防水剂水接触角增大到95.1°-96.8°，外层水接触角减小。
注:
采用接触角测量仪测量手套内外层静态接触角。将测量样品固定于载玻片上，水平放置于测试台面上，至少选取10只手套的各五个不同位置分别滴加体积为5 μL的水滴，静置20秒后，测量其静态接触角，记录数据并计算误差范围。
对比例1和实施例2、4、5、6所得到的PVC手套的断裂伸长率如表3所示。
表3各实施例与对比例断裂伸长率
断裂伸长率(%)
实施例2 353.09
实施例4 366.72
实施例5 399.54
实施例6 443.45
对比例1 305.59
随着 EVA 含量的增加，复合材料的断裂伸长率逐渐增大，这说明 EVA 对 PVC 具有良好的增韧效果。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种吸湿排汗PVC手套，其特征在于包括PVC与EVA共混的手套本体，手套本体亲皮肤一侧的内层浸渍阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液，手套内层亲水性小于手套外层，手套本体的浸渍浆料的各原料及其质量份数比为：
PVC糊树脂 100份；
增塑剂 80-100份；
乙烯-醋酸乙烯共聚物 5-20份；
TXIB降粘剂 6-12份；
稳定剂 2份；
TXIB降粘剂为2,2,4-三甲基1,3戊二醇双异丁酸脂；
稳定剂为液体钙锌稳定剂；
阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液中，以浓度计，配料比例为：
阴离子聚氨酯涂饰剂 40g/l；
阴离子拒水剂 50g/l；
阴离子拒水剂为丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯两种单体合成的聚丙烯酸酯拒水剂。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗PVC手套，其特征在于PVC糊树脂的聚合度为1300-1700。
3.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗PVC手套，其特征在于乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为25-40%。
4.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗PVC手套，其特征在于增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯中的任意一种或两种的混合物。
5.一种根据权利要求1所述的吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤如下：
1）将乙烯-醋酸乙烯共聚物溶于4倍增塑剂中，90℃放置溶解 24 h；
2）将PVC糊树脂、增塑剂、步骤1）溶解的乙烯-醋酸乙烯共聚物、降粘剂、稳定剂搅拌混合制备成浸渍浆料，搅拌120-180min，搅拌温度≤60℃，静置脱泡24-48h；
3）将阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合，分散均匀；
4）将手模浸渍，取出，垂滴、烘烤塑化；再将其亲皮肤一侧的内层浸渍于阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液中，取出，烘干交联，得到内层亲水性小于外层的PVC手套。
6.根据权利要求5所述的一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤3）中阴离子拒水剂以丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸甲酯为单体，选用十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯复配的阴离子或非离子表面活性剂作为乳化剂，使HLB值=8，以过硫酸钾为引发剂，丙烯酸十八酯∶甲基丙烯酸甲酯的摩尔比=1∶1.5-3，乳化剂的用量为单体质量的5-10%，过硫酸钾的用量为单体质量的0.2-1%。
7.根据权利要求5所述的一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤3）中阴离子拒水剂的制备的步骤如下：
1）将十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯硬脂酸酯按配比配制乳化剂溶液；
2）取3/4乳化剂溶液，将丙烯酸十八酯滴加到乳化剂溶液中，40-50℃以7000-9000 r/min高速搅拌20 min，得预乳化液A，40-50℃条件下保温；
3）将甲基丙烯酸甲酯滴加到剩余1/4乳化剂溶液中，20-30℃以4000-6000 r/min搅拌20min，得到预乳化液B；
4）将预乳化液A移至有冷凝管和氮气保护的四口烧瓶中，升温至70-80℃反应，搅拌速度250-350 r/min，将预乳化液B和过硫酸钾溶液在3 h内滴加到预乳化液A中，70-80℃反应3-4 h，得阴离子拒水剂。
8.根据权利要求5所述的一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤4）中，手模浸渍浆料温度为50-60°C，在190-200℃下烘干塑化8-12 min。
9.根据权利要求5所述的一种吸湿排汗PVC手套的制备方法，其特征在于步骤4）中，手套本体亲皮肤一侧的内层浸渍阴离子聚氨酯涂饰剂与阴离子拒水剂混合溶液的温度为40-60°C，在110-130°C下烘干交联3-5 min。
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