一种用于化工防护手套的复合胶乳、制备方法及应用与流程

本发明涉及特种手套，特别涉及一种用于化工防护手套的复合胶乳、制备方法及应用。

背景技术：

1、丁基胶乳（butyl latex）是异丁烯与少量异戊二烯的共聚物乳液，其主链上甲基密集堆积使得分子链运动受限，具有极低的气体透过率（为天然橡胶的1/8以下）、优异的耐臭氧、耐老化和耐化学腐蚀性能，是制备防毒防化工手套、医用手套及气密密封件的理想材料。然而，由于丁基橡胶主链柔顺性强、分子链间交联少，未补强的丁基胶乳胶膜撕裂强度仅为15-18kn/m，难以满足特种手套在复杂工况下的机械性能要求。

2、为改善丁基橡胶力学短板，现有技术提出引入氢化丁腈橡胶（hnbr）进行改性。氢化丁腈橡胶具备优良的力学强度与耐化学品性能，但属于极性橡胶；丁基橡胶属于非极性橡胶，二者极性差异大，直接共混时两相界面相容性差，氢化丁腈作为刚性相易限制丁基橡胶分子链伸展，造成共混胶膜扯断伸长率显著下降，手套柔韧性变差，穿戴易开裂，断裂伸长率大幅度降低。

3、丁基橡胶的材料如果撕裂强度低，会容易被撕裂，特别是化工现场环境复杂，手套会被边角、毛刺、颗粒轻微刮擦，会产生肉眼不容易发现的微小划痕、切口。很多手套外观看着完好，但已经存在微小缺口；在手部反复弯曲、如手套虎口等位置在循环弯折作用下，细小缺陷会快速扩展变大，最后直接撕裂破洞，失去防护功能。

4、在一些需要较精细动作的酸碱环境下，不适合用厚的手套，特别是在厚度小于1mm规格的乳胶手套中，很难同时满足撕裂强度大、耐酸碱性能好、断裂伸长率大、耐刮擦且柔软度好的要求。

5、因此，开发一种用于化工防护手套的复合胶乳，该复合胶乳兼顾高撕裂强度、高耐酸碱浸泡保留率、耐刮擦、延缓裂纹扩展性能好且柔软度高，适合用于手套，对化工防护手套领域具有重要现实意义。

技术实现思路

1、为实现上述目的，本发明提供一种用于化工防护手套的复合胶乳，具有高撕裂强度、高耐酸碱浸泡保留率、耐刮擦、延缓裂纹扩展性能好且柔软度高，适合用于化工防护手套材料。

2、进一步地，本发明还提供一种采用上述复合胶乳制备化工防护手套的方法。

3、一种用于化工防护手套的复合胶乳，按其重量份包括以下成分：

4、丁基胶乳：100份；

5、氢化丁腈橡胶胶乳：5-10份；

6、月桂酸钾：0.1份；

7、改性白炭黑：0.1-1份；

8、促进剂px：1-3份；

9、促进剂zdc：4.8-6份；

10、硫黄：1-3份；

11、氧化锌：4-5份；

12、n,n-二苄基十二烷基胺：0.05份；

13、防老剂dbh：0.8-1.2份；

14、其中，所述改性白炭黑为dtdp改性白炭黑，通过以下方法制备：将100重量份纳米sio2粉体平铺托盘，干燥后备用；取去离子水，投入干燥后的纳米sio2，搅拌均匀，加入5重量份dtdp（3,3'-二硫代二丙酸）粉体，搅拌至溶解；滴加tisab缓冲溶液调节溶液ph=5.0，搅拌均匀得到硅溶胶；将硅溶胶装入透析袋密封，浸泡除去水溶性小分子物质，减压浓缩成粉体，过筛200目，得到改性白炭黑。

15、一种上述的用于化工防护手套的复合胶乳的制备方法，包括以下步骤：

16、步骤1，月桂酸钾溶液制备；

17、步骤2，丁基胶乳极性改性：搅拌丁基胶乳，缓慢加入步骤1制备的月桂酸钾溶液的70%，搅拌均匀；

18、步骤3，氢化丁腈胶乳预分散：搅拌氢化丁腈胶乳，在常温下以80-100r/min搅拌，加入剩余月桂酸钾溶液，搅拌均匀，得到预稳定的氢化丁腈胶乳；

19、步骤4，丁基/氢化丁腈共混胶乳的制备：

20、将步骤3预稳定后的氢化丁腈胶乳缓慢加入步骤2的极性改性后的丁基胶乳中，搅拌均匀，使氢化丁腈均匀分散于丁基基体中；

21、步骤5，改性白炭黑制备：将100重量份纳米sio2粉体干燥后备用；取去离子水，投入干燥后的纳米sio2，搅拌均匀，加入5重量份dtdp（3,3'-二硫代二丙酸）粉体，搅拌至溶解；滴加tisab缓冲溶液调节溶液ph=5.0，搅拌均匀得到硅溶胶；将硅溶胶装入透析袋密封，浸泡除去水溶性小分子物质，减压浓缩成粉体，过筛200目，得到改性白炭黑；

22、步骤6，改性白炭黑和促进剂的加入：将步骤5制备的改性白炭黑缓慢加入步骤4的丁基/氢化丁腈共混胶乳中，再加入硫黄、氧化锌、n,n-二苄基十二烷基胺、促进剂px、促进剂zdc和防老剂dbh，搅拌得到均匀的复合胶乳。

23、其中，所述步骤1月桂酸钾溶液制备具体步骤为：将月桂酸钾加入去离子水中，在50-60℃下搅拌至完全溶解，制备质量分数为10%的月桂酸钾水溶液。

24、其中，所述步骤2丁基胶乳极性改性具体步骤为：在常温下以60-80r/min搅拌丁基胶乳，缓慢加入步骤1制备的月桂酸钾溶液总量的70%，继续搅拌30-40min，使月桂酸根离子充分吸附在丁基胶乳粒子表面。

25、其中，所述步骤3氢化丁腈胶乳预分散具体为：将氢化丁腈胶乳加入另一搅拌罐中，在常温下以80-100r/min搅拌，加入月桂酸钾溶液总量的30%，搅拌20min，得到预稳定的氢化丁腈胶乳。

26、其中，所述步骤4丁基/氢化丁腈共混胶乳的制备具体为：将步骤3预稳定后的氢化丁腈胶乳缓慢加入步骤2极性改性后的丁基胶乳中，控制搅拌速度100-150r/min，搅拌60-240min，使氢化丁腈均匀分散于丁基基体中。

27、其中，所述步骤5改性白炭黑制备的具体为：将100重量份纳米sio2粉体平铺在托盘上，在120℃真空烘箱中干燥12h备用；取250重量份去离子水，投入干燥后的纳米sio2，搅拌均匀，再加入5重量份dtdp（3,3'-二硫代二丙酸）粉体，常温搅拌至完全溶解；滴加tisab缓冲溶液调节溶液ph=5.0，持续搅拌10min得到均匀的硅溶胶；将硅溶胶装入透析袋密封，浸入去离子水中，换水除去小分子物质，减压浓缩成粉体，过筛200目，得到改性白炭黑。

28、其中，所述步骤6改性白炭黑和促进剂的加入的具体为：将步骤5制备的改性白炭黑缓慢加入步骤4的丁基/氢化丁腈共混胶乳中，再加入硫黄、氧化锌、n,n-二苄基十二烷基胺、促进剂px、促进剂zdc和防老剂dbh，搅拌120min，得到均匀的复合胶乳。

29、一种上述制备方法得到的复合胶乳用于制备手套的方法：包括浸渍成膜步骤：将复合胶乳进行浸渍、硫化、热水清洗和干燥，得到产品。

30、其中，所述浸渍成膜的具体为：将复合胶乳浸渍处理过的模具，浸渍时间60-80s，提升后在75℃下干燥90min，再置于高压硫化罐中硫化，脱模后在热水中清洗30min以上，最后在90℃下干燥至恒重；

31、其中，所述硫化条件为：硫化温度120℃，硫化气压0.2-0.3mpa，硫化时间50-70min；成品膜厚度为0.5-0.7mm。

32、本发明所述的丁基胶乳可以是市场上购买得到的丁基胶乳，也可以由如下重量份的成分制成，15重量份丁基橡胶、5重量份油酸、3重量份氢氧化钾、1.5重量份磷酸二氢钾、4重量份聚乙烯醇以及4重量份聚氧乙烯蓖麻油钾皂和100重量份水。

33、本发明所述的丁基胶乳可以通过以下方法制备得到的：将丁基橡胶进行薄通压片处理，随后在已打入石油醚的打浆机内加入丁基胶片，启动打浆机，搅拌6h，至胶片完全溶解，制得均匀稳定的丁基胶糊，其中丁基胶片与石油醚的质量比例为15∶85；然后，将丁基胶糊置于乳化设备中，加入5重量份油酸进行预混5min；再加入3重量份氢氧化钾、1.5重量份磷酸二氢钾、4重量份聚乙烯醇以及4重量份聚氧乙烯蓖麻油钾皂，再加入100重量份水，乳化形成稳定的丁基胶乳，蒸馏、离心后，制备到的固含量为50%-60%的丁基胶乳备用。

34、相较于现有技术，本发明的用于化工防护手套的复合胶乳及其制备方法，采用月桂酸钾对丁基胶乳、氢化丁腈胶乳分别进行预稳定改性，使非极性丁基胶乳与极性氢化丁腈胶乳均匀共混，同时采用dtdp（3,3'-二硫代二丙酸）改性白炭黑，提升填料在乳胶基体中的分散性，并且使用n,n-二苄基十二烷基胺和氧化锌作为活性助剂，制备得到的复合胶乳断裂伸长率和撕裂强度高，具有优异的耐酸性能和耐碱性能，同时柔软度好，延缓裂纹扩展性能高，有效延长手套的使用周期，同时耐刮擦并且有较好的抑菌性能，可广泛应用于化工防护手套领域。