一种胶乳制品表面处理剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于橡胶胶乳工业技术领域，具体涉及一种胶乳制品表面处理剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.胶乳浸渍制品，特别是薄壁制品，如手套、避孕套等，在成型和硫化后，其表面自身黏性特强，造成表面容易黏连，废品率高，未经表面处理的制品穿戴也不方便。为了防止发黏，改善外观，提高使用性能，进一步补偿其所用主原料的某些特性不足，对胶乳制品表面进行处理，这一步尤为重要。
3.现有技术中，防黏的方法有物理处理法、化学处理法、防黏表面修饰等。物理处理法中，最常用的是涂粉法，经浸渍干燥或硫化过的制品，脱模后进行涂粉，包括干法和湿法。一般涂的隔离剂有滑石粉、云丹粉硬脂酸锌、白艳华等。该方法的优点是防黏效果好，缺点是涂粉会造成粉尘污染，会残留在制品表面，对使用也会带来不良的影响。也有涂硅油及其乳化液以及目前在用的一些新型高分子聚合物乳液的方法，但对这些材料的使用存在一定的局限，如硅油只适用于避孕套，一些高分子聚合物乳液只适用于如医用手套和一次性使用手套，对工业、家用手套气球类等就不适用。
4.化学处理方法中，胶乳浸渍产品中的主体材料大都为带有反应型二烯结构的聚合物，对干燥或硫化的橡胶表面选择进行卤化反应，从而形成非黏性表面层。卤化反应中最普遍采用的是氯化反应，方法是将次氯酸钠或漂白粉分散在水中，加盐酸进行反应，氯水中的氯气会对天然胶乳硫化胶膜表面进行环化、氯化反应，使胶膜表面失去黏性，从而制品表面丧失黏性，光滑、不黏污，穿戴舒适。该方法的优点是，处理时间短，效果好。缺点是氯水对胶膜的反应速度过快，氯化程度难以控制，极易造成制品性能明显下降，使制品产生变黄、硬化龟裂等，适合胶乳制品种类有限，只适用于壁厚稍厚的一些胶乳制品，如家用手套、工业手套，更为突出的是，处理过程中，次氯酸钠或漂白粉和盐酸反应会产生大量的有毒氯气，造成环境污染严重，对操作及周边生产人员健康极为不利，废弃液处理困难。目前，已被国家禁止使用。也有直接用氯气对胶乳制品表面进行处理的办法，同样，因氯气和废液污染的问题，被禁止使用。
5.现有专利cn1061103554 a，报导了用三氯异氰尿酸对丁腈手套制品表面进行卤化处理的方法，该方法中“只要是可溶解表面处理剂的溶剂即可,没有特别限定,可举出例如水；丙酮、甲基乙基酮(2
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丁酮)、环戊酮、2
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己酮、3
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己酮、2
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庚酮、3
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庚酮、4
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庚酮、2
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辛酮、3
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辛酮、4
‑
辛酮等直链的酮类；甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、环已醇等醇类；甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等酯类等。从表面处理剂的溶解性良好并且表面处理后容易除去考虑，优选直链的酮类,更优选丙酮，以及这些溶剂能够分别单独使用或将2种以上组合使用”。
6.该方法中，以丙酮为优选溶剂，将三氯异氰尿酸溶解其中，随后将丁腈胶乳制品浸泡溶解液，到达对制品表面防粘处理的目的。但是，使用丙酮等有机溶剂与三氯异氰尿酸溶
解物对胶乳制品进行表面处理，存在以下不足：一是有机溶剂存在挥发性大、易燃、气味重的特性，三氯异氰尿酸溶解其中，气味更加严重，不能满足环保清洁生产的要求，尤其是目前国家对环保的重视，该方法安全、环保方面问题十分突出，难于通过环评，不可能用于规模化生产。二是有机溶剂对胶乳制品，特别是薄壁制品会产生溶胀作用，使制品外形变形严重，制品一致性难于得到保证，同时，也会使制品机械性能明显下降。三是有机溶剂会使有色彩要求胶乳制品的颜色产生褪色、变色等，造成制品颜色不一致，产生废品。四是胶乳制品生产多个工序，都要大量使用到水，因溶剂与水相容性差，极易造成制品被溶剂污染，也会增大废水处理的难度。五是该方法中，使用三氯异氰尿酸与丙酮溶解物作胶乳制品表面处理剂，处理时间为20
‑
300秒，优选30
‑
240秒，对于胶乳规模化生产而言，处理时间过短，极易造成制品表面卤化过冲，性能下降，以及每只制品间处理程度不一致。六是该专利方法中，报导了也可以用水作为三氯异氰尿酸的溶剂，但未具体阐明操作方法及作用机理。因三氯异氰尿酸在水中的溶解是一个比较缓慢的过程，对其在水中溶解而产生有效氯成分浓度的监控尤为重要，浓度过高过低均不能获得理想的处理效果。
7.表面修饰法即防滑加工，是将胶乳浸渍胶乳产品表面加工成凹凸不平的表状，使其表面粗糙达到防黏、防滑的目的，常见的方法有橡胶粉的胶糊法、粉末物质凝胶法、凝胶溶胀法等。该类方法使防黏、防滑性能提高，缺点是制品厚度增加、外观粗糙、舒适性降低。适用范围有限，不适合用薄壁胶乳制品的表面处理。
8.因此，提供一种胶乳制品表面处理剂，适用于薄壁胶乳制品的表面处理，并且具有良好的处理效果，制备方法简单，对环境友好，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

9.本发明的目的之一在于，提供一种胶乳制品表面处理剂，适用于薄壁胶乳制品的表面处理，处理效果好，制备方法简单，对环境友好。
10.本发明的目的之二在于，提供该胶乳制品表面处理剂的制备方法。
11.本发明的目的之三在于，提供该胶乳制品表面处理剂的应用。
12.为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
13.本发明所述的一种胶乳制品表面处理剂，由包括以下质量比的原料制成：三氯异氰尿酸0.2
‑
1％、去离子水99
‑
99.8％。
14.本发明的部分实施方案中，由包括以下质量比的原料制成：三氯异氰尿酸0.4
‑
0.8％、去离子水99.2
‑
99.6％。
15.本发明的部分实施方案中，由包括以下质量比的原料制成：三氯异氰尿酸0.6
‑
0.8％、去离子水99.2
‑
99.4％。
16.本发明的胶乳制品表面处理剂以三氯异氰尿酸为主要成分。三氯异氰尿酸为白色结晶性粉末或粒状固体，化学名为三氯
‑
均三嗪2，4，6(1h，3h，5h)三酮，与传统氯化剂(如液氯、漂白粉、漂粉精)相比，具有有效氯含量高，贮运稳定，使用方便特点，是一种被世界公认的安全、高效、环保的氧化剂和氯化剂，可替代传统的漂白粉或次氯酸钠加盐酸化学处理方法。三氯异氰尿酸与水的反应机理如下：
[0017][0018]
三氯异氰尿酸遇水缓慢生成氰尿酸、异氰尿酸和次氯酸，次氯酸会发生如下反应：次氯酸在温度升高或光照条件下，能迅速释放出新生态的原子氧(通常以有效氯表示)和盐酸；
[0019][0020]
次氯酸与盐酸并存时，只有另外增大盐酸浓度，次氯酸与盐酸才可能反应生成氯气和水；
[0021][0022]
对次氯酸溶液进行加热，次氯酸分解反应，生成盐酸和高氯酸。
[0023][0024]
就胶乳制品表面处理而言，使用三氯异氰尿酸与水混合而反应的溶液作为胶乳制品表面处理剂，在室温条件下操作，无需对溶液进行加热及另外添加其它化合物。因此，所使用溶液中只有氰尿酸、异氰尿酸和次氯酸，以及次氯酸因光照或温度升高而生成少量的盐酸和氧。已有实验表明，低浓度的盐酸和过氧化氢对橡胶表面的防粘处理没有任何作用，氰尿酸、异氰尿酸为有机弱酸，常温下与橡胶二烯烃结构反应的几率微乎其微，溶液中五种化合物，只有次氯酸在常温下短时间内才会与橡胶的不饱和双键发生反应，从而使橡胶表面丧失黏性、光滑，达到处理的目的。
[0025]
本发明的部分实施方案中，三氯异氰尿酸有效氯含量≥88wt.％。
[0026]
本发明所述的胶乳制品表面处理剂的制备方法，包括以下步骤：
[0027]
取三氯异氰尿酸加入去离子水，搅拌混合即可。
[0028]
本发明所述的胶乳制品表面处理剂在制备胶乳制品中的应用。
[0029]
本发明的部分实施方案中，所述胶乳制品包括要求表面光滑、无黏性的胶乳制品；
[0030]
优选地，包括薄壁胶乳制品；
[0031]
更优选地，包括胶乳手套、气球、指套、避孕套、球胆、胶片、健身用胶管。
[0032]
本发明的部分实施方案中，将浸渍干燥或硫化过的胶乳制品，脱模后，浸没于表面处理剂中，而后清洗、干燥、硫化。
[0033]
本发明的部分实施方案中，浸泡时间为30
‑
120min；而后用清水清洗。
[0034]
本发明的部分实施方案中，于80
‑
100℃干燥。
[0035]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0036]
本发明设计科学、构思巧妙，采用三氯异氰尿酸为胶乳制品表面处理剂，对胶乳制品表面处理效果优良，不黏连、触感滑爽及防沾污；实验表明，本发明的表面处理剂对于薄壁胶乳制品特别适用。本发明的方法操作简单，对环境友好。
具体实施方式
[0037]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0038]
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0039]
实施例1
[0040]
本实施例公开了本发明的新型胶乳制品表面处理剂的制备方法及应用，其原料的质量百分比组成为：
[0041]
三氯异氰尿酸0.2％，去离子水99.8％。
[0042]
本实施例中，三氯异氰尿酸的有效氯含量为88％。
[0043]
本实施例中，该处理剂的制备方法具体为：
[0044]
s1、将配方量的三氯异氰尿酸，加入配方量的去离子水中，搅拌混合，测定有效氯含量；
[0045]
s2、将胶乳手套制品脱模后，浸没于溶液中，浸泡时间120min，处理后清水清洗，于温度90℃进行干燥、硫化。
[0046]
实施例2
[0047]
本实施例公开了本发明的新型胶乳制品表面处理剂的制备方法及应用，其原料的质量百分比组成为：
[0048]
三氯异氰尿酸0.4％，去离子水99.6％。
[0049]
本实施例中，三氯异氰尿酸的有效氯含量为88％。
[0050]
本实施例中，该处理剂的制备方法具体为：
[0051]
s1、将配方量的三氯异氰尿酸，加入配方量的去离子水中，搅拌混合，测定有效氯含量；
[0052]
s2、将胶乳手套制品脱模后，浸没于溶液中，浸泡时间90min，处理后清水清洗，于温度90℃进行干燥、硫化。
[0053]
实施例3
[0054]
本实施例公开了本发明的新型胶乳制品表面处理剂的制备方法及应用，其原料的质量百分比组成为：
[0055]
三氯异氰尿酸0.6％，去离子水99.4％。
[0056]
本实施例中，三氯异氰尿酸的有效氯含量为88％。
[0057]
本实施例中，该处理剂的制备方法具体为：
[0058]
s1、将配方量的三氯异氰尿酸，加入配方量的去离子水中，搅拌混合，测定有效氯含量；
[0059]
s2、将胶乳手套制品脱模后，浸没于溶液中，浸泡时间60min，处理后清水清洗，于温度90℃进行干燥、硫化。
[0060]
实施例4
[0061]
本实施例公开了本发明的新型胶乳制品表面处理剂的制备方法及应用，其原料的质量百分比组成为：
[0062]
三氯异氰尿酸0.8％，去离子水99.2％。
[0063]
本实施例中，三氯异氰尿酸的有效氯含量为88％。
[0064]
本实施例中，该处理剂的制备方法具体为：
[0065]
s1、将配方量的三氯异氰尿酸，加入配方量的去离子水中，搅拌混合，测定有效氯含量；
[0066]
s2、将胶乳手套制品脱模后，浸没于溶液中，浸泡时间45min，处理后清水清洗，于温度90℃进行干燥、硫化。
[0067]
对比例1
[0068]
本对比例与实施例4相比，s2中，将胶乳手套制品脱模后浸没于表面处理剂溶液中，浸泡时间为3min，浸泡温度为40℃，其余条件均相同。
[0069]
对比例2
[0070]
本对比例与实施例4相比，表面处理剂的原料中的水替换为丙酮，其余条件均相同。
[0071]
对比例3
[0072]
本对比例与实施例4相比，表面处理剂的原料中的水替换为丙酮；s2中，将胶乳制品脱模后浸没于表面处理剂溶液中，浸泡时间为3min，浸泡温度为40℃，其余条件均相同。
[0073]
实验例1
[0074]
对本发明各实施例及对比例制备的新型胶乳制品表面处理剂的处理效果进行对比，其结果如表1所示。
[0075]
表1：天然胶乳浸渍制品表面处理效果
[0076][0077]
由表1可以看出，处理剂中有效氯含量越高，处理时间可相应缩短，效果越好。
[0078]
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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，可想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0079]
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。