一种抗光老化的乳胶制品及其制造方法与流程

1.本发明涉及乳胶制品制造技术领域，尤其涉及一种抗光老化的乳胶制品及其制造方法。


背景技术：

2.天然胶乳是从橡胶树直接流出的乳白色液体，其主要成分为顺式
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1,4
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聚异戊二烯。除含橡胶烃和水外，还含有少量的多种非橡胶物质，如蛋白质、类脂物、水溶物、丙酮溶物和无机盐等，这些非橡胶物质占鲜胶乳总重的5
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8%。天然胶乳的主要优点是综合性能优异，表现为成膜性能好，湿凝胶强度高，易于硫化，所得制品具有优良的弹性、较高的强度、较大的伸长率和较小的蠕变，适宜制备各种乳胶制品。乳胶制品因具有超高弹性、触感性强、着戴性佳、矫形功能好、生物性能良好等优点，在工农业生产、医疗卫生、军工领域、文化体育、日常生活中都有着广泛的应用。
3.随着人们生活水平的提高，天然乳胶制成的枕头、床垫作为一种高档床上用品，已经越来越多的进入普通百姓人家，天然乳胶具有防螨防菌、良好透气性和吸湿性，其独特的柔软触觉和乳胶高弹性能够顺应人体头部及身体轮廓，不仅更符合了长久的睡眠习惯，更让天然乳胶制品带给使用者健康舒适的睡眠。尽管天然乳胶制品具有诸多优点，但其缺点也比较明显，主要表现为以下两点：（1）乳胶制品接触紫外线后容易氧化，且现有技术中无法采取有效措施阻止乳胶制品氧化，氧化后的乳胶制品容易出现黄变、表面龟裂、切口掉渣、产生异味等等；（2）天然胶乳中含有过敏性水溶性蛋白质等许多非橡胶成份，当胶乳中水溶性蛋白质超过一定的含量时，少部分皮肤易过敏的使用者皮肤就会产生红斑、瘙痒等过敏反应，并有严重的不适感。
4.中国发明专利cn112662025a公开了一种抗光老化的乳胶发泡制品及其制造方法，并具体公开了所述抗光老化的乳胶发泡制品，由包括重量份100～0、固含量60%的天然胶乳nr，重量份0～100、固含量大于60%的丁苯胶乳sbr，重量份7.0～8.5、固含量50%的硫化包，重量份0.65～1.3、固含量50%的dpg分散体，重量份2.3～5.8、固含量20%的油酸钾，重量份0.75～1.35、固含量26%的蓖麻油皂液，重量份0.4～0.8、固含量50%的组合抗光老化剂分散体，以及适量的ph调节剂制成。该专利通过对现有技术的乳胶发泡制品配方进行改进，在配方中添加组合抗光老化剂分散体，所得的乳胶发泡制品能够大幅提高抗光老化性能，延缓老化进程，延长使用寿命。但其添加的组合抗光老化剂分散体中的酚类抗氧剂对甲酚和双环戊二烯基反应物，以及紫外线吸收剂耐高温苯并三唑类紫外线吸收剂uv
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234，均为有毒有刺激性物质，长期接触易造成皮肤过敏和危害健康。基于上述陈述，本发明提出了一种抗光老化的乳胶制品及其制造方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中胶制品接触紫外线后容易氧化，易出现黄变、表面龟裂、切口掉渣、产生异味等问题；除此之外，还解决乳胶制品易造成少部分使用者
皮肤过敏、不适等问题，而提出的一种抗光老化的乳胶制品及其制造方法。
6.一种抗光老化的乳胶制品，天然乳胶80
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100份、纳米填料12
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18份、硫化促进剂1
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5份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯3
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7份、乙二醇单硬脂酸酯2
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4份、硬脂酸丁酯1
‑
3份、十六烷基三甲基溴化铵1
‑
3份。
7.优选的，所述抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶85
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95份、纳米填料14
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16份、硫化促进剂2
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4份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯4
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6份、乙二醇单硬脂酸酯2.5
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3.5份、硬脂酸丁酯1.5
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2.5份、十六烷基三甲基溴化铵1.5
‑
2.5份。
8.优选的，所述抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶90份、纳米填料15份、硫化促进剂3份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯5份、乙二醇单硬脂酸酯3份、硬脂酸丁酯2份、十六烷基三甲基溴化铵2份。
9.优选的，所述纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比3
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5:1
‑
3:18
‑
32，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散20
‑
30min后得分散液，加入海藻酸钠搅拌混合1
‑
2h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1000
‑
1100℃的高温下，煅烧处理1
‑
2h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:7
‑
11，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于58
‑
68℃的温度下，搅拌分散10
‑
20min后，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料。
10.优选的，所述步骤（1）中海藻酸钠的加入量为分散液总量的15
‑
22%。
11.3）煅烧粉末、葡萄糖酸
‑
δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为28
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35:1
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2:1
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3:3
‑
5。
12.优选的，所述硫化促进剂为质量比2
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5:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
13.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以600
‑
800r/min的转速，搅拌混合20
‑
40min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成8
‑
12h，最后在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为18
‑
22khz，超声波功率为200
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500w，微波频率为800
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1000mhz，微波功率为200
‑
500w，超声微波处理18
‑
30min，最后倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
14.优选的，所述步骤s2中的硫化条件具体为：硫化压力为7.5
‑
8.2mpa，硫化温度为110
‑
115℃,硫化时间为30
‑
50min。
15.本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，具有以下有益效果：1、本发明优选配方天然乳胶、纳米填料、硫化促进剂、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵，将配方原料混合硫化后，再进行超声微波处理，最后倒模成型、开模制得所需的乳胶制品；本发明配方安全科学，工艺简单易操作，所得乳胶制品在保持天然乳胶超高弹性、良好生物性等优异特性的同时，具有优异的抗光老化性、抗氧化性，可长时间接触紫外线不黄变，不产生异味，综合质量好，使用寿命
长；本发明制造的乳胶制品过敏性水溶性蛋白质含量低至48.53μg/g，长期使用不会造成皮肤过敏、不适等问题，其还具有良好的防腐防霉，杀菌除螨，耐洗除味等功效。
16.2、本发明将氧化铝和二氧化钛加水分散后，加海藻酸钠混合煅烧，然后将煅烧粉末加乙醇水溶液搅拌分散后，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，混合均匀后，冷冻干燥、研磨，制得纳米填料；本发明所得纳米填料具有良好的光热稳定性、化学稳定性和机械稳定性，同时还具有较好的紫外线掩蔽作用，能够有效反射太阳光的直射；其用于增容补强天然乳胶具有添量高，共混分散性好的特定，能够有效改善乳胶制品的耐热性、耐久性和耐老化性能。
17.3、本发明采用二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配制得硫化促进剂，其用于天然乳胶硫化具有有效硫化交联效率高，乳胶制品耐老化性增强等特点，同时还能改善乳胶制品的力学性能，拉伸强度高达29.6mpa，扯断伸长率高达900%。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
19.实施例一80份、纳米填料12份、硫化促进剂1份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯3份、乙二醇单硬脂酸酯2份、硬脂酸丁酯1份、十六烷基三甲基溴化铵1份；其中，纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比3:1:18，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散20min后得分散液，加入分散液总量15%的海藻酸钠搅拌混合1h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1000℃的高温下，煅烧处理1h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:7，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于58℃的温度下，搅拌分散10min后，控制煅烧粉末、葡萄糖酸
‑
δ
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内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为28:1:1:3，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
‑
δ
‑
内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料；其中，硫化促进剂为质量比2:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
20.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以600r/min的转速，搅拌混合20min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成8h，最后控制硫化压力为7.5mpa，硫化温度为110℃,硫化时间为30min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为18khz，超声波功率为200w，微波频率为800mhz，微波功率为200w，超声微波处理18min，最后倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
21.实施例二本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶90份、纳米填料15份、硫化促进剂3份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯5份、乙二醇单硬脂酸酯3份、硬脂酸丁酯2份、十六烷基三甲基溴化铵2份；
其中，纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比4:2:25，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散25min后得分散液，加入分散液总量18%的海藻酸钠搅拌混合1.5h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1050℃的高温下，煅烧处理1.5h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:9，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于53℃的温度下，搅拌分散15min后，控制煅烧粉末、葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为32:1.5:2:4，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
‑
氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料；其中，硫化促进剂为质量比3.5:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
22.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以700r/min的转速，搅拌混合30min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成10h，最后控制硫化压力为7.8mpa，硫化温度为112℃,硫化时间为40min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为20khz，超声波功率为350w，微波频率为900mhz，微波功率为350w，超声微波处理24min，最后倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
23.实施例三本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶100份、纳米填料18份、硫化促进剂5份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯7份、乙二醇单硬脂酸酯4份、硬脂酸丁酯3份、十六烷基三甲基溴化铵3份；其中，纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比5:3:32，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散30min后得分散液，加入分散液总量22%的海藻酸钠搅拌混合2h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1100℃的高温下，煅烧处理2h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:11，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于68℃的温度下，搅拌分散20min后，控制煅烧粉末、葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为35:2:3:5，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料；其中，硫化促进剂为质量比5:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
24.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以800r/min的转速，搅拌混合40min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成12h，最后控制硫化压力为8.2mpa，硫化温度为115℃,硫化时间为50min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为22khz，超声波功率为500w，微波频率为1000mhz，微波功率为500w，超声微波处理30min，最后倒模
成型、开模即得所需的乳胶制品。
25.对比例一本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶80份、纳米填料12份、硫化促进剂1份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯3份、乙二醇单硬脂酸酯2份、硬脂酸丁酯1份、十六烷基三甲基溴化铵1份；其中，纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比3:1:18，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散20min后得分散液，加入分散液总量15%的海藻酸钠搅拌混合1h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1000℃的高温下，煅烧处理1h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:7，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于58℃的温度下，搅拌分散10min后，控制煅烧粉末、葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为28:1:1:3，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料；其中，硫化促进剂为质量比2:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
26.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以600r/min的转速，搅拌混合20min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成8h，最后控制硫化压力为7.5mpa，硫化温度为110℃,硫化时间为30min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将硫化胶料倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
27.对比例二本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶80份、纳米填料12份、硫化促进剂1份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯3份、乙二醇单硬脂酸酯2份、硬脂酸丁酯1份、十六烷基三甲基溴化铵1份；其中，纳米填料为纳米氧化铝；其中，硫化促进剂为质量比2:1的二苄基二硫代氨基甲酸锌和三羟甲基氨基甲烷的复配剂。
28.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以600r/min的转速，搅拌混合20min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成8h，最后控制硫化压力为7.5mpa，硫化温度为110℃,硫化时间为30min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为18khz，超声波功率为200w，微波频率为800mhz，微波功率为200w，超声微波处理18min，最后倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
29.对比例三本发明提出的一种抗光老化的乳胶制品，包括以下重量份的原料：天然乳胶80份、
纳米填料12份、硫化促进剂1份、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯3份、乙二醇单硬脂酸酯2份、硬脂酸丁酯1份、十六烷基三甲基溴化铵1份；其中，纳米填料由以下方法制得：（1）按质量比3:1:18，将氧化铝和二氧化钛加入到水中，超声分散20min后得分散液，加入分散液总量15%的海藻酸钠搅拌混合1h，得混合液；（2）将混合液置于高温煅烧设备中，在氮气气氛下，于1000℃的高温下，煅烧处理1h，煅烧完全后降温即得煅烧粉末；（3）按质量比1:7，将煅烧粉末加入到浓度为32%的乙醇水溶液中，于58℃的温度下，搅拌分散10min后，控制煅烧粉末、葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮的质量比为28:1:1:3，保温边搅拌边加入葡萄糖酸
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δ
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内酯、3
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氨基丙基三乙氧基硅烷和舒利苯酮，待完全混合均匀后，冷冻干燥、研磨，即得纳米填料；其中，硫化促进剂为二苄基二硫代氨基甲酸锌。
30.本发明还提出了一种抗光老化的乳胶制品的制造方法，包括以下步骤：s1、将天然乳胶、纳米填料和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯共同加入到高速混合机中，以600r/min的转速，搅拌混合20min，得混合物a；s2、将硫化促进剂、乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸丁酯和十六烷基三甲基溴化铵依次加入到步骤s1中的混合物a中，继续搅拌混合均匀后，熟成8h，最后控制硫化压力为7.5mpa，硫化温度为110℃,硫化时间为30min，在平板硫化机上硫化形成硫化胶料；s3、将步骤s2中制得的硫化胶料置于超声微波设备中，控制超声波频率为18khz，超声波功率为200w，微波频率为800mhz，微波功率为200w，超声微波处理18min，最后倒模成型、开模即得所需的乳胶制品。
31.分别测试本发明实施例一
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三，以及对比例一
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三中制备得到的乳胶制品的综合性能，得出如下结果：注：光稳定性指：经过光老化试验（紫外线强度500μw/cm，照射时间24h,48h,72h）后测得的乳胶制品的拉伸强度。
32.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。