CN109222290A - 一种导电加强指手套的制备方法 - Google Patents

一种导电加强指手套的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种导电加强指手套的制备方法，该方法，先制备导电炭黑分散液、一遍胶乳分散复合液胶浆，再将导电炭黑分散液与预硫化胶乳混合制备二遍胶乳‑导电分散液复合胶浆，手套胚浸入凝固剂后，再浸渍一遍胶乳分散复合液胶浆，之后手指部分浸入二遍胶乳‑导电分散液复合胶浆，之后进行预硫化和高温硫化后获得导电加强指手套。本发明提供的加强指导电的手套，有效降低了生产成本，使用柔软舒适，手指灵活；同时还做到了手掌处绝缘，如丁腈胶手套，当手掌处厚度0.2毫米时，瞬间耐击穿电压1.5KV。

Description

一种导电加强指手套的制备方法
技术领域
本发明涉及一种导电加强指手套的制备方法，属于劳保用品制备技术领域。
背景技术
目前，市场上的导电手套主要有两种；一种是在手套胚中加入导电丝，增加其导电性能；另一种是在胶中加入导电粉使其增加导电；但两种导电手套都有其缺点，在手套胚中加入导电丝线，其价格昂贵，和普通手套相比价格增加1.2元/付；如在胶料中加入导电粉，可以降低其价格，但是导电粉的加入，手套僵硬，耐曲挠性很差，手部容易疲劳。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种导电加强指手套的制备方法，可有效解决现有导电手套僵硬，耐曲挠性很差，手部容易疲劳的问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种导电加强指手套的制备方法，其包括如下步骤：
S1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，其中，所述导电炭黑分散液包括按质量份数计的如下组分：导电炭黑80～110份、分散剂2～7份、，偶联剂2～8份、碱0～5份和水500～750份；
S2、将预硫化胶乳，加入辅料后增稠，制得一遍胶乳分散复合液胶浆，其中，所述一遍胶乳分散液复合胶浆包括按质量份数计的如下原料：预硫化胶乳80～110份、防霜剂0～10份、防黏剂0～10份、增稠剂0.5～5份和发泡剂0～5份；
S3、将预硫化胶乳和步骤S1获得的所述导电炭黑分散液混合均匀，制得二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其中，所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆包括按质量份数计的如下原料：预硫化胶乳80～110份、导电炭黑分散液4～80份和增稠剂0.5～5份；
S4、将针织手套胚浸入凝固剂，之后取出浸渍所述一遍胶乳分散液复合胶浆，取出后进行浸渍表面处理剂，之后取出；
S5、待一遍胶乳分散液复合胶浆凝固后，将手套胚的至少一根手指的部分或全部浸渍所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，之后取出；
S6、先进行预硫化烘干，再高温硫化烘干，制得导电加强指手套。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，所述导电炭黑的粒径≤100微米；
所述分散剂可以是亚甲基二萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠中的一种或两种按任意比的组合；
所述偶联剂为硅烷类偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的一种或两种按任意比的组合；
所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水中的至少一种。
其中，钛酸酯类偶联剂包括有钛酸酯偶联剂TMC-201(异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯)、钛酸酯偶联剂TMC-102(异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯)、钛酸酯偶联剂TMC-101(异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯)、钛酸酯偶联剂TMC-105(单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯)、钛酸酯偶联剂TMC-311w(双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物)、钛酸酯偶联剂TMC-311(双(二辛氧基焦磷酸酯基)乙撑钛酸酯)等。
本发明的导电炭黑分散液中添加有偶联剂，使得最后制备的二遍胶乳-导电分散液复合胶浆高温硫化后产品表面光洁度高并改善产品的机械性能，提高其抗冲强度、伸长率。
本发明的导电炭黑分散液中添加有分散剂，亚甲基二萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠，使得导电炭黑能够均匀分散，不会聚集成团，形成颗粒性物质富集在一起。本发明中加入碱的作用，是用于调节胶乳的pH值，使pH值保持在7.5到11之间，保障加入胶乳后，保持胶乳的稳定性。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S1中，所述导电炭黑为90～100份，分散剂为2～5份，偶联剂为3～8份，碱为1～5份和水为600～750份。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，所述预硫化胶乳为90～100份，防霜剂为1～8份，防黏剂为1～8份，发泡剂为1～4份。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2和S3中，所述预硫化胶乳为丁腈胶乳、氯丁胶乳、丁苯胶乳和天然胶乳中的至少一种。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，所述发泡剂为油酸钾、油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂酸钾中的至少一种。
优选在步骤S2中，所述一遍胶乳分散复合液胶浆的原料混合后，添加的增稠剂用量优选使其胶浆的粘度优选为1500～3500mpa·s，发泡体积为1.1～1.4倍时，停止搅拌备用。适宜的粘度有利于浸胶手套不会出现蹼、或流胶等不合格产品。
优选在步骤S3中，二遍胶乳-导电分散液复合胶浆的粘度优选为1500～4500mpa·s。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2和S3中，所述增稠剂为羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸钠、干酪素、聚乙烯醇(PVA)、羟甲基乙基纤维素和羟乙基丙基纤维素中的至少一种。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S2中，所述防霜剂为乳化石蜡或树脂类防霜剂的一种或两种的组合；所述防黏剂为乳化石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙或有机硅防黏剂中的至少一种。
本发明在一遍胶乳分散液复合胶浆中添加有防霜剂，优选乳化石蜡或树脂类防霜剂，可避免一遍胶乳分散复合液胶浆干燥后出现霜状结晶物或白色粉末物质，影响美观。乳化石蜡可以作为防霜剂，也可以作为防黏剂，因此作用有两个。
本发明在一遍胶乳分散液复合胶浆中添加有防黏剂，优选乳化石蜡或有机硅防黏剂，可避免成品手套在包装、运输过程中粘黏在一起。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S4中，凝固剂可以为氯化钙、硝酸钙或氯化锌的甲醇溶液或乙醇溶液，其中，所述氯化钙、硝酸钙、氯化锌的质量分数为1.5％～20％。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S4中，浸渍凝固剂时手套胚的温度为45～55℃。凝固剂的使用可防水手套胚出现透胶等产品不合格问题，当温度设为45～55℃时，便于凝固剂溶液的挥发，不会出现透胶等现象。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S4中，所述表面处理剂为按质量比为100：2～5的甲醇或乙醇：醋酸或甲酸或苯甲酸的混合液。
表面处理剂作用是使二遍胶乳-导电分散液复合胶浆能快速凝固，避免开裂、流淌等问题。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S5中，仅手指部分需要浸入二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，即可实现可以手套部分具有导电功能，能够用于触摸手机屏幕或其他触摸屏。根据需要，可仅大拇指或其他一根手指，也可二根手指、或三根、或四根或全部手指浸入二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，可以手指的部分或全部浸入。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S5中，在浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆原料后，还包括喷撒上磨砂颗粒，所述磨砂颗粒为芒硝和/或氯化钠，所述磨砂颗粒的粒径为20～80目。最优选为30～50目的磨砂颗粒。
喷撒有磨砂颗粒使得二遍胶乳-导电分散液复合胶浆干燥后形成具有磨砂表面，能增加手指的磨砂程度，使手套具有优良的抓握力。
不喷撒磨砂颗粒，制备的导电加强指手套即为光滑面的导电加强指手套。
如上所述的制备方法，优选地，在步骤S6中，所述预硫化的温度为65～85℃，时间为15～45min；所述高温硫化的温度为100～120℃，时间为60～90min。
如上所述的制备方法，优选地，所述一遍胶乳分散液复合胶浆还包括水性染料0.5～3份；所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆还包括水性染料0.5～3份。
其中，在一遍胶乳分散液复合胶浆与二遍胶乳-导电分散液复合胶浆中的水性染料可采用不同颜色的染料，使得具有导电的手指部分与不有导电功能的部分具有明确的分界，以便于手套的使用更加灵活、方便。
本发明中先进行低温预硫化，是为了避免直接采用高温硫化时，表面成膜致密，又由于水分较多，易形成表面鼓泡，造成制品缺陷，因此先经过低温预硫化，最优选为65～80℃，25～35min，避免残次品产生，然后再进行高温硫化，高温硫化使手套成膜致密、稳定，最优选高温硫化的温度为110～115℃，使制备的手套使用性能最佳。
经研究发现，如果采用直接在一遍胶乳分散复合液胶浆中加入导电炭黑作为二遍胶乳进行手指部分的浸渍，发现其制备的手套导电性能不均匀，触摸性能不灵敏，需要多次触摸才能实现触屏功能，且二遍胶乳有易脱落现象。
本发明采用的一遍胶乳分散液复合胶浆与二遍胶乳-导电分散液复合胶浆可有效的结合，硫化粘合成一体，既不影响其使用性能，但又可使手指具有导电触屏的功能，有效降低现有导电手套的生产成本，且提高了现有手套的柔软性、耐曲挠性，长时间使用手部不易疲劳。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
本发明制备的导电加强指手套，同整体浸渍的导电胶乳手套相比，本发明的产品不仅节约生产成本，并且制作的手套手感舒适柔软、防护性能及耐穿戴性能优异，又由于颜色可搭配，因此外观美观，且导电性能优异，且本发明产品在使用过程中是可以做到绝缘，但也可以用于操作触摸屏进行电控操作或查看手机触屏点开的效果，并不需要脱掉手套进行操作，这是其他手套产品不可能实现的，便于操作。
本发明的制备方法制备的导电加强指手套，有效降低了生产成本，提高使用舒适性，使用柔软舒适，手指灵活；同时还做到了手掌处绝缘，如丁腈胶乳手套，当手掌处厚度0.2毫米时，瞬间耐击穿电压1.5KV，其它胶乳材料可以实现更高的耐击穿电压，而手指部分是有较灵敏的触屏功能和较好导电性能。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
实施例1
步骤1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，其原料按如下质量份数配比后进行混合搅拌均匀：导电炭黑：100份，分散剂亚甲基二萘磺酸钠：4份，钛酸酯偶联剂TMC-311w：5份，氢氧化钾：1.5份，水：650份；
步骤2、将预硫化好的乳胶与辅料制备一遍胶乳分散复合液胶浆，其各组分质量份数：天然胶乳100份，防霜剂乳化石蜡2份，防黏剂硬脂酸锌2份，油酸钾2份，聚丙烯酸钠1.5份，搅拌发泡体积为1.3倍时停止搅拌，测得其粘度为2000mpa·s；
步骤3、将上述导电炭黑分散液和乳胶混合制备二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其各组分质量份数：天然乳胶：100份，导电炭黑分散液：35份，2％羟甲基乙基纤维素：2份，混合后搅拌均匀，测得其粘度为2500mpa·s；
步骤4、将针织手套胚在温度为50℃时，浸入凝固剂为2％的氯化钙甲醇溶液，取出，浸入一遍胶乳分散复合液胶浆，之后取出；步骤5、浸渍甲醇：醋酸＝100:2(质量比)的表面处理剂，之后取出手套胚；
步骤6、待一遍胶乳分散复合液胶浆表面干燥后，大拇指或食指的指头部位浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆；
步骤7、先在80℃，时间为25min预硫化烘干，最后在高温硫化温度为110℃时间为80min下，制得导电加强指手套。
实施例2
步骤1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，按如下质量份数准备如下原料，导电炭黑：100份，分散剂二丁基萘磺酸钠2份，钛酸酯偶联剂TMC-101：5份，氢氧化钾5份，水600份；混合搅拌均匀，即得导电炭黑分散液；
步骤2、将预硫化好的丁腈与辅料制备一遍胶乳分散复合液胶浆，其各组分质量份数：丁腈胶乳100份，聚丙烯酸钠2份，粘度2200mpa·s；
步骤3、将步骤1获得的导电炭黑分散液和丁腈混合制备二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其各组分质量份数：丁腈胶乳：100份，导电炭黑分散液：30份，2％羟甲基乙基纤维素：10份，混合后的粘度为1500mpa·s；
步骤4、将针织手套胚加热至温度为50℃时，浸入2％的甲醇硝酸钙凝固剂，取出后，将手套胚浸入一遍胶乳分散复合液胶浆，之后取出；
步骤5、浸渍乙醇：甲酸＝100:3(质量比)的表面处理剂，之后取出手套胚；
步骤6、待一遍胶乳分散复合液胶浆表面干燥后，将手套胚的指头部位浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆；
步骤7、在浸泽有二遍胶乳-导电分散液复合胶浆的手指部分喷撒30目的氯化钠；
步骤8、将步骤7获得的手套胚先在75℃，时间为30min预硫化烘干，最后在高温硫化温度为115℃，时间为70min后，制得导电丁腈加强指手套。
实施例3
步骤1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，按如下质量份数准备如下原料，导电炭黑：90份，分散剂为亚甲基二萘磺酸钠和二丁基萘磺酸钠按质量比为1:1混合：5份，钛酸酯偶联剂TMC-201：5份，水：700份；混合搅拌均匀，即得导电炭黑分散液；
步骤2、将预硫化好的氯丁胶乳与辅料制备一遍胶乳分散复合液胶浆，其各组分质量份数：氯丁胶乳100份，硬脂酸钙3份，羧甲基纤维素2份，粘度1800mpa·s；
步骤3、将步骤1获得的导电炭黑分散液和氯丁胶乳混合制备二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其各组分质量份数：氯丁胶乳：100份，导电炭黑分散液：45份，5％干酪素：10份，混合后的粘度为2300mpa.s；
步骤4、将针织手套胚加热至温度为50℃时，浸入凝固剂为质量分数为氯化锌5％的乙醇溶液，之后取出，将手套胚再次浸入一遍胶乳分散复合液胶浆，之后取出；
步骤5、浸渍乙醇：苯甲酸＝100:5(质量比)的表面处理剂，之后取出手套胚；
步骤6、待一遍胶乳分散复合液胶浆表面干燥后，将手套胚的除拇指外的四根手指的指头部位浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆；
步骤7、将步骤6获得的手套胚先在70℃，时间为35min预硫化烘干，最后在高温硫化温度为105℃时间为90min下，制得导电氯丁胶乳加强指手套。
实施例4
步骤1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，按如下质量份数准备如下原料，导电炭黑：90份，分散剂二丁基萘磺酸钠：3份，钛酸酯偶联剂TMC-102：8份，氢氧化钠：3份，水：750份；混合搅拌均匀，即得导电炭黑分散液；
步骤2、将预硫化好的丁苯胶乳与辅料制备一遍胶乳分散复合液胶浆，其各组分质量份数：丁苯胶乳100份，防霜剂5份，有机硅防黏剂4份，PVA 2份，混合搅拌后的粘度为3000mpa·s；
步骤3、将步骤1获得的导电炭黑分散液和丁苯胶乳混合制备二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其各组分质量份数：丁苯胶乳：100份，导电炭黑分散液：35份，5％羟乙基丙基纤维素：8份，混合后的粘度为4100mpa.s；
步骤4、将针织手套胚加热至温度为45℃时，浸入凝固剂为硝酸钙的质量分数为10％的甲醇溶液，取出，将手套胚浸入一遍胶乳分散复合液胶浆，取出；
步骤5、浸渍甲醇：苯甲酸＝100:4(质量比)的表面处理剂，之后取出手套胚；
步骤6、待一遍胶乳分散复合液胶浆表面干燥后，将手套胚的全部指头部位浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆；
步骤7、将步骤6获得的手套胚先在65℃，时间为30min预硫化烘干，最后在高温硫化温度为113℃时间为70min下，制得导电丁苯胶乳导电加强指手套。
上述各实施例中制备的导电加强指手套，手指部分浸渍有二遍胶乳-导电分散液复合胶浆的可用用于触屏，触摸手机屏幕或触屏设备，比较灵敏，使用方便，不用脱掉手套即可实现触屏功能。且使用舒适、柔软、手指灵活使用，长时间使用，手部不感觉僵硬，不易疲劳，耐屈挠性较好，且浸渍有一遍胶乳分散复合液胶浆的部分绝缘性也较好，适用于多种场合的应用。
如以实施例2制备的丁腈胶乳导电加强指手套为例：加入导电炭黑后，手指处的体积电阻为≤106Ω·cm，具有较好的触屏功能；而普通未加入导电炭黑的体积电阻≥1010Ω.cm；没有触屏功能，一般具有触屏功能的体积电阻为107Ω·cm，越小，触屏越灵敏。当手掌处厚度0.2毫米时，瞬间耐击穿电压为1.5KV。以实施例3制备的氯丁胶乳导电加强指手套为例：手指处的体积电阻为≤105Ω·cm，具有较好的触屏功能，更加灵敏，当手掌处的瞬间耐击穿电压可达到2.5KV。以实施例1制备的乳胶导电加强指手套为例：手指处的体积电阻为≤106Ω·cm，具有较好的触屏功能，当手掌处的瞬间耐击穿电压可达到4KV。实施例4制备的丁苯胶乳导电加强指手套为例：加入导电炭黑后，手指处的体积电阻为≤106Ω·cm，具有较好的触屏功能；而普通未加入导电炭黑的体积电阻≥1010Ω.cm；没有触屏功能。当手掌处的瞬间耐击穿电压可达到3KV。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明做其它形式的限制，任何本领域技术人员可以利用上述公开的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种导电加强指手套的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1、将导电炭黑制备成导电炭黑分散液，其中，所述导电炭黑分散液包括按质量份数计的如下组分：导电炭黑80～110份、分散剂2～7份、偶联剂2～8份、碱0～5份和水500～750份；
S2、将预硫化胶乳，加入辅料后增稠，制得一遍胶乳分散复合液胶浆，其中，所述一遍胶乳分散液复合胶浆包括按质量份数计的如下原料：预硫化胶乳80～110份、防霜剂0～10份、防黏剂0～10份、增稠剂0.5～5份和发泡剂0～5份；
S3、将预硫化胶乳和步骤S1获得的所述导电炭黑分散液混合均匀，制得二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，其中，所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆包括按质量份数计的如下原料：预硫化胶乳80～110份、导电炭黑分散液4～80份和增稠剂0.5～5份；
S4、将针织手套胚浸入凝固剂，之后取出浸渍所述一遍胶乳分散液复合胶浆，取出后进行浸渍表面处理剂，之后取出；
S5、待一遍胶乳分散液复合胶浆凝固后，将手套胚的至少一根手指部分或全部浸渍所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆，之后取出；
S6、先进行预硫化烘干，再高温硫化烘干，制得导电加强指手套。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述导电炭黑的粒径≤100微米；
所述分散剂可以是亚甲基二萘磺酸钠或二丁基萘磺酸钠中的一种或两种按任意比的组合；
所述偶联剂为硅烷类偶联剂或钛酸酯类偶联剂中的一种或两种按任意比的组合；
所述碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氨水中的至少一种。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述导电炭黑为90～100份，分散剂为2～5份，偶联剂为3～8份，碱为1～5份和水为600～750份；
在步骤S2中，所述预硫化胶乳为90～100份，防霜剂为1～8份，防黏剂为1～8份，发泡剂为1～4份。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2和S3中，所述预硫化胶乳为丁腈胶乳、氯丁胶乳、丁苯胶乳和天然胶乳中的至少一种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，所述发泡剂为油酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠和月桂酸钾中的至少一种；
所述防霜剂为乳化石蜡或树脂类防霜剂的一种或两种的组合；
所述防黏剂为乳化石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙或有机硅防黏剂中的至少一种。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，凝固剂可以为氯化钙、硝酸钙或氯化锌的甲醇溶液或乙醇溶液，其中，所述氯化钙、硝酸钙或氯化锌的质量分数为1.5％～20％；
浸渍凝固剂时手套胚温度为45～55℃。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述表面处理剂为按质量比为100：2～5的甲醇或乙醇：醋酸或甲酸或苯甲酸的混合液。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S5中，在浸渍二遍胶乳-导电分散液复合胶浆原料后，还包括喷撒上磨砂颗粒，所述磨砂颗粒为芒硝和/或氯化钠，所述磨砂颗粒的粒径为20～80目。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤S6中，所述预硫化的温度为65～85℃，时间为15～45min；所述高温硫化的温度为100～120℃，时间为60～90min。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一遍胶乳分散液复合胶浆还包括水性染料0.5～3份；所述二遍胶乳-导电分散液复合胶浆还包括水性染料0.5～3份。
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