CN118165385B - 一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,涉及麻醉储气囊技术领域。所述聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊包括以下重量份数的原料:聚异戊二烯胶乳:100份、稳定剂:1‑2份、乙烯基磺酸钠水溶液:1‑2份、纳米二氧化硅悬浮分散液:3‑6份、改性防老剂:1‑2份、导电石墨:0.8‑1.5份、硫化包:3‑6份;所述改性防老剂通过苯基缩水甘油醚对防老剂N‑环己基‑N'‑苯基对苯二胺改性制备。本发明提供的聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,具有优异的机械性能、导电性能和抗老化性能,可以替代天然胶乳类抗静电麻醉储气囊。
Description
技术领域
本发明涉及麻醉储气囊技术领域,具体涉及一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊。
背景技术
麻醉储气囊由气囊和连接件组成,用于麻醉机呼吸系统中储存气体的部件,用于调节供气量,常用的麻醉气囊一般为中间大两头小的纺锤形,一端有囊尾,另一端是开口的,与标准接口相连,麻醉储气囊按照导电性能分为非抗静电麻醉储气囊和抗静电(导电)麻醉储气囊。麻醉储气囊的国际标准为ISO5362-2006,已经有对应的国家标准YY/T0978-2016,标准不仅仅要求产品的各项物理指标符合要求,对囊体的抗扩张压力、囊体的泄漏以及容量都有明确的要求。
公开号为CN117362775 A的中国发明专利申请公开了一种抗静电防老化麻醉储气囊,其制备的麻醉储气囊具有优异的机械性能和抗静电性能,但是由于该储气囊采用天然橡胶进行制备,天然橡胶中含有的蛋白质容易出现接触过敏的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:
一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,包括以下重量份数的原料:
聚异戊二烯胶乳:100份;
稳定剂:1-2份;
乙烯基磺酸钠水溶液:1-2份;
纳米二氧化硅悬浮分散液:3-6份;
改性防老剂:1-2份;
导电石墨:0.8-1.5份;
硫化包:3-6份;
其中:所述硫化包包括以下重量份数的原料:硫磺:5-10份;氧化锌:4-8份;促进剂:3-8份;抗氧剂264:6-10份;平平加O-20:4-8份;
所述改性防老剂通过苯基缩水甘油醚对防老剂N-环己基-N'-苯基对苯二胺改性制备。
所述改性防老剂通过以下方法制备:
将N-环己基-N'-苯基对苯二胺、苯基缩水甘油醚、水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至150-160℃反应24-30h,冷却至室温,加入二氯甲烷搅拌混均,然后分别用碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤分液,70-80℃真空干燥,即得。
所述N-环己基-N'-苯基对苯二胺、苯基缩水甘油醚、水杨酸的投料摩尔比为1:(1-1.2):(0.1-0.15)。
所述稳定剂为5-10wt%的氢氧化钾水溶液。
所述促进剂为促进剂ZDC、促进剂BZ中的一种。
所述乙烯基磺酸钠水溶液的质量浓度为20-25wt%。
所述硫磺、氧化锌、促进剂、抗氧剂264、导电石墨均采用总固体含量为50wt%的水分散体;所述水分散体均采用纳米磨料机研磨到分散体D90不大于3微米,研磨的水分散体中添加0.2-0.8wt%的亚甲基二萘磺酸二钠作表面活性剂。
由于采用以上技术方案,本发明的有益效果包括:
(1)本发明采用苯基缩水甘油醚对防老剂N-环己基-N'-苯基对苯二胺进行改性,改性后的防老剂添加到聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊中后,提升了聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊的抗老化性能。
(2)本发明提供的聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,物理性能满足YY/T0978-2016标准的要求,产品导电性满足GB9706.1-2007中39.3b的要求,产品电阻值小于1MΩ,抗老化性能优异,可以替代天然胶乳类抗静电麻醉储气囊。
具体实施方式
下面结合实施例作进一步说明,但本发明不局限于这些实施例。
实施例1
改性防老剂的制备:
将1molN-环己基-N'-苯基对苯二胺、1mol苯基缩水甘油醚、0.15mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至160℃反应24h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),70℃真空干燥10h,即得改性防老剂,其改性的反应方程式示意以下:
实施例2
改性防老剂的制备:
将1molN-环己基-N'-苯基对苯二胺、1.1mol苯基缩水甘油醚、0.12mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至155℃反应28h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),75℃真空干燥8h,即得改性防老剂。
实施例3
改性防老剂的制备:
将1molN-环己基-N'-苯基对苯二胺、1.2mol苯基缩水甘油醚、0.1mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至160℃反应24h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),80℃真空干燥7h,即得改性防老剂。
实施例4
一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,由以下重量份数的原料组成:
聚异戊二烯胶乳:100份、稳定剂(10wt%的氢氧化钾水溶液):1份、乙烯基磺酸钠水溶液(25wt%):1份、纳米二氧化硅悬浮分散液:3份、改性防老剂(实施例1制备):1份、导电石墨:0.8份、硫化包:3份。
其中:硫化包包括以下重量份数的原料:硫磺:5份、氧化锌:4份、促进剂(促进剂ZDC):3-8份、抗氧剂264:6份、平平加O-20:4份,硫化包制备时只需要将各原料常温搅拌混均即可。
上述原料中,硫磺、氧化锌、促进剂、抗氧剂264、导电石墨均采用总固体含量为50wt%的水分散体;水分散体均采用纳米磨料机研磨到分散体D90不大于3微米,研磨的水分散体中添加0.2wt%的亚甲基二萘磺酸二钠作表面活性剂。
实施例5
一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,由以下重量份数的原料组成:
聚异戊二烯胶乳:100份、稳定剂(8wt%的氢氧化钾水溶液):1.5份、乙烯基磺酸钠水溶液(25wt%):1.5份、纳米二氧化硅悬浮分散液:4.5份、改性防老剂(实施例2制备):1.5份、导电石墨:1.2份、硫化包:4.5份。
其中:硫化包包括以下重量份数的原料:硫磺:8份、氧化锌:6份、促进剂(促进剂BZ):6份、抗氧剂264:8份、平平加O-20:6份,硫化包制备时只需要将各原料常温搅拌混均即可。
上述原料中,硫磺、氧化锌、促进剂、抗氧剂264、导电石墨均采用总固体含量为50wt%的水分散体;水分散体均采用纳米磨料机研磨到分散体D90不大于3微米,研磨的水分散体中添加0.6wt%的亚甲基二萘磺酸二钠作表面活性剂。
实施例6
一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,由以下重量份数的原料组成:
聚异戊二烯胶乳:100份、稳定剂(5wt%的氢氧化钾水溶液):2份、乙烯基磺酸钠水溶液(20wt%):2份、纳米二氧化硅悬浮分散液:6份、改性防老剂(实施例3制备):2份、导电石墨:1.5份、硫化包:6份。
其中:硫化包包括以下重量份数的原料:硫磺:10份、氧化锌:8份、促进剂(促进剂ZDC):8份、抗氧剂264:10份、平平加O-20:8份,硫化包制备时只需要将各原料常温搅拌混均即可。
上述原料中,硫磺、氧化锌、促进剂、抗氧剂264、导电石墨均采用总固体含量为50wt%的水分散体;水分散体均采用纳米磨料机研磨到分散体D90不大于3微米,研磨的水分散体中添加0.8wt%的亚甲基二萘磺酸二钠作表面活性剂。
对比例1
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的未改性的N-环己基-N'-苯基对苯二胺防老剂(防老剂CPPD)。
对比例2
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的如下步骤制备的改性防老剂,
将1molN-环己基-N'-苯基对苯二胺、1.1mol苄基缩水甘油醚、0.12mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至155℃反应28h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),75℃真空干燥8h,即得改性防老剂。
对比例3
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的如下步骤制备的改性防老剂,
将2molN-环己基-N'-苯基对苯二胺、1.1mol2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷、0.12mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至155℃反应28h,冷却至室温,加入300g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用200g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用150g去离子水),75℃真空干燥8h,即得改性防老剂。
对比例4
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的如下步骤制备的改性防老剂,
将1molN-异丙基-N'-苯基对苯二胺、1.1mol苯基缩水甘油醚、0.12mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至155℃反应28h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),75℃真空干燥8h,即得改性防老剂。
对比例5
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的如下步骤制备的改性防老剂,
将1mol防老剂4020、1.1mol苯基缩水甘油醚、0.12mol水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至155℃反应28h,冷却至室温,加入250g二氯甲烷搅拌混均,然后用5wt%碳酸氢钠水溶液洗涤分液3次(每次使用120g碳酸氢钠水溶液)、去离子水洗涤分液3次(每次使用100g去离子水),75℃真空干燥8h,即得改性防老剂。
对比例6
麻醉储气囊的原料组份及配比与实施例5基本相同,其不同之处在于,将改性防老剂(实施例2制备)替换为等质量的公开号为CN117362775 A的中国发明专利实施例1制备的三元共聚物防老剂。
实施例4-6、对比例1-6的麻醉储气囊通过以下工艺制备:
S1:将聚异戊二烯胶乳、稳定剂、乙烯基磺酸钠水溶液、纳米二氧化硅悬浮分散液、防老剂、导电石墨、硫化包搅拌混均,45℃保温搅拌,预硫化1.5h,然后常温静止48h,得到熟化的聚异戊二烯胶乳;
S2:清洗模具,80℃下烘干,烘干时间为5分钟;
S3:浸凝固剂(20wt%的硝酸钙水溶液),90℃下烘干凝固剂,烘干时间为5分钟;
S4:浸熟化的聚异戊二烯胶乳,80℃下烘干胶乳,烘干时间为5分钟;
S5:60±5℃下沥滤,卷边处理;
S6:对卷边后的乳胶进行干燥硫化处理,110℃下干燥硫化25min;
S7:脱模,60℃热水进行洗涤,沥滤和后处理得到气囊。
本申请实施例和对比例使用的原料:纳米二氧化硅悬浮分散液为杭州吉康新材料有限公司生产的SS-S10WJ型,二氧化硅粒径为8-15nm,浓度为30wt%;聚异戊二烯胶乳为濮阳林氏化学新材料股份有限公司生产的IR-550聚异戊二烯胶乳,固含量为50wt%;硫磺为青岛鲁川化工有限公司生产的S-80型专用硫磺粉,目数:400目;导电石墨为青岛东凯石墨有限公司生产的1000目石墨粉。
将本申请实施例4-6、对比例1-6的麻醉储气囊依据YY/T0978-2016、ASTM D412-16(2021)进行性能试验,依据GB9706.1-2007中39.3b要求进行电阻测试,试验结果如表1所示。
老化试验:将本申请实施例4-6、对比例1-6的麻醉储气囊置于热空气老化箱中于100℃下老化5天后,再进行相关的性能测试,测试结果如表1所示。
表1
通过表1实施例4、5、6可以看出,本发明的麻醉储气囊具有优异的机械性能(试片拉伸强度、试片断裂伸长率)、抗静电性能和防老化性能。
对比例1为不同于实施例5的对比例,其不同之处是将改性防老剂(实施例2制备)替换为未改性的N-环己基-N'-苯基对苯二胺防老剂,通过表1的数据可以看出,采用未改性的防老剂制备麻醉储气囊防老化性能较差。
对比例2、对比例3分别为采用苄基缩水甘油醚、2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷改性的N-环己基-N'-苯基对苯二胺防老剂制备的储气囊,通过表1的数据可以看出,其老化后的试片拉伸强度分别为14.1、13.9MPa,试片断裂伸长率分别为418、405%,其抗老化能力相比实施例4-6较差。
对比例4、对比例5、对比例6分别为采用苯基缩水甘油醚改性N-异丙基-N'-苯基对苯二胺、苯基缩水甘油醚改性防老剂4020和公开号为CN117362775 A的中国发明专利实施例1的三元共聚物防老剂制备的储气囊,通过表1的数据可以看出,对比例4-6的储气囊老化后试片拉伸强度低于14MPa,试片断裂伸长率低于410%,其抗老化性能明显不如实施例4-6的麻醉储气囊。
以上所述,仅为本发明的优选实施例,并不用于限定本发明;但对于本领域的普通技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,其特征在于,包括以下重量份数的原料:
聚异戊二烯胶乳:100份;
稳定剂:1-2份;
乙烯基磺酸钠水溶液:1-2份;
纳米二氧化硅悬浮分散液:3-6份;
改性防老剂:1-2份;
导电石墨:0.8-1.5份;
硫化包:3-6份;
其中:所述硫化包包括以下重量份数的原料:硫磺:5-10份;氧化锌:4-8份;促进剂:3-8份;抗氧剂264:6-10份;平平加O-20:4-8份;
所述改性防老剂通过苯基缩水甘油醚对防老剂N-环己基-N'-苯基对苯二胺改性制备;
所述改性防老剂通过以下方法制备:
将N-环己基-N'-苯基对苯二胺、苯基缩水甘油醚、水杨酸依次加入反应瓶中,搅拌、氮气保护,升温至150-160℃反应24-30h,冷却至室温,加入二氯甲烷搅拌混均,然后分别用碳酸氢钠水溶液、去离子水洗涤分液,70-80℃真空干燥,即得;
所述N-环己基-N'-苯基对苯二胺、苯基缩水甘油醚、水杨酸的投料摩尔比为1:(1-1.2):(0.1-0.15)。
2.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,其特征在于,所述稳定剂为5-10wt%的氢氧化钾水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,其特征在于,所述促进剂为促进剂ZDC、促进剂BZ中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,其特征在于,所述乙烯基磺酸钠水溶液的质量浓度为20-25wt%。
5.根据权利要求1所述的一种聚异戊二烯橡胶麻醉储气囊,其特征在于,所述硫磺、氧化锌、促进剂、抗氧剂264、导电石墨均采用总固体含量为50wt%的水分散体;所述水分散体均采用纳米磨料机研磨到分散体D90不大于3微米,研磨的水分散体中添加0.2-0.8wt%的亚甲基二萘磺酸二钠作表面活性剂。
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