一种高分子涂层天然乳胶管及其制备方法与流程

本发明涉及天然乳胶管
技术领域：
，特别是涉及一种高分子涂层天然乳胶管及其制备方法。
背景技术：
：天然乳胶管用于医疗辅助、实验仪器连接和健身器材装配等，需要对其表面及内壁进行防粘处理并使其表面有爽滑感。目前天然乳胶管的表面及其内壁的防粘，采用氯化处理工艺，即将干燥的天然乳胶管外表面及内壁都浸泡在由工业盐酸、漂白水和自来水的混合水溶液中，化学反应产生的氯气与乳胶管的外表面及内壁再反应形成防粘和爽滑的氯化橡胶层。该工艺的缺点是：盐酸易挥发，对人体呼吸道产生强烈刺激，盐酸和漂白水对设备有腐蚀作用，氯气有剧毒，危害人体健康。氯化处理后，还需进行中和、清洗，每万米的乳胶管仅表面处理产生8～10吨污水。因此，从保护生态环境和实施清洁生产来说，迫切需要研发环境友好型的天然乳胶管表面处理新技术，替代目前的表面氯化处理工艺。技术实现要素：本发明的目的是提供一种高分子涂层天然乳胶管及其制备方法，以解决上述现有技术存在的问题。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种高分子涂层天然乳胶管，包括天然乳胶管、乳胶管表面涂层和内壁涂层；所述乳胶管表面涂层为水性聚氨酯涂层；所述乳胶管内壁涂层为丙烯酸树脂涂层。进一步地，所述水性聚氨酯涂层由水性聚氨酯涂层液浸渍而成，所述水性聚氨酯涂层液包括以下质量百分比的组分：进一步地，其特征在于，所述水性聚氨酯固含量为30wt％，有机硅固含量为30wt％，助剂包括交联剂0.1～0.35wt％，流平剂0.1～0.35wt％。如上所述，所述水性聚氨酯可以为现有普通的聚醚型、聚酯型或聚碳型或其任意比例混合。如上所述，所述水性聚氨酯采用现有普通方法合成，合成过程分两个阶段：第一阶段为预逐步聚合，由低聚物二醇、扩链剂、水性单体、二异氰酸酯通过溶液逐步聚合生成相对分子质量为1000量级的水性聚氨酯预聚体；第二阶段为中和后预聚体在水中的分散。选择弹性模量低、拉断伸长率适中的水性聚氨酯进行复配(如荷兰斯塔尔公司生产的pu92222、pu77044)，水性聚氨酯的固含量为30wt％。所述水性聚氨酯涂层液中的助剂，是采用现有技术中普通的助剂，如氮丙啶交联剂(如荷兰斯塔尔公司生产的交联剂xr2500)增强涂层膜的强度和附着力，流平剂(如荷兰斯塔尔公司生产的流平剂la91120)。进一步地，所述水性聚氨酯涂层液包括以下质量百分比的组分：水性聚氨酯8.00wt％，有机硅0.20wt％，交联剂0.15wt％，流平剂0.15wt％。进一步地，所述丙烯酸树脂涂层由丙烯酸树脂涂层液灌注而成，所述丙烯酸树脂涂层液包括以下质量比的组分：丙烯酸树脂：去离子水＝1:8～11。进一步地，所述丙烯酸树脂涂层液包括以下质量百分比的组分：丙烯酸树脂：去离子水＝1:9；所述丙烯酸树脂固含量为20wt％。如上所述，所述丙烯酸树脂是通用的防粘涂覆剂(如荷兰斯塔尔公司生产的丙烯酸树脂wt78105)。本发明还提供一种上述的高分子涂层天然乳胶管的制备方法，包括以下步骤：(1)浸渍水性聚氨酯涂层液使具有硅胶模芯的天然乳胶管的外表面浸渍水性聚氨酯涂层液，干燥固化；(2)脱模、沥滤和预干燥将硅胶模芯抽出，得到表面涂层乳胶管半成品；表面涂层乳胶管半成品，在流动的水中沥滤，然后进行预干燥；(3)灌注丙烯酸树脂涂层液在沥滤、预干燥处理后的表面涂层乳胶管半成品内壁灌注丙烯酸树脂涂层液，干燥固化，即得高分子天然乳胶管。进一步地，步骤(1)中，所述水性聚氨酯涂层液混合后机械搅拌均匀并过滤，浸渍时保持温度低于40℃，浸渍时间3-8s，干燥固化温度为110-130℃，时间为120-160s。进一步地，步骤(2)中，预干燥的温度为75-85℃，时间为1-2h。进一步地，步骤(3)中，用水泵进行丙烯酸树脂涂层液的灌注，灌注时间为60-180s，乳胶管内壁通入压缩空气，在热风循环环境下终干燥，温度75-85℃，时间2-5h。水性聚氨酯具有成膜性和拉断伸长率好、对人体无害和无环境污染的优点，但存在回弹性、附着力不足和有粘性的缺点。针对天然乳胶管在脱模操作时需拉扯，使用时也有拉伸250～300％的需求，而水性聚氨酯与天然乳胶管表面靠氢键粘接，遇到拉伸可能造成涂层脱落的情况，因此需要选择弹性模量低、拉断伸长率适中的水性聚氨酯复配，加入交联剂，在涂层与乳胶管表面形成疏水的化学粘接层，改善涂层回弹性并提高涂层与天然乳胶管表面的附着力。加入流平剂提高涂层液的浸渍质量。加入有机硅，使涂层固化后用手触摸有爽滑感。天然乳胶管表面浸渍共混的涂层液并经过干燥固化，达到表面用手触摸较爽滑、不影响乳胶管本色和拉伸250～300％涂层不脱落，满足使用需求。另外，在制备方法上，考虑到乳胶管生产中需浸泡在流动的自来水中沥滤12h以上以除去乳胶管中的水溶性成分，乳胶管表面的聚氨酯涂层气密性又较好，所以在乳胶管脱模后完成沥滤和预干燥，最后对乳胶管内壁灌注丙烯酸树脂涂层液并干燥固化，满足乳胶管内壁防粘的需求。本发明公开了以下技术效果：1.本发明提供一种表面及内壁处理工艺安全环保，无污水排放的天然乳胶管表面处理工艺。2.所得的高分子涂层乳胶管表面及内壁防粘效果好，表面触摸较爽滑，不影响乳胶管的本色，满足人工脱模拉扯操作和使用时拉伸250～300％表面涂层不脱层。3.结合天然乳胶管自动浸渍机应用多次浸渍工艺，可操作性强，实现工业化生产。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明的生产工艺流程图。具体实施方式现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。本发明所采用的具有硅胶模芯的天然乳胶管可采用如下方法制备：在天然乳胶管自动浸渍机上，以硅胶模芯为模具，采用多次浸渍热敏胶乳、干燥定型的工艺，制备天然乳胶管；或，可采用任何符合要求的具有硅胶模芯的天然乳胶管，对此，本发明不做任何限定。实施例1一种高分子涂层天然乳胶管的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配制水性聚氨酯涂层液：按以下重量份的组成将物料混合，机械搅拌，搅拌速度90rpm，搅拌时间1.5h,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用：步骤2：浸渍水性聚氨酯涂层液：乳胶管牵引至天然乳胶管自动浸渍机，其表面浸渍水性聚氨酯涂层液，浸渍时保持35℃，浸渍时间为5s，干燥固化温度为120℃，时间为130s。步骤3：脱模、沥滤和预干燥：在硅胶模芯连接处将乳胶管剪断，送往专用脱模水槽，乳胶管的一端借助高压自来水的冲力，另一端人工抽出硅胶模芯。表面涂层乳胶管半成品，在流动的自来水中沥滤12h以上，然后放入热风循环烘房中进行预干燥：温度80℃，时间1.5h。步骤4：配制丙烯酸树脂涂层液：按由以下重量比的组成：丙烯酸树脂：去离子水＝1:9，混合稀释，机械搅拌，搅拌速度90rpm，搅拌时间35min,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用。步骤5：灌注丙烯酸树脂涂层液：乳胶管内壁用水泵灌注丙烯酸树脂涂层液，灌注时间90s。步骤6：终干燥固化：在乳胶管内壁通入压缩空气，在热风循环烘房中进行干燥固化：温度80℃，时间3.5h，得到高分子涂层天然乳胶管。实施例2一种高分子涂层天然乳胶管的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配制水性聚氨酯涂层液：按以下重量份的组成将物料混合，机械搅拌，搅拌速度80rpm，搅拌时间2h,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用：步骤2：浸渍水性聚氨酯涂层液：乳胶管牵引至天然乳胶管自动浸渍机，其表面浸渍水性聚氨酯涂层液，浸渍时保持40℃，浸渍时间为3s，干燥固化温度为130℃，时间为120s。步骤3：脱模、沥滤和预干燥：在硅胶模芯连接处将乳胶管剪断，送往专用脱模水槽，乳胶管的一端借助高压自来水的冲力，另一端人工抽出硅胶模芯。表面涂层乳胶管半成品，在流动的自来水中沥滤12h以上，然后放入热风循环烘房中进行预干燥：温度80℃，时间1h。步骤4：配制丙烯酸树脂涂层液：按由以下重量比的组成：丙烯酸树脂：去离子水＝1:8.5，混合稀释，机械搅拌，搅拌速度100rpm，搅拌时间30min,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用。步骤5：灌注丙烯酸树脂涂层液：乳胶管内壁用水泵灌注丙烯酸树脂涂层液，灌注时间120s。步骤6：终干燥固化：在乳胶管内壁通入压缩空气，在热风循环烘房中进行干燥固化：温度80℃，时间2h，得到高分子涂层天然乳胶管。实施例3一种高分子涂层天然乳胶管的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配制水性聚氨酯涂层液：按以下重量份的组成将物料混合，机械搅拌，搅拌速度100rpm，搅拌时间1h,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用：步骤2：浸渍水性聚氨酯涂层液：乳胶管牵引至天然乳胶管自动浸渍机，其表面浸渍水性聚氨酯涂层液，浸渍时保持30℃，浸渍时间为8s，干燥固化温度为120℃，时间为160s。步骤3：脱模、沥滤和预干燥：在硅胶模芯连接处将乳胶管剪断，送往专用脱模水槽，乳胶管的一端借助高压自来水的冲力，另一端人工抽出硅胶模芯。表面涂层乳胶管半成品，在流动的自来水中沥滤12h以上，然后放入热风循环烘房中进行预干燥：温度80℃，时间2h。步骤4：配制丙烯酸树脂涂层液：按由以下重量比的组成：丙烯酸树脂：去离子水＝1:9，混合稀释，机械搅拌，搅拌速度80rpm，搅拌时间40min,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用。步骤5：灌注丙烯酸树脂涂层液：乳胶管内壁用水泵灌注丙烯酸树脂涂层液，灌注时间60s。步骤6：终干燥固化：在乳胶管内壁通入压缩空气，在热风循环烘房中进行干燥固化：温度80℃，时间5h，得到高分子涂层天然乳胶管。实施例4一种高分子涂层天然乳胶管的制备方法，包括以下步骤：步骤1：配制水性聚氨酯涂层液：按以下重量份的组成将物料混合，机械搅拌，搅拌速度85rpm，搅拌时间2h,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用：步骤2：浸渍水性聚氨酯涂层液：乳胶管牵引至天然乳胶管自动浸渍机，其表面浸渍水性聚氨酯涂层液，浸渍时保持25℃，浸渍时间为4s，干燥固化温度为115℃，时间为150s。步骤3：脱模、沥滤和预干燥：在硅胶模芯连接处将乳胶管剪断，送往专用脱模水槽，乳胶管的一端借助高压自来水的冲力，另一端人工抽出硅胶模芯。表面涂层乳胶管半成品，在流动的自来水中沥滤12h以上，然后放入热风循环烘房中进行预干燥：温度80℃，时间2h。步骤4：配制丙烯酸树脂涂层液：按由以下重量比的组成：丙烯酸树脂：去离子水＝1:9.5，混合稀释，机械搅拌，搅拌速度95rpm，搅拌时间38min,然后用孔径为0.28mm的不锈钢筛网过滤并除去泡沫使用。步骤5：灌注丙烯酸树脂涂层液：乳胶管内壁用水泵灌注丙烯酸树脂涂层液，灌注时间70s。步骤6：终干燥固化：在乳胶管内壁通入压缩空气，在热风循环烘房中进行干燥固化：温度80℃，时间3h，得到高分子涂层天然乳胶管。对实施例1-4制备的高分子涂层天然乳胶管进行表面爽滑性测试和拉伸300％表面涂层质量测试。表面爽滑性测试：随机抽取实施例1-4的高分子涂层天然乳胶管各30cm，双手触摸乳胶管的表面，按表1的标准进行感官评价，同时随机抽取表面氯化处理天然乳胶管30cm、未经表面处理的天然乳胶管30cm进行感官评价作对照。表1本发明实施例1-4制备的高分子涂层天然乳胶管、表面氯化处理天然乳胶管与未经表面处理的天然乳胶管，爽滑性感官评价结果见表2：表2由测试结果可看出，未经表面处理的天然乳胶管表面不爽滑，有粘性。实施例1-4的高分子天然乳胶管表面爽滑性比氯化处理的天然乳胶管稍差，但达到爽滑性良好，可满足使用要求。拉伸300％表面涂层质量测试：随机抽取实施例1-4的高分子涂层天然乳胶管各30cm，用双手抓住乳胶管两端拉伸，对照标尺拉伸至90cm，去除拉伸后，目测或借助放大镜观察乳胶管表面涂层是否产生脱落，结果如下表3：表3乳胶管样品实施例1实施例2实施例3实施例4涂层质量未脱落未脱落未脱落未脱落由测试结果可看出，实施例1-4的高分子天然乳胶管，拉伸300％未见出现涂层脱落，可满足使用要求。以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。当前第1页12