專利名稱：一種聚氨酯膠乳及其制備方法及用這種膠乳制作避孕套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚氨酯膠乳及其制備方法及用這種膠乳制作避孕套的用途。
在傳統(tǒng)的聚氨酯膠乳合成方法中，為了保證聚氨酯高分子在水介質(zhì)中容易分散乳化，并且使生成的乳液貯存穩(wěn)定，所用的多元醇樹脂擴(kuò)鏈劑、異氰酸酯、雙羥基羧酸都是二官能團(tuán)的材料以使其所合成的聚氨酯為線結(jié)構(gòu)的聚氨酯。這種線性結(jié)構(gòu)的分子鏈之間沒有化學(xué)鍵結(jié)合。為了提高聚氨酯材料的強(qiáng)度，增加其耐磨性，近年來在傳統(tǒng)的方法中又采用三羥基甲基丙烷、甘油、三乙醇胺等三官能團(tuán)的化合物做交聯(lián)劑使線性鏈形成支鏈互相交聯(lián)成為網(wǎng)狀的體型結(jié)構(gòu)。但這種三官能團(tuán)的交聯(lián)劑的使用不會使高分子化合物難于分散乳化，所以通常在生產(chǎn)聚氨酯膠乳過程中只能引入少量的交聯(lián)劑合成輕度交聯(lián)的乳液材料。這種膠乳成膜后的強(qiáng)度較低、難以保證某些高強(qiáng)度的薄膜產(chǎn)品的使用要求?，F(xiàn)有的避孕套是選用優(yōu)質(zhì)天然乳膠加工而成的具有一定彈性和強(qiáng)度的柔軟套膜，由于橡膠材料本身的性質(zhì)所限，在使用中有時發(fā)生套膜破碎造成避孕失?。幌鹉z膜在與人體器官相接觸時會產(chǎn)生異物感使性快感減弱；個別人會產(chǎn)生過敏反應(yīng)影響健康。
本發(fā)明的目的就是提供一種聚氨酯膠乳及其制備方法及用這種膠乳制作避孕套的用途，解決了現(xiàn)有聚氨酯膠乳及其制備方法所存在的膠乳成膜后強(qiáng)度低，耐磨性差的缺陷，并且用該材料制作避孕套解決了現(xiàn)有天然乳膠材質(zhì)的避孕套所存在的使用時易破碎，因膜壁厚影響性快感的缺點。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種聚氨酯膠乳，其特征在于這種聚氨酯膠乳是在線性的聚氨酯分子鏈的主鏈或側(cè)鏈上含有不飽和雙鍵，其代表性的分子結(jié)構(gòu)可表示為 制備該種聚氨酯膠乳的方法按如下工藝步驟完成a、預(yù)聚用含有不飽和雙鍵、分子量1000-3500的多元醇樹脂，按照0.3-0.5∶1的摩爾比與二異氰酸酯在聚氨酯聚合反應(yīng)催化劑存在下，在水溶性有機(jī)溶劑中于50-90℃下反應(yīng)生成端異氰酸酯基團(tuán)的低分子量預(yù)聚物；b、擴(kuò)鏈按照與二異氰酸酯0.3-0.5∶1的摩爾比，加入分子量為50-500的二元醇化合物擴(kuò)鏈劑，進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)；c、親水按照與二異氰酸酯0.1-0.3∶1的摩爾比，加入含有雙羥基羧酸的溶液，使之進(jìn)一步反應(yīng)生成含有羧基側(cè)鏈的聚氨酯高分子溶液；d、中和按照與雙羥基羧酸的摩爾比為0.4-0.9∶1，再加入中和劑中和聚合物中的羧基使其成鹽而具有親水性；e、乳化按照與以上被乳化的總物料量0.5-2∶1的重量比，加入去離子水分散乳化成為聚氨酯水乳液，然后在真空條件下脫除水溶性溶劑即制得聚氨酯膠乳。
上述這種聚氨酯分子鏈的主鏈或側(cè)鏈上含有不飽和雙鍵的聚氨酯膠乳可以用來制作避孕套。將模具放入調(diào)成一定粘度的聚氨酯膠乳中使模具表面粘附一層聚氨酯膠乳，然后取出模具在60-90℃溫度下干燥使膠乳中水份蒸發(fā)成膜，然后將模具浸潤后把薄膜進(jìn)行卷邊干燥，再從模具上將套膜剝離下來，在90℃水中進(jìn)行硫化，硫化完畢后再經(jīng)干燥，施以隔離劑，即成為避孕套成品。
本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果如下第一，本發(fā)明所述的這種聚氨酯膠乳成膜后具有強(qiáng)度高的特點，可以保證某些高強(qiáng)度薄膜產(chǎn)品的使用要求；第二，本發(fā)明所述的這種聚氨酯膠乳的制備方法與現(xiàn)有聚氨酯膠乳的生產(chǎn)方法相比較，具有生成的聚氨酯薄膜強(qiáng)度高，耐磨性好的優(yōu)點，并且易于分散乳化；第三，本發(fā)明所述的用該種聚氨酯膠乳用來制作避孕套，具有增加膜強(qiáng)度，減少膜厚，提高快感的效果，經(jīng)測試，單層膜厚度不大于0.03mm，膜拉伸強(qiáng)度不小于20MPa，拉斷伸長率不小于70％，套的爆破壓力不小于1.0hPa。
以下用實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
實施例1在1500ml的三口燒瓶中加入經(jīng)脫水處理的平均分子量為2000的含有不飽和雙鍵組份的已二酸乙二醇聚酯152g(含羥基0.15mol)裝上攪拌器、回流冷凝管和溫度計，放入80℃的溫水流中，加入丙酮200g，甲苯二異氰酸酯(TDI)43.5g(含異氰酸酯基0.5mol)催化劑二丁基二月桂酸錫溶液2g在溫度65±2℃下反應(yīng)三小時后再加入擴(kuò)鏈劑二甘醇11.7g(含羥基0.22mol)保持上述溫度繼續(xù)反應(yīng)三小時，然后加入溶有4.2g二羥甲基丙酸(含羥基0.06mol)的丙酮溶液300g再在回流下保溫反應(yīng)四小時后降溫30℃，在攪拌下加入中和劑三乙胺3g攪拌20分鐘，使反應(yīng)物的PH為7-8。取下三口瓶上的回流冷凝管，和溫度計，并在不斷攪拌下加入水500g將反應(yīng)生成的聚氨酯溶液分散乳化成為白色的乳液，再在三口瓶上安裝上真空蒸餾用的冷凝管、接收瓶、抽真空管將三口瓶置水浴上升溫至70℃，開啟真空泵在抽真空下不斷脫除乳液中的丙酮，當(dāng)回收丙酮的總量達(dá)500g時即可停止抽真空，將燒瓶中的乳液在攪拌下冷卻到30℃，即收到避孕套專用的聚氨酯膠乳700g，膠乳含固量30％。
用上述合成的聚氨酯膠乳采用通常橡膠避孕套加工的工藝，先調(diào)節(jié)粘度，然后用經(jīng)清洗干燥的避孕套模具浸膠后取出，在80℃的烘箱中干燥成膜，再進(jìn)行第二次浸膠，并把模具上沿的膠膜卷起成環(huán)狀，再在90℃的烘箱中烘干后再濕潤將套膜從模具上脫下來，再用隔離劑進(jìn)行整理，然后在90℃的熱水中進(jìn)行硫化二小時再除去水份，干燥即得到避孕套樣品，測試該避孕套的拉伸強(qiáng)度等各項技術(shù)指標(biāo)，都達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。
實施例2按例1相同的工藝條件，在帶有攪拌器、回流冷凝管和溫度計的三口玻璃燒瓶中加入分子量為2000的含有不飽和雙鍵組份的兩官能度環(huán)氧丙烷聚醚85g(含羥基0.085mol)，丙酮100g，甲苯二異氰酸酯22g(含異氰酸酯基0.25mol)，催化劑1g，按實施例1的反應(yīng)條件控制反應(yīng)三小時后，加入擴(kuò)鏈劑乙二醇3.6g(含羥基0.12mol)，反應(yīng)三小時后再加入溶解有二羥甲基丙酸2.7g(含羥基0.04mol)的丙酮200g，聚合反應(yīng)完畢后降溫加三乙胺2g中和，再加水300g乳化，經(jīng)抽真空脫出溶液300g得到專用于避孕套的聚氨酯膠乳400g，含固量28％。
用該聚氨酯膠乳，采用上述例1相同的成型工藝制得的避孕套樣品的技術(shù)指標(biāo)同樣達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。
實施例3按例1相同的工藝條件用1000ml的三口玻璃燒瓶中加入平均分子量為2000的含有不飽和雙鍵組份的兩官能度四氫呋喃聚醚87g(含羥基0.087mol)，丙酮100g，甲苯二異氰酸酯22g，催化劑1g，反應(yīng)三小時后加入擴(kuò)鏈劑1，4-丁二醇5g(含羥基0.113mol)，擴(kuò)鏈完畢后再加入溶解有3g酒石酸(含羥基0.04mol)的丙酮溶液200g繼續(xù)聚合四小時，然后降溫加三乙胺2g中和，加水300g乳化，抽真空脫除丙酮300g，得到避孕套加工專用聚氨酯膠乳400g，含固量29％。
用該聚氨酯膠乳采用例1中避孕套成型的工藝加工出避孕套樣品，各項技術(shù)指標(biāo)同樣達(dá)到較高標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種聚氨酯膠乳，其特征在于這種聚氨酯膠乳是在線性的聚氨酯分子鏈的主鏈或側(cè)鏈上含有不飽和雙鏈，其代表性的分子結(jié)構(gòu)可表示為
2.一種按權(quán)利要求1所述聚氨酯膠乳的制備方法，按預(yù)聚、擴(kuò)鏈、親水、中和、乳化的工藝步驟完成，其特征在于在預(yù)聚過程中所采用的多元樹脂是含有不飽和雙鍵、分子量為1000-3500的多元醇樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種按權(quán)利要求1所述聚氨酯膠乳的制備方法，其特征在于所述含有不飽和雙鍵、分子量為1000-3500的多元醇樹脂是含有不飽和雙鍵的聚醚或聚酯多醇樹脂。
4.一種按權(quán)利要求1所述聚氨酯膠乳，其特征在于可以用來制作避孕套。
全文摘要
本發(fā)明一種聚氨酯膠乳及其制備方法及用這種膠乳制作避孕套屬于一種新的聚氨酯膠乳材料及其制備方法及用這種膠乳制作避孕套的用途。它解決了現(xiàn)有天然乳膠材料的避孕套所存在的強(qiáng)度低、易破碎、膜壁厚等缺陷。其主要技術(shù)特征是用在線性聚氨酯分子鏈的主鏈或側(cè)鏈上含有不飽和雙鍵的聚氨酯膠乳來制作避孕套，在制備這種聚氨酯膠乳時采用含有不飽和雙鍵、分子量為1000-3500的多元醇樹脂進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)。本發(fā)明可廣泛用于生產(chǎn)超薄高強(qiáng)度的聚氨酯薄膜及用來生產(chǎn)效果理想的避孕套。
文檔編號C08J5/18GK1136054SQ9511045
公開日1996年11月20日 申請日期1995年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月13日
發(fā)明者徐景鐸, 于克乾, 鄭緒鵬, 王志學(xué), 劉英俊, 王仁田 申請人:徐景鐸, 于克乾, 鄭緒鵬, 王志學(xué), 劉英俊, 王仁田