專利名稱：：納米復(fù)合乳膠制品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種新型納米復(fù)合材^！~~l內(nèi)米復(fù)合乳膠制品及其制備方法，屬于橡膠領(lǐng)域。技術(shù)背景納米氧化鋅是用途十分廣泛的功能材料，它具有常規(guī)塊f材才料所不具備的光、磁、熱、敏感等性能，產(chǎn)品活性高，具有抗紅外、紫外和防毒殺菌的功能，主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域(1)橡膠工業(yè)；(2)涂料；(3)陶瓷；(4)日用化工；(5)磁性材料、電子材料。目前，在橡膠行業(yè)中，醫(yī)用手套和檢査手套在我國其生產(chǎn)規(guī)模都不小，但只能生產(chǎn)普通產(chǎn)品，技術(shù)含量較低，質(zhì)量不穩(wěn)定，在國際市場(chǎng)上價(jià)格較低。而目前在國外企業(yè)都向檔次較高的無污染、無菌、防破裂、能報(bào)警、能照明、耐油及耐溶劑和復(fù)合型的方向發(fā)展，相比較在我國僅開發(fā)了無粉、滅菌手套，其他功能手未涉及。在多數(shù)情況下，納米氧化鋅粒子的成功使用強(qiáng)烈地依賴于納米粒子分散于液相中的能力。一對(duì)寺殊應(yīng)用領(lǐng)域，如化妝品、涂料、紡織、拋光和催化等，都需要粒子很好的分散并且穩(wěn)定土也存在，不能出現(xiàn)團(tuán)聚等現(xiàn)象，才能很好地展示納米粒子的活性。中國發(fā)明專利(公開號(hào)CN1386788)公開了一種含有納米氧化鋅的橡膠及其混煉方法。作為硫化活性劑的氧化鋅用的是納米氧化鋅，添加了納賴化鋅的膠料具有較長的焦燒時(shí)間，可提供較大的加工安全性。這種方法直接加人納^#體，會(huì)形成大量團(tuán)聚體，影響了產(chǎn)品的性育謎一歩改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種納米復(fù)合乳膠及其制備方法，將納米氧化鋅M槳應(yīng)用于乳膠制品中，增加乳膠制品的技術(shù)含量，鵬高其性能，使乳膠制品滿足向檔次較高的產(chǎn)品發(fā)展的需要，并解決直接加入納:)ltiH本，形成大量團(tuán)聚體，影響了產(chǎn)品盼性能進(jìn)一步改進(jìn)等問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，以天然乳f交為基礎(chǔ)，根據(jù)應(yīng)用要求選用不同的穩(wěn)定劑，f腿劑、配以相應(yīng)的防老化劑，以及納米氧化鋅濃縮漿等，經(jīng)精細(xì)加工而成。本發(fā)明所說的納米復(fù)合乳膠制品以基于如下物料總重量的百分比計(jì)，包括(a)天然乳膠3540%(b)助劑25%(c)納米氧化鋅鄉(xiāng)漿0.15%(雌為0.52%)(d)水5561%其中所述的助劑(b)包括穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等幾種以上的混合物。所4頓的穩(wěn)定抓{腿劑、防老劑等是制備乳膠制品常規(guī)的助劑，例如穩(wěn)定劑可以為干酪素、骨膠、阿拉伯膠、甲基纖維素(MC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC傳。^iS劑可以為二乙基二硫代氨基甲酸鋅(ZDC)、乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅(PX)、二甲基二硫代氨基甲酸鋅(PZ)、二丁基二硫代氨基甲酸鋅(ZDBC)、乙撐硫脲(NA-22)、二乙化四甲基秋蘭姆(TMTD)等。防老劑可以為WingstayL(伊立歐化學(xué)公司)、2-硫醇基^l并咪唑(MB)、2,2'-亞甲基-雙(4-甲基6-特丁基苯酚)(抗氧劑2246)等。穩(wěn)定劑、f腿劑、防老劑三者之間的重量比為1:(5-10):(5-10)。戶，納米漿的配方如下(以重量傷H十)納米氧化鋅1065%高分子分散劑0.511%水余量本發(fā)明所用的納米氧化鋅濃縮漿是完全根據(jù)在先中國發(fā)明專利(專利號(hào)ZL01128271.1)中所說的工藝及裝置制備的，所不同的是配方在該專利申請(qǐng)基礎(chǔ)，一步，以頓應(yīng)本發(fā)明納米復(fù)合乳膠制品的性能要求。本發(fā)明所用納米氧化鋅的粒徑在10100nm范圍內(nèi)，采用的高分子分散劑亦與ZL01128271.1相同。此種納米復(fù)合乳膠制品的制造方法，首先是要制備一定濃度的納米氧化鋅濃縮漿，在常規(guī)乳膠制品原料預(yù)硫化或配合工序中，將一定量的納米氧化鋅濃縮漿連同其他常規(guī)配料一起均勻地加入并分散到天然膠乳中去，再按常規(guī)成型工藝浸漬成含有納米材料的乳膠制品，然后通過烘干、巻邊、烘干、脫模、水煮、干燥等工序得到成品。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明納米復(fù)合乳膠制品(特別是乳膠手套)，以基于天然膠總重量的百分比計(jì)包括天然L膠、助劑、納米氧化鋅〖鄉(xiāng)漿、水，其中助劑、包括防老劑、穩(wěn)定劑、^S劑。本發(fā)明的特點(diǎn)是在乳膠制品中使用分散性良好的納米氧化鋅濃縮漿，使乳膠制品(如乳膠手套)含有納米材料，生產(chǎn)出具有力學(xué)強(qiáng)度高、抗菌性強(qiáng)的納米復(fù)合乳膠制品，提高了其各項(xiàng)性能，增強(qiáng)了膠膜的抗撕裂強(qiáng)度及抗老化能力等力學(xué)性能，并具有一定的抗菌性能，并且不改變?cè)械纳a(chǎn)工藝，也不用增加特殊的設(shè)備。2、用本方法制造的納米復(fù)合乳膠制品，不僅提高了醫(yī)用乳膠制品熱空氣拉伸強(qiáng)度以及抗老化性能，同時(shí)還使制品具有了一定的抗菌性能。使醫(yī)用乳膠制品在同類產(chǎn)品中提高了一個(gè)檔次，i真補(bǔ)了國內(nèi)空白。3、本發(fā)明根據(jù)納米氧化鋅分散體的5開究現(xiàn)狀，成功開發(fā)出了一種高固含量的納米氧化鋅分散體，納米氧化鋅在水相中能穩(wěn)定均勻地分散存在，形成高度分散化、均勻化和穩(wěn)定化的分散體系，所用的添加劑組成簡(jiǎn)單，對(duì)人體和環(huán)境沒有任何污染，而且該漿的制備工藝十分簡(jiǎn)單，極大的發(fā)揮了納米材料功能改性的作用，并且該分散體能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。4.本發(fā)明的納米氧化鍇繊漿固含量高，最高可達(dá)65%，并且該濃縮漿粘度低(小于500mPa's)，易于使用，是一種高濃度高分散體系，提高了納米氧化鋅的頓效率。5.本發(fā)明的納米氧化鋅^t旨漿具有高度穩(wěn)定性，最少可保持六個(gè)月不沉淀、不分層，最好的可在一年半以上，可以滿足貯存穩(wěn)定性的要求。6.本發(fā)明的納米氧化鋒M漿分散性好，平均粒度在100nm以下，解決了納^hh分容易團(tuán)聚的問題，會(huì)巨夠使納米氧化鋅優(yōu)異的納米特性充分體現(xiàn)出來。具體實(shí)施方式本發(fā)明的測(cè)試方法按照GB7543—1996"橡膠醫(yī)用手套"測(cè)試其物理機(jī)械性能~^^空氣老化后的拉伸性能以及扯斷伸長率。本發(fā)明的抗菌性能測(cè)試按照GB15981-1995"消毒與滅菌效果的iWT方法與標(biāo)準(zhǔn)"進(jìn)行抗衝性測(cè)試。每種樣品取十三只手套，每只制取兩片，共制取二十六片(分兩份)，一份進(jìn)行老化前的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長率的測(cè)試；另一份在100±2匸下烘22±2h后再進(jìn)行老化后的拉伸強(qiáng)度和扯斷豐長率的觀賦。比較例1按重量比計(jì)，利用普通微米級(jí)別的氧化鋅(0.5%)、天然乳膠(40%)、助劑(3.3%，其中甲基纖維素0.3%，？乂1.0%，目2.0%)等按常規(guī)方法制備普通手套。實(shí)施例1用納米氧化鋅、漿替代比較例1中的全部氧化鋅，即納米氧化鋅^t漿(有效含量為65%)占配方總量的0.77%。其具體組成和制備過程如下納米復(fù)合乳膠制品以基于如下物料總重量的百分比計(jì)，包括(a)天然乳膠40%(b)助劑3.3%(甲基纖維素0.3%,PX1.0%,MB2.0%)(c)納米氧化銪^漿0.77%(d)水55.93%其中所述的助劑(b)包括穩(wěn)定劑、^a劑、防老劑等兒種以上的混合物。所使用的穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等是制備乳膠制品常規(guī)的助抓本實(shí)施例中，穩(wěn)定劑為甲基纖維素，促進(jìn)劑為PX，防老劑為MB。其中，戶誠納米WI漿的配方如下(以重量份計(jì))納米氧化鋅65%分散劑(Dispe勿k192)1.2%水33.8%此種納米復(fù)合孚L膠制品的制造方法，首先是要制備一定濃度的納米糊首漿，在常規(guī)孚L膠制品原料預(yù)硫化或配合工序中，將一定量的納米、Mt漿連同其他常規(guī)配料一起均勻地加入并分散到天然膠乳中去，再按常規(guī)成型工藝浸漬成含有納米材料的乳膠制品，然后通過烘干、巻邊、烘干、脫模、水煮、千燥等工序得到成叩o表1拉伸強(qiáng)度以及扯斷伸長率的測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表r是拉伸強(qiáng)度以及扯斷伸長率的測(cè)試結(jié)果，老化前后納米復(fù)合手套其性能都比普通手套的有所提高。老化后拉伸強(qiáng)度提高約19%，扯斷申長率也提高了9表2抗菌性能測(cè)試結(jié)果菌種名稱抑菌情況<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表2是抗菌性能結(jié)果，經(jīng)檢測(cè)，納米復(fù)合手套對(duì)金黃色葡萄球菌、菌和大腸埃希菌均有中度抑菌作用，普通手套對(duì)上J^菌種均無抑菌作用；而納米復(fù)合手套與普通手套對(duì)枯草桿菌黑色變種抑菌作用相似。實(shí)施例2納米復(fù)合乳膠制品的具體組成和制備過程如下納米復(fù)合孚L膠制品以基于如下物料總重量的百分比計(jì)，包括(a)天然乳膠35.5%(b)助劑成分3.3%(c)納米氧化鋅M漿1%(d)水60.2%其中所述的助劑(b)包括穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等幾禾中以上的混合物。所4頓的穩(wěn)定劑、劑、防老劑等是制備乳膠制品常規(guī)的助劑；本實(shí)施例中，穩(wěn)定劑為阿拉伯膠，加入量為0.2%;促進(jìn)劑為二甲基二硫代氨基甲酸鋅(PZ)，加入量為1.5%;防老齊偽2，2'-亞甲基雙(4-甲基-6-特丁基苯酚)，加入量為1.6%。其中，戶脫納米1漿的配方如下(以重量份計(jì))納米氧化鋅65%分散劑(Dispe勿k82)2%水33%實(shí)施例3納米復(fù)合乳膠制品的具體組成和制備過程如下納米復(fù)合乳膠制品以基于如下物料總重量的百分比計(jì)，包括(a)天然乳膠35.5%(b)助劑成分3.3%(c)納米氧化鋅鄉(xiāng)漿0.2%(d)水61%其中所述的助劑(b)包括穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等幾種以上的混合物。所使用的穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等是制備乳膠制品常規(guī)的助劑；本實(shí)施例中，穩(wěn)定劑、{腿劑為、防老劑與實(shí)施例2相同。其中，戶欣納米^fl漿的配方與實(shí)施例2相同。實(shí)翻4納米復(fù)合乳膠制品的具體組成和制備過程如下納米復(fù)合乳膠制品以基于如下物料總重量的百分比計(jì)，包括(a)天然乳膠35.5%(b)助劑成分3.3%(c)納米氧化鋅^^l漿4%(d)水57.2%其中所述的助劑(b)包括穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑、防老劑等幾種以上的混合物。所使用的穩(wěn)定劑、{腿劑、防老劑等是制備孚L膠制品常規(guī)的助劑；本實(shí)施例中，穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑為、防老劑與實(shí)施例2相同。其中，所述納米濃縮漿的配方與實(shí)施例2相同。表3拉伸強(qiáng)度以及扯斷豐長率的測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表4抗菌性能測(cè)試結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>高度敏感從表3和表4的實(shí)施例24的數(shù)據(jù)可以看出納米氧化鋅濃縮漿在雌的0.52%范圍內(nèi)，納米復(fù)合乳膠手套的力學(xué)性能和抗菌性是非常好的，納米氧化鋅^f旨漿用量小于0.5%時(shí)，納米復(fù)合L膠手套的抗菌性減弱；納米氧化鋅濃縮漿用量大于2%時(shí)，納米復(fù)合乳膠手套的力學(xué)性能下降。權(quán)利要求1.一種納米復(fù)合乳膠制品，其特征在于，以基于如下物料總重量的百分比計(jì)包括(a)天然乳膠35～40％；(b)助劑2～5％；(c)納米氧化鋅濃縮漿0.1～5％；(d)水55～61％。2、按照權(quán)利要求1戶腿的納米復(fù)合乳膠制品，其特征在于，以重量份計(jì)，所述納米氧化衛(wèi)漿的配方如下納米氧化鋅1065%;分散劑0.511%;3、按照權(quán)利要求1戶誠的納米復(fù)合孚L膠制品，其特征在于，戶腿納米氧化鋅的粒徑在]0100nm范圍內(nèi)。4、按照權(quán)利要求1所述的納米復(fù)合乳膠制品的制備方法，其特征在于，首先是要制備納米氧化鋅M漿，在常規(guī)乳膠制品原料預(yù)硫化或配合工序中，將納米氧化鋅^f旨漿連同其他常規(guī)配料一起均勻地加入并分散到天然膠乳中去，再按常規(guī)成型工藝浸漬成納米復(fù)合乳膠制品。全文摘要本發(fā)明涉及一種新型納米復(fù)合材料——納米復(fù)合乳膠制品及其制備方法，屬于橡膠領(lǐng)域。所述納米復(fù)合乳膠制品包括(a)天然乳膠；(b)助劑；(c)納米氧化鋅濃縮漿；(d)水。其中助劑包括防老劑、穩(wěn)定劑、促進(jìn)劑等。本發(fā)明首先是要制備一定濃度的納米濃縮漿，在常規(guī)乳膠制品原料預(yù)硫化或配合工序中，將一定量的納米濃縮漿連同其他常規(guī)配料一起均勻地加入并分散到天然膠乳中去，再按常規(guī)成型工藝浸漬成含有納米材料的乳膠制品。本發(fā)明的特點(diǎn)是在乳膠制品中使用了分散均勻的納米氧化鋅濃縮漿，解決直接加入納米粉體，形成大量團(tuán)聚體，影響了產(chǎn)品的性能進(jìn)一步改進(jìn)等問題，增強(qiáng)了膠膜的抗老化能力和抗撕裂強(qiáng)度等力學(xué)性能，并具有抗菌功能。文檔編號(hào)C08K3/22GK101293976SQ20071001109公開日2008年10月29日申請(qǐng)日期2007年4月25日優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日發(fā)明者劉福春,偉張,鐘明成,韓恩厚申請(qǐng)人:中科納米涂料技術(shù)(蘇州)有限公司