一种油性PU-丁腈双层复合橡胶手套及其制造方法与流程

文档序号:14469315阅读:794来源:国知局

本发明涉及一种油性pu-丁腈双层复合橡胶手套的制造方法。



背景技术:

以往长筒劳保手套,大都是由单一种橡胶制作而成,例如天然乳胶类手套、丁腈类手套、氯丁类手套和丁基类手套等。采用单一橡胶制作的手套虽然制作工艺简单,但是功能性也相对单一,存在不少缺点。例如,天然乳胶类手套在耐油性、耐化学品、耐磨性方面较差;而丁腈类手套则在柔软舒适性方面较差等。另有一些橡胶手套,仅只对拇指和虎口部位进行加强,提高该部位的抗磨损性能,但未考虑整个手套的耐油性和耐化学品性能,尤其是未考虑透气性,导致整个产品的性能仍显不足。



技术实现要素:

针对现有技术中的缺陷,本发明目的是提供一种油性pu-丁腈双层复合橡胶手套及其制造方法,使制造的手套兼顾丁腈橡胶耐油耐化学品耐磨等特性,同时兼顾油性pu的舒适贴合性等。

为达到以上目的,本发明提供一种油性pu-丁腈双层复合橡胶手套的制造方法,包括:

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:将手套胚浸渍油性pu树脂胶料,所述油性pu树脂胶料包含按质量份数计且混合调配的90-120份油性pu树脂、250~800份dmf、0.2~1.5份消泡剂和0.2~2份流平剂;

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套滴胶放置,后放入水中泡洗,取出后烘干;

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将经步骤s2处理的手套浸渍丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含包含按质量份数计且混合调配的90~120份丁腈胶乳,0.5~4份增稠剂,0~4份交联剂,5~10份水;

步骤s4:硫化烘干:将经步骤s3处理的手套,经硫化烘干制得油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

优选的,步骤s2中,所述油性pu树脂为固含量22%~33%的油性树脂胶乳,所述油性pu树脂为聚醚型pu树脂、聚酯型pu树脂或由聚醚型pu树脂和聚酯型pu树脂混合而成。

优选的,步骤s1中消泡剂为无硅型消泡剂、油性含硅消泡剂的一种或几种的组合。优选的,所述消泡剂选择为乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯、聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯、聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚或聚二甲基硅氧烷。

无硅消泡剂由于完全不含有机硅成分,不会造成硅斑残留槽壁,易清洗设备。油性消泡剂是一种液体油性强效消泡剂,用于各种油水体系,具有突出的消抑泡、特别在油性体系分散性良好,在高温200度以上、20%左右的酸碱体系控泡理想。油性有机硅消泡剂df-df-899/834,具有如下特性:①极低的表面张力;②具有抑泡、脱泡和消泡功能,对粘度高的体系尤为有效;③可防止缩孔,对增进漆膜的光泽有优异的效果;④提高抗粘连性,增加表面滑爽,从而提高漆膜的抗划伤性和耐磨性;⑤可有效抑制与消除涂料在制造和施工时所产生的气泡和微泡。油性含硅消泡剂是指油性消泡剂中含硅的一类。非硅消泡剂,其成分醇类、脂肪酸类复合物。油性含硅消泡剂,优选可为一种油性氟硅消泡剂df-10/80/16/803,具有突出的消抑泡特点,控泡作用,不受ph的影响。

优选的,步骤s1中,流平剂为有机硅类和氟碳化合物一种或两种以上的组合。优选的,所述流平剂选择为硅油,如聚二甲基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。

流平剂是一种常用的涂料助剂,它能促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜。能有效降低涂饰液表面张力,提高其流平性和均匀性的一类物质。可改善涂饰液的渗透性,能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性,增加覆盖性,使成膜均匀、自然。主要是表面活性剂,有机溶剂等。

优选的,步骤s2中滴胶放置时间为3~8分钟。

优选的,所述步骤s2水中泡洗包括三遍水洗,一遍水温25~35℃,时间10~15分钟;二遍水温35~50℃,时间20~35分钟;三遍水温50~65℃,时间25~35分钟。一遍水洗温度较低约为30℃上下,可让油性pu树脂快速充分与水反应和凝固;二遍和三遍水温略高于一遍水温,主要用于溶解去除dmf,避免dmf被大量残留在油性pu树脂橡胶与丁腈橡胶之间。因溶剂dmf对人体皮肤和人身健康有一定毒害作用,因此越低的dmf的含量所得到的手套越符合安全要求。

优选的,步骤s2水中泡洗完三遍后,手套烘干温度为95~105℃,时间40~55分钟。

优选的,步骤s3中使用的丁腈胶乳为预硫化丁腈胶乳。

优选的,步骤s3中使用的交联剂为氮丙啶类、多元醇类、多元胺类一种或前述各项的任意组合。多元胺类有丙二胺、moca(对二邻氯苯胺甲烷);多元醇类有聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷。

优选的,步骤s3中增稠剂为聚丙烯酸钠、纤维素、纤维素钠、聚丙烯酸类增稠剂、干酪素及pva(聚乙烯醇)一种或前述各项的任意组合。

优选的,步骤s3中调配制得丁腈胶乳胶料的粘度为1200~2500mpa.s,根据需要的厚度具体调节丁腈胶乳胶料的粘度。当外层的丁腈橡胶需要厚度较大时,可通过增稠剂等方式将粘度调节到1800~2500mpa.s,而若只需要在手套最外表面附着较薄一层丁腈橡胶时,则可将丁腈胶乳胶料的粘度调节到1200mpa.s~1800mpa.s。

优选的,所述步骤s4的硫化烘干包括先低温硫化烘干和后高温硫化烘干两个阶段。其中,低温硫化温度为60~85℃时间为35~45min;高温硫化温度为100~120℃时间为60~90min。其中,先低温硫化的目的是,由于胶乳成膜过程比较缓慢,要经过紧密堆积过程,如果开始就使用高温一次性硫化,很容易使得制品的表面快速形成较为致密的膜;而内部由于水汽分子较多,致密的膜会造成水汽无法排出,只能在制品表面形成若干个小鼓泡,鼓泡容易破裂,造成严重的产品缺陷,尤其是胶乳浸渍类厚制品,因此需要经过先低温硫化(≤90℃)30分钟左右,使制品加工更容易,避免缺陷产生;然后进行高温硫化(≧90℃)60分钟以上,达到制品使用性能和生产标准。

聚氨酯树脂是一类重要的合成树脂,简称pu树脂,由多异氰酸酯与多元醇经化学反应制成。-nco与-oh的化学反应式:rnco+r’-oh→rnhcoor’。溶剂型(油性)树脂是指以溶剂为载体的聚氨酯树脂,比如甲苯,丁酯等溶剂等。水性树脂是指以水为载体的聚氨酯树脂。

dmf即n,n-二甲基甲酰胺,n,n-dimethylformamide是一种化学物品,无色透明液体,既是一种用途极广的化工原料,也是一种用途很广的优良的溶剂、极性惰性溶剂。除卤化烃以外能与水及多数有机溶剂任意混合。对多种有机化合物和无机化合物均有良好的溶解能力和化学稳定性。dmf作为油性pu的溶剂,其功用除作为合成的介质外,还起到调节树脂固含、粘度及调整干速的作用。

本发明还提供一种油性pu-丁腈双层复合橡胶手套,其包含手套胚、附着于该手套胚外表面的油性pu树脂胶层,以及覆盖于所述油性pu树脂胶层全部外表面的丁腈橡胶层。

本发明的有益技术效果在于:

本发明将手套胚先后经过两次浸渍胶料程序,第一次浸渍油性pu树脂胶料,第二次浸渍丁腈胶乳胶料,且在两次浸胶处理之间还包含滴胶(放置滴胶使多余的胶滴下去)过程,进一步使手套胚表面的油性pu树脂胶料附着得更均匀,保证成品手套材料各处的一致性;而水泡洗的操作,通过水泡洗一方面促进油性pu树脂充分快速反应和凝固,另一方面去除dmf,降低dmf的残留量,提高产品安全性能。其中油性pu树脂可与水反应,产生二氧化碳气体,所以油性pu树脂胶层含有微小泡孔结构且透气性好,泡孔的存在又使其柔软度优于其他树脂(包括非油性pu树脂),用油性pu树脂附着在手套胚最接近皮肤的一层,能够有效改善手套制品的舒适度。由此方法制造的手套,最外表面的丁腈橡胶能提供手套的耐油耐化学品耐磨等特性,内层的油性pu树脂橡胶更接近人手皮肤,可提供使用者手部舒适贴合、柔软透气等特性,且由于柔软性较好,故穿戴更方便,手指灵活,用棉毛布手套胚制作的手套en388(工业手套防护欧洲标准)测试等级为4131。

本发明的这些目的、特点和优点将会在下面的具体实施方式和权利要求中详细的揭露。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:按质量份数计将100份聚酯型油性pu树脂(固含量28%)、600份dmf、0.5份消泡剂(高碳醇脂肪酸酯复合物)和0.5份流平剂聚二甲基硅氧烷混合调配制得油性pu树脂胶料,将棉毛手套胚浸渍前述过程制备的油性pu树脂胶料。

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套,滴胶放置3~8分钟,然后浸泡一遍水,温度为30℃,时间15分钟,使油性pu树脂充分与水反应完全并凝固;而后浸泡二遍水,温度为45℃,时间30分钟,一方面再次促进pu树脂反应更彻底,另一方面用于去除dmf;然后浸泡三遍水,温度65℃,时间30分钟,再次去除dmf,减少手套中dmf的含量;最后烘箱烘干,温度为105℃,时间50分钟。

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将步骤s2中烘干的手套,浸渍调配好粘度为2000mpa.s的丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含100份的丁腈胶乳、3份cmc(质量分数1.5%)、1.5份氮丙啶交联剂和8份的水等混合调配。

步骤s4、先在75℃时间为40min预硫化烘干,最后在高温硫化温度为110~120℃时间为80min下制得所述油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

相较于一个高温的硫化烘干处理而言,本实施例优选将硫化烘干步骤处理成低温硫化和高温硫化两个阶段。经过低温硫化其原因是胶乳成膜过程比较缓慢,要经过紧密堆积过程,如果开始就使用高温硫化,很容易使得制品表面,成膜致密;而内部由于水分较多,形成表面的鼓泡,造成制品缺陷,尤其是胶乳浸渍类厚制品,因此需要经过低温硫化(≤90℃)30分钟左右,使制品加工更容易,避免缺陷产生;然后进行高温硫化(≧90℃)60分钟以上,达到产品的使用性能。

实施例2

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:按质量份数计将120份聚醚型油性pu树脂(固含量22%)、800份dmf、1.5份消泡剂(聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚)和2份流平剂(聚甲基苯基硅氧烷)混合调配制得油性pu树脂胶料,将针织手套胚浸渍前述过程制备的油性pu树脂胶料。

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套,滴胶放置2~6分钟,然后浸泡一遍水,温度为35℃,时间15分钟,使油性pu树脂充分与水反应完全并凝固;而后浸泡二遍水,温度为50℃,时间30分钟,一方面再次促进pu树脂反应更彻底,另一方面用于去除dmf;再浸泡三遍水,温度65℃,时间35分钟,再次去除dmf,最大限度减少手套中dmf的含量;最后烘箱烘干,温度为100℃,时间50分钟。

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将步骤s2中烘干的手套,浸渍调配好粘度为2500mpa.s的丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含120份的预硫化丁腈胶乳、4份干酪素、4份丙二胺交联剂和10份的水等混合调配。

步骤s4、先在85℃时间为35min预硫化烘干,最后在高温硫化温度为120℃时间为90min下制得所述油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

实施例3

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:按质量份数计将90份聚醚型油性pu树脂(固含量质量百分数33%)、250份dmf、0.2份消泡剂(主要成分聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚)和0.2份流平剂(主要成分聚甲基苯基硅氧烷)混合调配制得油性pu树脂胶料,将棉毛针织手套胚或棉毛手套胚浸渍于前述过程制备的油性pu树脂胶料。

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套,滴胶放置4~8分钟,然后浸泡一遍水,温度为25℃,时间15分钟,使油性pu树脂充分与水反应完全并凝固;而后浸泡二遍水,温度为35℃,时间35分钟;再浸泡三遍水,温度60℃,时间35分钟,最大限度减少手套中dmf的含量;最后烘箱烘干,温度为110℃,时间40分钟。

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将步骤s2中烘干的手套,浸渍调配好粘度为1200mpa.s的丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含90份的预硫化丁腈胶乳、0.5份pva、0.5份聚丙二醇交联剂和10份的水等混合调配。

步骤s4、先在60℃时间为45min预硫化烘干,最后在高温硫化温度为110℃时间为90min下制得所述油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

实施例4

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:按质量份数计将100份聚醚型油性pu树脂(固含量30%)、400份dmf、1份消泡剂(主要成分聚氧丙烯季戊四醇醚)和1份流平剂(主要成分聚二甲基硅氧烷)混合调配制得油性pu树脂胶料,将棉毛手套胚浸渍前述过程制备的油性pu树脂胶料。

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套,滴胶放置3~7分钟,然后浸泡一遍水,温度为30℃,时间15分钟;而后浸泡二遍水,温度为45℃,时间32分钟;最后浸泡三遍水,温度60℃,时间32分钟,经二遍水洗和三遍水洗去除dmf,最大限度减少手套中dmf的含量;最后烘箱烘干,温度为95℃,时间50分钟。

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将步骤s2中烘干的手套,浸渍调配好粘度为1900mpa.s的丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含110份的预硫化丁腈胶乳、3.5份聚丙烯酸钠、2份三羟甲基丙烷交联剂和10份的水等混合调配。

步骤s4、先在75℃~80℃时间为30min预硫化烘干,最后在高温硫化温度为100℃~110℃时间为80min下制得所述油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

实施例5

步骤s1:浸渍油性pu树脂胶料:按质量份数计将110份聚醚型油性pu树脂(固含量28%)、500份dmf、1.5份消泡剂(主要成分聚氧丙烯甘油醚)和1份流平剂(主要成分聚二甲基硅氧烷)混合调配制得油性pu树脂胶料,将棉毛手套胚浸渍前述过程制备的油性pu树脂胶料。

步骤s2:滴胶及水洗:将步骤s1经油性pu树脂浸渍后的手套,滴胶放置3~8分钟,然后浸泡一遍水,温度为35℃,时间15分钟;而后浸泡二遍水,温度为50℃,时间32分钟;最后浸泡三遍水,温度65℃,时间30分钟,经二遍水洗和三遍水洗去除dmf,最大限度减少手套中dmf的含量;最后烘箱烘干,温度为105℃,时间45分钟。

步骤s3:浸渍丁腈胶乳胶料:将步骤s2中烘干的手套,浸渍调配好粘度为1700mpa.s的丁腈胶乳胶料,所述丁腈胶乳胶料包含110份的丁腈胶乳、3份pva和10份的水等混合调配。

步骤s4、先在85℃时间为30min预硫化烘干,最后在高温硫化温度为100℃时间为80min下制得所述油性pu-丁腈双层复合橡胶手套。

按照上述实施例1-5制备的油性pu-丁腈双层复合橡胶手套,透气较好,经透气性检测仪检测,手套透气率在10mpa下接近0.04,与纯丁腈橡胶手套相比,本发明的双层复合橡胶手套,手感明显舒适贴合、柔软,穿戴更方便,手指活动灵活不紧绷,制作的手套按照en388(工业手套防护欧洲标准)测试标准,等级达到4131。

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