一种用于制备浸渍胶乳制品的二元工艺的制作方法

文档序号:9602049
一种用于制备浸渍胶乳制品的二元工艺的制作方法
【专利说明】一种用于制备浸渍胶乳制品的二元工艺 发明领域
[0001] 本发明涉及制造胶乳制品的领域。特别地,本发明涉及一种制造胶乳制品的方法, 通过二元工艺,使用橡胶胶乳,例如天然胶乳包括巴西橡胶树以及银胶菊胶乳,合成胶乳包 括丁腈橡胶、聚氯丁二烯和聚异戊二烯。
[0002] 发明背景
[0003] 浸渍胶乳制品,例如手套、避孕套、气球以及指套,采用成熟的制造工艺制造,其 中,硫化剂通常为硫磺、促进剂、催化剂、表面活性剂被加入到胶乳中以准备一种在浸渍工 艺中使用的液体混合物,胶乳即:天然胶乳包括巴西橡胶树和银胶菊胶乳,以及合成胶乳包 括丁腈橡胶、聚氯丁二烯和合成聚异戊二烯。
[0004] 浸渍是一个将模具浸到选定的胶乳液体混合物中的过程,其中,模具指的是具有 成品所需形状的物品,成品诸如手套、避孕套、气球等等。当所述模具离开混合胶乳时,一胶 乳混合物薄膜仍然包覆于模具上。然后将膜干燥并加热以硫化所述聚合物,从而形成浸渍 制品。
[0005] 施加连续层通常是通过多次反复地将被包覆的模具浸到胶乳混合物中来实施的。 在干燥后的膜上重复上述工艺以改善成品的物理性能和/或加入颜色到该膜上。实施两次 或更多次重复的浸渍,取决于混合物配方的性质、厚度及物理性质的预期水平、添加到薄膜 包衣的颜色等等。当完成干燥和硫化工艺后,从所述模具上卸下所述涂覆的薄膜,呈现所需 物品的形状。在大规模的生产过程中,所述浸渍工艺是自动化的,若干模具被安装于环形传 送链以携带所述模具通过浸入胶乳混合物的阶段(称为浸渍),然后在加热烘箱中干燥并 最终从模具上脱除制品。
[0006] 在传统的连续浸渍工艺中,所有的配料和硫化剂,通常是硫磺,还有促进剂、催化 剂、表面活性剂被加入到胶乳中,在制造阶段称为混合。按照现有技术的状态,所有的配料 必须在胶乳中混合均匀以制造具有良好物理性能的浸渍制品。
[0007] 大部分的浸渍胶乳制品制造商广泛使用上面所描述的浸渍工艺。整体机械包括胶 乳混合物存储容器以及相关的自动化实施浸渍工艺的浸渍装置。所述胶乳混合物被保存在 胶乳保持容器中以使模具浸入,称为杓或浸渍箱。这些杓内部供给冷却以使胶乳的温度保 持在预定范围内。根据装置设计和工艺要求,所述装置将具有两个或更多的杓以及相应的 干燥箱。例如,如果要在模具上生成两层胶乳混合物包衣,则可以有两个不同的杓。在某些 设计中,相同的模具反复浸入杓两次。这是通过指定由环形传送链携带的模具的路线使其 两次浸入同一杓内实现的。多重浸渍的许多变化在工业中广泛使用。
[0008] 避孕套,由橡胶胶乳通过采用浸渍工艺制造,通常在性交过程中使用以降低怀孕 机率和/或防止性传播疾病扩散。传统的避孕套由天然橡胶胶乳制成,但最近由各种合成 弹性体制成的避孕套已经引入。特别是,由合成制备的聚异戊二烯制成的避孕套已被发现 提供了许多优于传统的避孕套的优势。
[0009] 合成制备的聚异戊二烯适合作为用于制造避孕套的天然胶乳的替代品。然而,已 知合成聚异戊二烯硫化速度非常快。因此,设计预处理生产工艺以便较好地控制硫化速率 直到通过浸渍工艺转变为避孕套。通过降低装置中的胶乳的温度来控制快速硫化。相比于 天然橡胶胶乳,其混合物被保持在25°C左右,合成胶乳需要保持在15°C。因此,由合成胶乳 制造浸渍胶乳制品,需要保持温度在15°C,以便实现减慢硫化(在这种情况下为预硫化)速 率。
[0010] 专利出版物W02007113463中公开了一种方法,要求胶乳在低温下储存及使用,较 适宜的温度为15°C或更低以减缓硫化。但冷却工艺昂贵。
[0011] 专利出版物US10/085890中公开了防止快速硫化的另一种方法,该专利需要使用 不寻常的配料成分,其中一些被认为是有毒的。
[0012] 为准备浸渍胶乳产品,使用天然胶乳和合成胶乳。由于预硫化,这两种类型的胶乳 都具有固有缺陷。因此,需要一种能消除任何级别的预硫化对浸渍工艺结果的影响,并促进 制造浸渍胶乳制品使胶乳免受其固有缺陷约束的工艺。
[0013] 发明概述
[0014] 本发明提供了一种用于制造浸渍胶乳制品的二元工艺。所述二元工艺包括制备第 一胶乳混合物配方A,其包含胶乳、一种或多种促进剂以及一种或多种表面活性剂;制备第 二胶乳混合物配方B,其包含胶乳、一种或多种硫化剂以及一种或多种表面活性剂。更进一 步地,分别浸渍一个或多个模具到配方A和配方B中,以形成多个配方A和B的包衣/涂层, 随后硫化模具上的多层包衣/涂层,以形成浸渍胶乳制品。
[0015] 发明详述
[0016] 本发明提供一种用于制造浸渍胶乳制品的二元工艺。所公开的二元工艺无论是在 使用合成胶乳还是在使用天然胶乳制造浸渍胶乳制品的情况下均是有益的。当使用来自快 速硫化的合成胶乳,例如,但不限于,丁腈橡胶、氯丁橡胶以及合成聚异戊二烯来制造时,尤 其有益。本发明克服了合成橡胶胶乳使用所固有的缺陷,g卩,快速硫化速率以及为了克服快 速硫化速率的问题而要求保持在15°C或更低的温度下。
[0017] 本发明提供的用于制造浸渍胶乳制品的二元工艺包括以下步骤:
[0018] 1)在两个不同的杓中准备两份单独的胶乳混合物,各自保持在24°C至30°C的温 度范围内,其中,所述第一混合物称为配方A,包括胶乳、促进剂以及表面活性剂,该促进剂 例如但不限于二丁基二硫代氨基甲酸锌;所述第二混合物称为配方B,包括胶乳、硫化剂以 及表面活性剂,该硫化剂例如但不限于硫磺。也可以使用硫磺给予体,例如秋兰姆硫化物 和二硫代二吗啉。当发生反应所需要的材料不在同一混合物中时,不会发生显著预硫化,因 此,配方A和B分开保存在不同的杓内。保持低温的要求也被消除了,因为在此阶段,硫化 剂与促进剂并未混合。最需要小心的是保持硫化剂与促进剂相互之间不会接触到彼此,直 到有这样做的意图。
[0019] 2)相较于将模具浸入到同时混合有促进剂与硫化剂的胶乳混合物中的惯用方式, 本发明提出一种设想,先将模具在第一次浸渍时采用仅仅包含促进剂组分的配方A涂覆, 模具浸入的深度足够得到胶乳制品成品所需长度。然后局部干燥模具上的所述第一包衣。 已经涂覆有配方A的模具在第二次浸渍时再浸入到含有硫化剂的配方B中。然后干燥第二 包衣。然后加热模具到适宜温度,两涂层开始硫化形成交联。因此,命名为"二元工艺"。一 旦促进剂与硫化剂组分接触到彼此时就自动启动硫化进程。随后将模具置于烘箱中加热两 层包衣到60°C至120°C形成薄膜,加速硫化的进程以及发生交联以形成硫化膜。根据要生 产的浸渍胶乳制品,调整浸渍工艺,以达到所想要的厚度和长度。
[0020] 3)制造工艺的后续步骤,如暴露于硫化炉、浸出、从模具上剥离制品等等,与那些 常规浸渍胶乳制品的生产所采用的相同。
[0021] 将模具浸入到配方A和B中的顺序可以为多种多样的。在一个实施方案中,模具 首先浸入到含有促进剂的配方A中,优选保持在24°C至30°C。第一浸渍阶段于模具上形成 一含有促进剂混合物的配方A薄质包衣。在烘箱中干燥所述促进剂包衣。当模具浸入到含 有硫化剂的配方B中,优选在该下一杓中保持24°C至30°C的温度,此时,前述包衣在模具上 保持一干膜的状态。当模具从第二杓中出来时,于预先生成的促进剂包衣上形成一含有硫 化剂组分的过包衣。进一步地,干燥所形成的包衣,并通过加热硫化。
[0022] 在另一个实施方案中,模具浸入配方A中形成的所述包衣不允许完全干燥,而且 该模具浸入到配方B中形成另一层包衣,然后将所形成的两层包衣干燥并加热硫化。
[0023] 在又一个实施方案中,允许三次连续浸渍。创造一种由配方B制得的硫化复合膜 置于由配方A制得的两促进剂复合膜之间所形成的夹
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