CN107118410A - 石墨烯‑丁腈超细发泡手套的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石墨烯‑丁腈超细发泡手套的制备方法;将重量比为100∶(0.025~5)的丁腈超细发泡浆料和石墨烯混合制得石墨烯‑丁腈超细发泡复合浆料;发泡浆料包括:丁腈胶800~1200份,水性PU 100份,发泡剂20~40份,球磨料30~60份,水150~250份;将针织手套浸入凝固剂,且进行淋凝固剂处理后,浸入所述复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;再浸表面处理剂后预硫化烘干,泡水清洗,高温硫化烘干,制得所述石墨烯‑丁腈超细发泡手套。制得的石墨烯‑丁腈超细发泡手套柔软,透气性好,弹性好,耐磨好,抓握力好,还充分发挥了石墨烯的高导电、高强度、耐摩擦、强抑菌等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法。
背景技术
纺织手套、布缝制手套,或者皮制手套表面浸渍各种天然胶、合成胶或者合成树脂后,如天然乳胶、丁腈胶、PU树脂、PVC树脂等,在手套的表面形成一层保护层,使手套具有耐磨、防滑等作用。
为了加强手套的防滑效果,通常将手套浸泡在溶剂里,腐蚀而产生了皱纹,进而起到了防滑效果。然而上述方法中使用的溶剂为二甲苯、醋酸等化学产品,在生产过程中,产生了较多的刺激性毒气,不但对环境造成了一定的破坏,同时对生产人员的健康也造成了很大的危害。传统的生产工艺成本较高,危险系数大,不环保,容易开裂。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
S1、将重量比为100∶(0.025~5)的丁腈超细发泡浆料和石墨烯混合均匀,制得石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料,其中,所述丁腈超细发泡浆料包括如下重量份数的各组分:
S2、将针织手套浸入凝固剂,且进行淋凝固剂处理后,浸入所述复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
S3、再浸入表面处理剂后,进行预硫化烘干;
S4、对预硫化后的手套进行泡水清洗;
S5、对泡水清洗后的手套进行高温硫化烘干,制得所述石墨烯-丁腈超细发泡手套。
优选的,所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机械剥离石墨烯中的一种或几种。
优选的,步骤S1中,所述丁腈超细发泡浆料和石墨烯混合的同时还加入了与丁腈胶的重量比为(0.01-0.2)∶100的协同剂,混合均匀制得石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料;所述协同剂为聚氧乙烯、Span、Tween、乙醇胺中的一种或几种的混合。
优选的,所述球磨料包括如下重量份数的各组分:
优选的,所述抗氧剂为2.6-二叔丁基对甲酚、4-甲基-6-叔丁基苯酚或4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺。
优选的,所述扩散剂为亚甲基二萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠。
优选的,所述增稠剂为聚丙烯酸钠、干酪素或羧甲基纤维素钠。
优选的,步骤S1中,所述发泡剂为邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、油酸钾、蓖麻油酸钠中的一种或几种的组合。
优选的,步骤S1中,所述石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料的粘度为1000~3000mpa.s。
优选的,步骤S2中,所述凝固剂选用重量比为1~5∶100的硝酸钙、氯化钙、氯化锌中的一种与甲醇或乙醇的混合物。
优选的,步骤S2中,浸入所述复合浆料前,对石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料浆料进行机械发泡,使得发泡量达10~30%。
优选的,浸入所述复合浆料,具体是在模温68~72℃下进行浸胶。
优选的,步骤S3中,所述表面处理剂是由质量比为18~22∶0.2~0.4∶1的甲醇、发泡剂和乙酸组成;所述发泡剂为邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、油酸钾、蓖麻油酸钠中的一种或几种的组合。
优选的,步骤S3中,是在浸胶后5~10秒后浸表面活性剂。
优选的,步骤S3中,所述预硫化烘干具体为:硫化温度72~78℃,预硫化时间15~25分钟。
优选的,步骤S4中,所述泡水清洗具体为:水温:25~35℃,泡水时间:25~35 分钟。
优选的,步骤S5中,所述高温硫化烘干具体为:硫化温度95~115℃,硫化时间 50~70分钟。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明的手套制备过程中,通过采用特定的石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料和表面活性剂,并在浸胶后先浸表面活性剂再进行预硫化处理,制备得到的石墨烯-丁腈超细发泡手套柔软,透气性好,且极大地提高了乳胶手套的弹性、耐磨性和抓握力,还充分发挥了石墨烯的高导电、高强度、耐摩擦、强抑菌等优势。
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
本实施例涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一,将重量比为100∶2的胶乳(即丁腈超细发泡浆料)、溴代十六烷改性氧化石墨烯和协同剂聚氧乙烯(与丁腈胶的重量比为0.1∶100)混合均匀,制得石墨烯-胶乳复合浆料(即石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料),其中,所述胶乳包括如下重量份数的各组分:丁腈胶1000份,拜耳水性PU 100份,10wt%油酸钾30份,球磨料45份,水200 份;石墨烯-胶乳复合浆料的粘度为1600mpa.s;
其中,球磨料包括如下重量份数的各组分:硫磺14份,氧化锌26份,2.6-二叔丁基对甲酚10份,钛白粉22份,羧甲基纤维素钠(CMC)3wt%10份,亚甲基二萘磺酸钠5份,水90份。
步骤二,将针织手套浸入凝固剂(重量比为3∶100的硝酸钙与甲醇的混合物),且进行淋凝固剂处理;然后,对石墨烯-胶乳复合浆料进行机械发泡,使得发泡量达20%,模温70℃下将凝固剂处理后的手套浸入发泡石墨烯-胶乳复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
步骤三,浸胶后8秒后再浸表面处理剂(质量比为20∶0.3∶1的甲醇、油酸钾和乙酸组成的表面处理剂),然后进行预硫化温度为75℃,时间为20分钟后,烘干;
步骤四,将预硫化后的手套在温度为30℃的水中泡水30分钟清洗;
步骤五,对泡水清洗完的手套进行硫化105℃烘干60分钟,制得最终石墨烯-丁腈超细发泡手套。
未添加协同剂制得的石墨烯-丁腈超细发泡手套记为对比例4(对比例4其余组分及制备均同上述实施例1)。
实施例2
本实施例涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一,将重量比为100∶0.025的胶乳、氨基高分子改性氧化石墨烯和协同剂乙醇胺(与丁腈胶的重量比为0.01∶100)混合均匀,制得石墨烯-胶乳复合浆料,其中,所述胶乳包括如下重量份数的各组分:丁腈胶800份,水性PU 100份,蓖麻油酸钠20份,球磨料30份,水150份;石墨烯-胶乳复合浆料的粘度为1000mpa.s;
其中,球磨料包括如下重量份数的各组分:硫磺12份,氧化锌22份,4-甲基-6- 叔丁基苯酚10份,钛白粉20份,聚丙烯酸钠8份,二丁基萘磺酸钠3份,水80份。
步骤二,将针织手套浸入凝固剂(重量比为1∶100的氯化钙与乙醇的混合物),且进行淋凝固剂处理;然后,对石墨烯-胶乳复合浆料进行机械发泡,使得发泡量达10%,模温68℃下将凝固剂处理后的手套浸入发泡石墨烯-胶乳复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
步骤三,浸胶后5秒后再浸表面处理剂(质量比为18∶0.2∶1的甲醇、油酸钾和乙酸组成的表面处理剂),然后进行预硫化,预硫化温度为72℃,时间为15分钟后,烘干;
步骤四,将预硫化后的手套在温度为25℃的水中泡水35分钟清洗;
步骤五,对泡水清洗完的手套进行硫化115℃烘干50分钟,制得最终石墨烯-丁腈超细发泡手套。
未添加协同剂制得的石墨烯-丁腈超细发泡手套记为对比例5(对比例5其余组分及制备均同上述实施例2)。
实施例3
本实施例涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一,将重量比为100∶5的胶乳、化学气相沉积法制备的石墨烯和协同剂Span(与丁腈胶的重量比为0.2∶100)混合均匀,制得石墨烯-胶乳复合浆料,其中,所述胶乳包括如下重量份数的各组分:丁腈胶1200份,水性PU 100份,邻苯二甲酸二辛酯40 份,球磨料60份,水250份;石墨烯-胶乳复合浆料的粘度为3000mpa.s;
其中,球磨料包括如下重量份数的各组分:硫磺16份,氧化锌28份,4.4’-双 (α.α-二甲基苄基)二苯胺10份,钛白粉24份,干酪素12份,亚甲基二萘磺酸钠 7份,水100份。
步骤二,将针织手套浸入凝固剂(重量比为5∶100的氯化锌与甲醇的混合物),且进行淋凝固剂处理;然后,对石墨烯-胶乳复合浆料进行机械发泡,使得发泡量达30%,模温72℃下将凝固剂处理后的手套浸入发泡石墨烯-胶乳复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
步骤三,浸胶后5秒后再浸表面处理剂(质量比为22∶0.4∶1的甲醇、邻苯二甲酸二辛酯和乙酸组成的表面处理剂),然后进行预硫化温度为78℃,时间为15分钟后,烘干;
步骤四,将预硫化后的手套在温度为35℃的水中泡水25分钟清洗;
步骤五,对泡水清洗完的手套进行硫化95℃烘干70分钟,制得最终石墨烯-丁腈超细发泡手套。
未添加协同剂制得的石墨烯-丁腈超细发泡手套记为对比例6(对比例6其余组分及制备均同上述实施例3)。
实施例4
本实施例涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一,将重量比为100∶3的胶乳、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯和协同剂Tween (与丁腈胶的重量比为0.12∶100)混合均匀,制得石墨烯-胶乳复合浆料,其中,所述胶乳包括如下重量份数的各组分:丁腈胶1100份,水性PU 100份,10wt%油酸钾30份,球磨料50份,水220份;石墨烯-胶乳复合浆料的粘度为1800mpa.s;
其中,球磨料包括如下重量份数的各组分:硫磺15份,氧化锌25份,4-甲基-6- 叔丁基苯酚10份,钛白粉21份,羧甲基纤维素钠(CMC)3wt%9份,二丁基萘磺酸钠 6份,水85份。
步骤二,将针织手套浸入凝固剂(重量比为2∶100的硝酸钙与乙醇的混合物),且进行淋凝固剂处理;然后,对石墨烯-胶乳复合浆料进行机械发泡,使得发泡量达25%,模温70℃下将凝固剂处理后的手套浸入发泡石墨烯-胶乳复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
步骤三,浸胶后3秒后再浸表面处理剂(质量比为20∶0.3∶1的甲醇、蓖麻油酸钠和乙酸组成的表面处理剂),然后进行预硫化温度为76℃,时间为20分钟后,烘干;
步骤四,将预硫化后的手套在温度为30℃的水中泡水28分钟清洗;
步骤五,对泡水清洗完的手套进行硫化100℃烘干65分钟,制得最终石墨烯-丁腈超细发泡手套。
未添加协同剂制得的石墨烯-丁腈超细发泡手套记为对比例7(对比例7其余组分及制备均同上述实施例4)。
对比例1
本对比例涉及一种胶乳手套的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
步骤一,将针织手套浸入甲醇凝固剂,且进行淋甲醇处理;
步骤二,按如下重量百分比含量的各组分配置浆料:
将针织手套浸入浆料(使用前机械发泡,使得发泡量达20%)中,在浸入该浆料之后,进行淋浆匀浆处理;
步骤三,将针织手套表面喷洒细盐层,喷盐之后进行预硫化温度为75℃,时间为20分钟后,烘干;
步骤四,对预硫化后的喷盐手套进行在温度为30℃的水中泡水30分钟清洗;
步骤五,对泡水清洗完的浸胶针织手套进行硫化105℃烘干60分钟,制得最终胶乳手套。
对比例2
本对比例涉及一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,所述制备方法包括步骤同实施例1,所不同之处在于:
步骤三,浸胶后不浸表面活性剂,而是直接进行预硫化温度为75℃,时间为20分钟后,烘干。
对比例3
本对比例为市售的丁腈超细发泡手套--深圳博洋得PIP 34-8264丁腈超细发泡手套。
性能测试
对上述实施例、对比例制得的乳胶手套产品进行性能测试:以15针尼龙针织内胆浸渍以上不同比例浆料后的产品为基础,检测标准参照欧盟EN388,其中,防滑性能评价是让受试者10人戴上手套,将握持带有切削油的不锈钢棒(直径30mm、长度200mm)时的感想评价为下述的5级;将评价结果加以平均后示于表1;其中A:夹紧力非常高,根本不滑B:夹紧力高,基本不滑C:略有夹紧力,不易滑动D:夹紧力低,光滑。透气性采用温州际高的YG461E手套透气性测试仪进行检测,结果如下表1:
表1
由表1中,实施例与各对比例相比均具有优异的强抑菌、抗静电等优势;进一步对比例3与各实施例的对比可知,与市场上的丁腈超细发泡手套对比,本发明产品耐磨更好;对比例2与实施例1相比区别仅在于未浸表面处理剂;本发明的浸处理剂的产品表面存在开口气泡,使手套透气性更好、表面防滑且更柔软、亚光,没有浸处理剂的产品 (对比例2)表面光亮、容易开裂(耐撕裂等级差)、防滑性差、透气性极差。此外,对比例1普通丁腈胶乳+喷盐的手套,在生产过程中会有盐的残留对金属有腐蚀性、容易掉渣污染工作环境,而本发明的石墨烯-丁腈超细发泡手套生产不存在以上问题。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
S1、将重量比为100∶(0.025~5)的丁腈超细发泡浆料和石墨烯混合均匀,制得石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料,其中,所述丁腈超细发泡浆料包括如下重量份数的各组分:
S2、将针织手套浸入凝固剂,且进行淋凝固剂处理后,浸入所述复合浆料中,并进行淋浆匀浆处理;
S3、再浸入表面处理剂后,进行预硫化烘干;
S4、对预硫化后的手套进行泡水清洗;
S5、对泡水清洗后的手套进行高温硫化烘干,制得所述石墨烯-丁腈超细发泡手套。
2.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机械剥离石墨烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述丁腈超细发泡浆料和石墨烯混合的同时还加入了与丁腈胶的重量比为(0.01-0.2)∶100的协同剂,混合均匀制得石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料;所述所述协同剂为聚氧乙烯、Span、Tween、乙醇胺中的一种或几种的混合。
4.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述球磨料包括如下重量份数的各组分:
5.根据权利要求4所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,所述抗氧剂为2.6-二叔丁基对甲酚、4-甲基-6-叔丁基苯酚或4.4’-双(α.α-二甲基苄基)二苯胺;所述扩散剂为亚甲基二萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠;所述增稠剂为聚丙烯酸钠、干酪素或羧甲基纤维素钠;所述发泡剂为邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、油酸钾、蓖麻油酸钠中的一种或几种的组合。
6.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S1中,所述石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料的粘度为1000~3000mpa.s。
7.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述凝固剂选用重量比为1~5∶100的硝酸钙、氯化钙、氯化锌中的一种与甲醇或乙醇的混合物。
8.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S2中,浸入所述石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料前,对石墨烯-丁腈超细发泡复合浆料浆料进行机械发泡,使得发泡量达10~30%。
9.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述表面处理剂是由质量比为18~22∶0.2~0.4∶1的甲醇、发泡剂和乙酸组成;所述发泡剂为邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、油酸钾、蓖麻油酸钠中的一种或几种的组合。
10.根据权利要求1所述的石墨烯-丁腈超细发泡手套的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述预硫化烘干具体为:预硫化温度72~78℃,预硫化时间15~25分钟。
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