CN115521606B - 一种聚氨酯组合物、丁腈手套及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚氨酯组合物、丁腈手套及其制备方法。该聚氨酯组合物包括如下重量份数的组分：聚氨酯胶乳70～100份，阴离子型微孔交换树脂10～50份，水20～120份；所述阴离子型微孔交换树脂含有碱性基团。该聚氨酯组合物用于丁腈手套内层，具有良好的吸汗、除异味效果，能有效解决因长期戴手套出汗诱发的皮肤病问题，保护工作人员的健康。

Description

一种聚氨酯组合物、丁腈手套及其制备方法

技术领域

本发明涉及手套技术领域，更具体地，涉及一种聚氨酯组合物、丁腈手套及其制备方法。

背景技术

一次性丁腈检查手套凭借优异的特性在抗疫中成为至关重要医疗防疫产品之一。原料丁腈橡胶由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合制得，其手套制品具有耐油性、耐磨性、耐热性等。一次性丁腈检查手套广泛用于医疗、化工、食品等行业。

随着“疫情”的爆发，核酸采集取样及检测逐步成为主要防疫措施，一次性丁腈检查手套随之需求量剧增，导致市场上丁腈手套供不应求，同时也发现了一次性丁腈手套的各种不足之处。例如：在核酸采集环节，采样者往往长时间穿戴丁腈手套作业，丁腈手套以合成胶乳为原料虽然具有优良的弹性和密闭性好，但是延展性、透气性不足，这样长时间穿戴会导致穿戴者手部被手套勒的血液流动不畅和出汗无法排除，导致手上充满汗臭味，更甚者容易诱发皮肤病，工作中又不能频繁穿脱手套否则会引发新的传染链。

名称为一种具有高耐磨的吸湿排汗手套及制备方法的中国专利公开了一种吸湿排汗手套，该手套通过纤维和艾绒棉进行排汗，其吸汗排汗效果较为有限。

一次性丁腈检查手套作为重要防疫物资之一，除了需具有优异的防护性能之外，还需具有较好的吸汗性能，这是因为：面对大规模核酸筛选及检测，降低因穿戴出汗导致更换手套的频次，能够提高工作效率以及使工作人员得到更好的保护。对于丁腈手套制造企业来说，设计一款具有吸汗除异味的丁腈手套，对丁腈手套技术改善研发具有实际的意义。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有手套的吸汗排汗效果不佳的问题，提供一种聚氨酯组合物。该聚氨酯组合物用于丁腈手套内层，具有良好的吸汗、除异味效果，能有效解决因长期戴手套出汗诱发的皮肤病问题，保护工作人员的健康。

本发明的进一步目的是提供上述聚氨酯组合物的制备方法。

本发明的进一步目的是提供一种丁腈手套。

本发明的进一步目的是提供上述丁腈手套的制备方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种聚氨酯组合物，包括如下重量份数的组分：

聚氨酯胶乳70～100份，阴离子型微孔交换树脂10～50份，水20～120份；所述阴离子型微孔交换树脂含有碱性基团。

将该聚氨酯组合物用于丁腈手套内层，阴离子型微孔交换树脂的微孔本身可以吸附大量汗液；而聚氨酯中具有亲水基团，其可以吸附气态的汗水并通过阴离子型微孔交换树脂的微孔将汗水传递给阴离子型微孔交换树脂，从而进一步提高阴离子型微孔交换树脂的汗水吸附量。阴离子型微孔交换树脂中的碱性基团可与汗水中的有机物反应，从而去除汗水中有机物带来的异味。即本发明的聚氨酯组合物用于丁腈手套内层，具有良好的吸汗、除异味效果，能有效解决因长期戴手套出汗诱发的皮肤病问题，保护工作人员的健康。

优选地，所述包括如下重量份数的组分：

聚氨酯胶乳75～85份，阴离子型微孔交换树脂15～35份，水50～110份。

优选地，所述聚氨酯胶乳中聚氨酯含量为35～55wt％。

在该聚氨酯含量下，制备得到的丁腈手套的吸汗性能和除异味性能更优。

优选地，所述阴离子型微孔交换树脂的湿视密度0.70～0.87g/ml。

在该湿视密度下，制备得到的丁腈手套的除异味效果更佳。

本发明的阴离子型微孔交换树脂的湿视密度按照GB/T8331-2008标准检测得到。

优选地，所述碱性基团为叔胺基或亚胺基中的至少一种。

优选地，所述阴离子型微孔交换树脂中的母体结构(即阴离子型微孔交换树脂的树脂)为苯乙烯/二乙烯苯共聚体树脂。

上述聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分混合，即得所述聚氨酯组合物。

一种丁腈手套，包括内层和外层；所述内层由上述聚氨酯组合物制备得到；所述外层由丁腈乳液制备得到；所述丁腈乳液包括如下重量份数的组分：

丁腈胶乳10～100份，氯丁胶乳10～20份，硫磺1～10份、促进剂0.5～3份、氧化锌0.5～2份、防老剂0.3～2、水10～150份，发泡剂1～3份、增稠剂1～5份、其他助剂1～5份。

该丁腈手套包括由本发明的聚氨酯组合物制备得到内层，其具有良好的吸汗、除异味效果。而在丁腈乳液还加入发泡剂和增稠剂，使得最后形成的外层存在微孔结构，这些微孔结构可以作为通道，有利于内层吸附的汗水往外界排出，从而提高内层的吸汗、除异味性能。

优选地，所述丁腈乳液包括如下重量份数的组分：

丁腈胶乳60～90份，氯丁胶乳12～18份，硫磺1.5～3份、促进剂0.6～1份、氧化锌1.5～1.8份、水60～90份，发泡剂1.5-2.5份、增稠剂1.5～2.5份、其他助剂1.7～3份。

本领域常用的丁腈胶乳、氯丁胶乳、硫磺、促进剂和氧化锌都可以用于本发明中。

优选地，所述发泡剂为油酸钾、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠或十二烷基硫酸钠中的至少一种。

优选地，所述增稠剂为羟甲基纤维素钠或聚丙烯酸甲酯中的至少一种。

优选地，所述其他助剂为防老剂或色粉中的至少一种。

更为优选地，所述防老剂为对甲酚和双环戊二烯丁基化产物或亚磷酸酯中的至少一种。

更为优选地，所述色粉为二氧化钛。

优选地，所述丁腈乳液的制备方法包括如下步骤：

将丁腈胶乳、氯丁胶乳、硫磺、促进剂、氧化锌、其他助剂和水混合，预硫化、再加入发泡剂，打发，加入增稠剂，即得所述丁腈乳液。

更为优选地，所述预硫化的温度为20～40℃，时间为8～12h。

上述丁腈手套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将手模置于到凝固液中进行第一次浸渍，取出并进行第一次干燥；将手模置于丁腈乳液中进行第二次浸渍，取出并进行第二次干燥；将手模置于聚氨酯组合物中进行第三次浸渍，取出并进行第三次干燥，脱模，即得所述丁腈手套。

优选地，所述第一次浸渍的时间为10～60s。

优选地，所述第一次干燥的时间为150～300s，温度为60～85℃。

优选地，所述第二次浸渍的时间为10～20s。

优选地，所述第二次干燥的时间为200～500s，温度为70～90℃。

优选地，所述第三次浸渍的时间为10～20s。

优选地，所述第三次干燥的时间为200～500s，温度为70～100℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该用于丁腈手套内层的聚氨酯组合物用于丁腈手套内层，具有良好的吸汗、除异味效果，吸汗性能能达到4级以上，除异味性能达到B级以上，能有效解决因长期戴手套出汗诱发的皮肤病问题，保护工作人员的健康。

具体实施方式

为了更清楚、完整的描述本发明的技术方案，以下通过具体实施例进一步详细说明本发明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，可以在本发明权利限定的范围内进行各种改变。

本发明各实施例及对比例选用的部分试剂说明如下：

聚氨酯胶乳1#：AH-1618，安徽安大华泰新材料有限公司，聚氨酯含量为 50±1％；

聚氨酯胶乳2#：AH-1502E13，安徽安大华泰新材料有限公司，聚氨酯含量为35±1％；

聚氨酯胶乳3#：AH-1702A，安徽安大华泰新材料有限公司，聚氨酯含量为 40±1％；

聚氨酯胶乳4#：AH-1502F，安徽安大华泰新材料有限公司，聚氨酯含量为 30±1％；

聚氨酯胶乳5#：YS-3000,陶氏化学(上海)有限公司，聚氨酯含量为55±1％；

阴离子型微孔交换树脂1#：201*7，廊坊鼎源化工建材有限公司，碱性基团为叔胺基，湿视密度为0.77g/mL～0.87g/mL，形态为含微孔的颗粒状；母体结构为苯乙烯/二乙烯苯共聚树脂；

阴离子型微孔交换树脂2#：D301，大城县瀚恒化工，碱性基团为叔胺基，湿视密度为0.70g/mL～0.75g/mL，形态为含微孔的颗粒状；母体结构为苯乙烯/ 二乙烯苯共聚树脂；

阴离子型微孔交换树脂3#：D201离子交换树脂，大城县碧鸿化工，碱性基团为叔胺基，湿视密度0.63g/ml～0.69g/ml；母体结构为苯乙烯/二乙烯苯共聚树脂；

阳离子型微孔交换树脂：IR120Na，深圳市益佳源环保科技有限公司，含酸性基团，酸性基团为磺酸基，湿视密度为0.75g/ml～0.81g/ml，形态为含微孔的颗粒状；

阴离子型交换树脂：201X7，天津波鸿数值科技有限公司，湿视密度为0.68 g/ml～0.75g/ml，形态为不含微孔的颗粒状；

丁腈胶乳：KNL830,Kumho Petrochemical

氯丁胶乳：；CRL50LF，山东飞涂防水材料有限公司；

硫磺：市售；

促进剂：BZ促进剂和EZ促进剂的复合物，其中BZ促进剂和EZ促进剂的质量比为1：1，市售；

氧化锌：市售；

发泡剂：油酸钾，市售；

增稠剂：羟甲基纤维素钠，市售；

防老剂：双环戊二烯丁基化产物，市售；

色粉：二氧化钛，市售。

如未特别说明，各平行实施例和对比例中选用的各组分均为相同的市售产品。

本发明的各实施例及对比例的聚氨酯组合物、丁腈乳液、丁腈手套的制备工艺如下：

聚氨酯组合物：将聚氨酯胶乳、阴离子型微孔交换树脂和水混合，即得。

丁腈乳液：将丁腈胶乳、氯丁胶乳、硫磺、促进剂、氧化锌、其他助剂和水加入到反应釜中混合，在40℃下预硫化8小时，再加入发泡剂，由高速搅拌电机将乳液打发到原来体积的两倍，加入增稠剂，形成均匀稳定气泡乳液，即得。

丁腈手套：采用酸和碱进行手模清洗，将手模加热后置于到凝固液中进行第一次浸渍，时间为35秒；取出并进行第一次干燥，时间为240秒，温度为80℃；将手模置于丁腈乳液中进行第二次浸渍，时间为9秒；取出并进行第二次干燥，时间为400秒，温度为80℃；将手模置于聚氨酯组合物中进行第三次浸渍，时间为8秒；取出并进行第三次干燥，时间为400秒，温度为85℃，采用去离子水进行沥滤，135℃的条件下进行高温硫化28min，再经氯洗、中和、烘干、脱模，即得所述丁腈手套。

本发明各实施例和对比例提供的丁腈手套，按如下测试方法进行性能测定：

1、吸汗性能测试：将丁腈手套放入干燥室干燥10min，测定其含水率为A1 (吸水下限)，将该丁腈手套浸泡入生理盐水30min，取出，擦干表面水分，测定含水率为A2(吸水上限)，计算A1减去A2的差，将两者之差平均划分为五份，由大到小依次记为五个等级，分别是5级、4级、3级、2级和1级，其中吸汗性能优劣的排序为：5级、4级、3级、2级和1级。穿戴后测定丁腈手套含水率，将所得含水率与对应的等级对应。

含水率测试方法：含水率＝(湿重-干重)/干重×100％，湿重即烘干前称重M1，干重即105度烘干40min后的重量记作M2，含水率＝(M1-M2)/M2。

2、除异味性能测试：取丁腈手套3支，放入4L气味瓶，用37±2℃处理2h ，从加热箱取出后冷却到室温，然后找五个气味评测人员分别评测气味等级，各等级结果的算术平均值来得到初始气味等级(M1)，然后用该测试手套安排人员试戴60min，同样放入4L气味瓶，用37±2℃处理2h，从加热箱取出后冷却到室温，然后找五个气味评测人员分别评测气味等级，各等级结果的算术平均值来得到使用后气味等级(M2)，两种等级对比(M2-M1)，如果原始气味等级大于等于使用后气味等级则代表除异味效果优秀，如果原始气味等级小于使用后气味等级，则代表除异味效果较差，又可以根据两者相差的具体数值来设置除味性能等级评判，分别可设置为A、B、C、D，分别代表除异味效果优秀、一般、差、极差。M1或M2的气味等级分为1级、2级、3级、4级、5级和6级，分别代表无气味、稍微气味、有明显气味但不刺激、有刺激性气味、有强烈刺激扰人气味、无法忍受气味。

实施例1～12

实施例1～12提供一系列聚氨酯组合物和丁腈乳液，并将其制备成丁腈手套。

表1实施例1～5的配方(重量份)

表2实施例6～12的配方(重量份)

对比例1

本对比例提供一种聚氨酯组合物和丁腈乳液，并将其制备成丁腈手套，与实施例1的不同之处在于：将聚氨酯组合物中的阴离子型微孔交换树脂1#替换为阳离子型微孔交换树脂。

对比例2

本对比例提供一种聚氨酯组合物和丁腈乳液，并将其制备成丁腈手套，与实施例1的不同之处在于：将聚氨酯组合物中阴离子型微孔交换树脂1#替换为阴离子型交换树脂。

对比例3

本对比例提供一种聚氨酯组合物和丁腈乳液，并将其制备成丁腈手套，与实施例1的不同之处在于：聚氨酯组合物中不加入阴离子型微孔交换树脂1#。

对比例4

本对比例提供一种丁腈手套，与实施例1的丁腈手套的不同之处在于：不进行第三次浸渍，即第二次浸渍后，取出并进行第二次干燥，35℃的条件下进行高温硫化28min，再经氯洗、中和、烘干、脱模，即得本对比例的丁腈手套。

按上述提及的测试方法对各实施例和对比例制备得到丁腈手套的性能进行测定，测试结果如表3。

表3各实施例和对比例制备得到丁腈手套的性能测试结果

从表3可知，实施例1～12制备得到的丁腈手套都具有良好的吸汗性能和除异味性能，吸汗性能能达到4级以上(即4级或5级)，除异味性能达到B级以上(即A级或B级)。对比例1加入的是阳离子型微孔交换树脂，其除异味性能较差。对比例2加入的是阴离子型交换树脂，其吸汗性能较差，且除异味性能也有所下降。对比例3不加入阴离子型微孔交换树脂1#，其吸汗性能和除异味性能都较差。对比例4的手套只有单层的丁腈层，其吸汗性能和除异味性能都较差。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于丁腈手套内层的聚氨酯组合物，其特征在于，包括如下重量份数的组分：

聚氨酯胶乳70～100份，阴离子型微孔交换树脂10～50份，水20～120份；所述阴离子型微孔交换树脂含有碱性基团。

2.根据权利要求1所述聚氨酯组合物，其特征在于，所述包括如下重量份数的组分：

聚氨酯胶乳75～85份，阴离子型微孔交换树脂15～35份，水50～110份。

3.根据权利要求1所述聚氨酯组合物，其特征在于，所述聚氨酯胶乳中聚氨酯含量为35～55wt％。

4.根据权利要求1所述聚氨酯组合物，其特征在于，所述阴离子型微孔交换树脂的湿视密度为0.70～0.87g/ml。

5.权利要求1～4任一所述聚氨酯组合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各组分混合，即得所述聚氨酯组合物。

6.一种丁腈手套，其特征在于，包括内层和外层；所述内层由权利要求1～4任一所述聚氨酯组合物制备得到；所述外层由丁腈乳液制备得到；所述丁腈乳液包括如下重量份数的组分：

丁腈胶乳10～100份，氯丁胶乳10～20份，硫磺1～10份、促进剂0.5～3份、氧化锌0.5～2份、水10～150份，发泡剂1～3份、增稠剂1～5份、其他助剂1.5～8份。

7.根据权利要求6所述丁腈手套，其特征在于，所述丁腈乳液包括如下重量份数的组分：

丁腈胶乳60～90份，氯丁胶乳12～18份，硫磺1.5～3份、促进剂0.6～1份、氧化锌1.5～1.8份、水60～90份，发泡剂1.5-2.5份、增稠剂1.5～2.5份、其他助剂1.7～3份。

8.根据权利要求6所述丁腈手套，其特征在于，所述发泡剂为油酸钾、脂肪醇聚乙烯醚硫酸钠或十二烷基硫酸钠中的至少一种；所述增稠剂为羟甲基纤维素钠或聚丙烯酸甲酯中的至少一种。

9.根据权利要求6所述丁腈手套，其特征在于，所述丁腈乳液的制备方法包括如下步骤：

将丁腈胶乳、氯丁胶乳、硫磺、促进剂、氧化锌、其他助剂和水混合，硫化、再加入发泡剂，打发，加入增稠剂，即得所述丁腈乳液。

10.权利要求6～9任一所述丁腈手套的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将手模置于到凝固液中进行第一次浸渍，取出并进行第一次干燥；将手模置于丁腈乳液中进行第二次浸渍，取出并进行第二次干燥；将手模置于聚氨酯组合物中进行第三次浸渍，取出并进行第三次干燥，脱模，即得所述丁腈手套。