一种抗菌纤维浸渍组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种抗菌纤维浸溃组合物，尤其适合作为橡胶软管等橡胶制品用增强材料。
【背景技术】
[0002]许多橡胶工业制品，如轮胎、胶管和输送带等，都需要织物骨架材料以获得高强度和尺寸稳定性，骨架材料与橡胶的粘合性能是获得制品优异性能的关键，但纤维材料分子链和橡胶分子链之间缺少产生键合作用的活性基团，致使纤维材料与橡胶的粘合性能较差，为了获得骨架纤维材料与橡胶之间良好的粘合性能，需要对纤维进行表面浸溃处理。目前对纤维进行表面浸溃处理的方法主要采用间苯二酚-甲醛胶乳(RFL)、环氧树脂/封端异氰酸酯进行一浴法、二浴法或三浴法浸溃，经过浸溃的纤维材料与橡胶间能够形成较好的粘合力，但存在以下问题:一是传统体系浸溃后的纤维表面不光滑，在纤维的后期编织、缠绕等处理过程中与设备产生较大的摩擦力，容易造成断线和掉胶，需要对编织、缠绕等设备进行定期清理，影响生产效率和产品质量。其次，这些浸溃体系一类是水溶性，即以水为溶剂，含有氨水、苯酚、甲醛等，另一类是以甲苯作溶剂，含有苯酚、甲醛等物质。在纤维浸溃和热处理过程中，溶剂和甲醛等易挥发物质挥发，对环境及操作人员均造成巨大的危害；三是采用RFL体系浸溃的纤维粘合层需要在200-240°C下进行高温处理，这不仅消耗大量能量，而且工艺复杂，时间长。如果水分挥发不完全，残留水分会严重影响其粘合性能。
[0003]现有技术中采用混掺法制造的抗菌性纤维中，混掺到纤维内部的抗菌剂对抗菌效果的贡献不大，实际上显示抗菌作用的主要是位于纤维表面的抗菌剂，因此与添加量相比，抗菌效果低。为了提高抗菌效果，在增加抗菌剂的添加量进行混掺时，有可能产生纤维原料的变质等不希望的影响，对于无机抗菌剂而言，树脂粘结剂是必需的。但是，增加抗菌剂的赋予量或使用树脂粘结剂，存在导致成本的上升、使相对于混掺法的成本优势性减小、同时导致后加工时的加工性、制品的手感降低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种抗菌纤维浸溃组合物，组成中不含有挥发性溶剂，无污染、附胶量均匀可控，可达30% ;纤维的热处理温度为90-150°C，能耗低。经过处理的纤维表面光滑，具有抗菌性，易编织和缠绕；经过处理的纤维具有优异的物理机械性能，且与橡胶等基体材料的粘合性能优良。
[0005]本发明采取的技术方案为:
一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，其主要组分按重量份计为:液体橡胶10-60份、异氰酸酯15-35份、单硬脂酸甘油酯10-20份、尼泊金乙酯0.5-3份、增塑剂10-20份、聚氨酯树脂8-35份、液体古马隆树脂5-10份、二氧化钛3-5份、超细二氧化硅4_8份、催化剂2-5份、三聚磷酸钠0.3-0.7份。
[0006]所述的液体橡胶为氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁苯橡胶或端羧基聚丁二烯中的一种或多种。
[0007]所述的异氰酸酯为4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多异氰酸酯。
[0008]所述的聚氨酯是指含有多异氰酸酯基团预聚物和多羟(胺)基预聚物的溶液体系。
[0009]所述的增塑剂优选为邻苯二甲酸二丙烯酯、对苯二甲酸二辛酯按照重量比1:1组成的混合物。
[0010]所述的增塑剂优选为已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照重量比1:2组成的混合物。
[0011]所述的增塑剂优选为己二酸二辛脂和环氧大豆油按照1:1组成的混合物。
[0012]所述的催化剂为硝酸银、硝酸铜、硝酸锰和去离子水按照1:12:17:30配制而成的混合溶液。
[0013]所述的原料在90°C下按比例混合均匀即可，根据纤维制品粘合要求调整附胶量为0-30%ο
[0014]本发明的有益效果为:
1、应用本发明的浸溃液处理的纤维，使用方法简单，具有与橡胶良好的粘结性能和表面光滑，热处理温度低，因此能耗低。
[0015]2、原料各成分来源广泛，化学性能稳定，可降低生产的成本，提高成品率。
[0016]3、二氧化钛以及催化剂的协同作用，使得本发明能够很好的阻隔液相物质，提高抗菌效果，催化剂中富含贵金属，表面牢固地附着于微细纤维上，具有大的表面积，因此使与菌接触的可能性提高，有效地发挥抗菌性能。
[0017]4、三聚磷酸钠作为分散剂，能够保证原料各成分均匀、有效的分散在纤维中，使得处理后的纤维涂层均匀，表面光滑，易编织和缠绕且抗菌效果稳定。
【具体实施方式】
[0018]下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例和试验例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
[0019]用于粘合性能的评估的橡胶组合物
3号烟片70 ;丁苯橡胶(SBR) 1502 30 ;氧化锌(含量> 99.7%) 5 ;硬脂酸2 ;硫化促进剂DM 1.2 ;硫化促进剂TMTD 0.03 ；白炭黑(沉淀法)15 ;炭黑N330 40 ;粘合剂A 2.5 ;粘合剂RS3.5 ;硫磺2.2。将以上物质在双辊开炼机上开炼成厚度为Imm的薄片备用。
[0020]实施例1:
以氢化丁腈橡胶为基料，首先将邻苯二甲酸二丙烯酯、对苯二甲酸二辛酯按照重量比1:1混合均匀后，取15g，与4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯20g、聚氨酯树脂20g、单硬脂酸甘油酯15g、尼泊金乙酯2g、液体古马隆树脂8g、二氧化钛4g、超细二氧化硅5g、由硝酸银、硝酸铜、硝酸锰和去离子水按照1:12:17:30配制而成的催化剂3g、三聚磷酸钠0.5g，一起置于高速搅拌机内，控制温度为120°C混合搅拌5分钟,转速100 rpm,混合均勻。
[0021]实施例2:
以丁腈橡胶为基料，首先将已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照重量比1:2混合均匀后，取12g，与4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯18g、聚氨酯树脂23g、单硬脂酸甘油酯13g、尼泊金乙酯1.7g、液体古马隆树脂7g份、二氧化钛3g、超细二氧化硅7g、由硝酸银、硝酸铜、硝酸锰和去离子水按照1:12:17:30配制而成的催化剂5g、三聚磷酸钠0.6g，一起置于高速搅拌机内，控制温度为110°C混合搅拌5分钟,转速100 rpm,混合均勻。
[0022]实施例3:
以乙丙橡胶为基料，首先将己二酸二辛脂和环氧大豆油按照1:1混合均匀后，取16g，与多亚甲基多异氰酸酯30g、聚氨酯树脂26g、单硬脂酸甘油酯15g、尼泊金乙酯1.5g、液体古马隆树脂10g、二氧化钛5g、超细二氧化硅Sg、由硝酸银、硝酸铜、硝酸锰和去离子水按照I:12:17:30配制而成的催化剂5g、三聚磷酸钠0.7g，一起置于高速搅拌机内，控制温度为120°C混合搅拌5分钟，转速100 rpm,混合均匀。
[0023]应用上述示例1-3，经过处理的聚酯胶管纱线按照HG/T4394-2012标准进行物理机械性能及粘合性能测试，试验测得其物理机械性能均优于HG/T4394-2012指标要求；纤维附胶量可控，可根据制品粘合要求调整附胶量且抗菌性能优异。其中，经过浸溃处理的2200dtex聚酯胶管纱线，控制附胶量大于10%，其粘合强度均大于95 N/cm,远大于标准75N/cm的粘合性能要求，处理后的纤维产品的抑菌率大于等于85%。
【主权项】
1.一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，其主要组分按重量份计为:液体橡胶10-60份、异氰酸酯15-35份、单硬脂酸甘油酯10-20份、尼泊金乙酯0.5-3份、增塑剂10-20份、聚氨酯树脂8-35份、液体古马隆树脂5-10份、二氧化钛3-5份、超细二氧化硅4_8份、催化剂2-5份、三聚磷酸钠0.3-0.7份。2.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的液体橡胶为氢化丁腈橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶、氯磺化聚乙烯、丁苯橡胶或端羧基聚丁二烯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的异氰酸酯为4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯或多亚甲基多异氰酸酯。4.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的聚氨酯是指含有多异氰酸酯基团预聚物和多羟(胺)基预聚物的溶液体系。5.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的增塑剂优选为邻苯二甲酸二丙烯酯、对苯二甲酸二辛酯按照重量比1:1组成的混合物。6.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的增塑剂优选为已二酸丙二醇聚酯和环氧大豆油按照重量比1:2组成的混合物。7.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的增塑剂优选为己二酸二辛脂和环氧大豆油按照1:1组成的混合物。8.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的催化剂为硝酸银、硝酸铜、硝酸锰和去离子水按照1:12:17:30配制而成的混合溶液。9.根据权利要求1所述的一种抗菌纤维浸溃组合物，其特征在于，所述的原料在90°C下按比例混合均匀即可，根据纤维制品粘合要求调整附胶量为0-30%。
【专利摘要】本发明公开了一种抗菌纤维浸渍组合物，其特征在于，其主要组分按重量份计为：液体橡胶10-60份、异氰酸酯15-35份、单硬脂酸甘油酯10-20份、尼泊金乙酯0.5-3份、增塑剂10-20份、聚氨酯树脂8-35份、液体古马隆树脂5-10份、二氧化钛3-5份、超细二氧化硅4-8份、催化剂2-5份、三聚磷酸钠0.3-0.7份。应用本发明的浸渍液处理的纤维，使用方法简单，具有与橡胶良好的粘结性能和表面光滑，热处理温度低，因此能耗低，原料各成分来源广泛，化学性能稳定，可降低生产的成本，提高成品率，处理后的纤维涂层均匀，表面光滑，易编织和缠绕且抗菌效果稳定。
【IPC分类】D06M13/395, D06M15/693, D06M11/79, D06M11/65, D06M11/46, D06M13/224, D06M15/564, D06M11/72
【公开号】CN105113263
【申请号】CN201410202754
【发明人】宋波
【申请人】青岛蓝农谷农产品研究开发有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2014年5月14日