一种丁腈手套凝固剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及手套技术领域，更具体的，涉及一种丁腈手套凝固剂及其制备方法和应用。

背景技术

丁腈手套是以丁腈胶乳与钛白、硫磺、氧化锌、促进剂、活性剂等为原料，经过混合形成预混料，再通过手模浸渍凝固剂、浸渍预混料、沥滤、高温硫化和氯洗而成。丁腈手套广泛应用于医药、电子、食品、化工、水产等行业，主要起到隔离污染、保护双手的作用。

丁腈手套制作过程中使用的凝固剂，通常包括破乳剂、隔离剂、润湿剂等组分，其中破乳剂的有效成分一般为氯化钙和硝酸钙的混合物。手模在浸渍凝固剂时，钙离子均匀吸附到手模表面；当手模再次浸渍胶乳时，表面的钙离子与胶乳中的活性剂发生作用，使胶乳破乳并吸附到手模表面形成均匀的胶膜。然后经沥滤时，沥滤槽中的水将胶膜中的钙盐和活性剂清洗出来。

然而氯化钙和硝酸钙的存在也使得沥滤槽废水中含有大量的硝酸根和氯离子，导致废水总氮、余氯超标，且氯离子的存在易腐蚀生产设备。此外，在高速生产过程中，手模逐渐插入胶槽，导致指尖、手掌和腕部浸胶时间差异比较大，进而导致手套指尖、手掌和腕部厚度差异比较大。由于钙离子破乳能力相对比较低，进一步放大了手套三点厚度的差异性，使手套的均匀性更差；也导致手套密实性比较低，进而导致手套不透水性能劣化。

因此，需要开发出一种丁腈手套凝固剂，不含氨、氯元素，且丁腈手套的厚度均一、手套不透水性能好。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的氨、氯含量高、手套厚度不均、不透水性能低的缺陷，提供一种丁腈手套凝固剂。

本发明的另一目的在于提供上述丁腈手套凝固剂的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述丁腈手套凝固剂的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种丁腈手套凝固剂，包括如下重量百分比的组分：

破乳剂8～20wt.％，

润湿剂0.1～0.5wt.％，

隔离剂0.5～2wt.％，

余量为水；

所述破乳剂为硫酸锌和/或硫酸镁。

在本发明的丁腈手套凝固剂中，通过破乳剂中的二价金属阳离子(Zn

其他的硫酸盐离子，不适用于本发明的丁腈手套凝固剂。如硫酸亚铁、硫酸铜，溶于水中后易影响丁腈手套的颜色；硫酸钙在水中的溶解度过低，无法作为凝固剂中的破乳剂使用。

优选地，所述隔离剂包括第一组分隔离剂和第二组分隔离剂，其中第一组分隔离剂为硬脂酸钠，第二组分隔离剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌或硬脂酸镁中的一种或几种。

常规的丁腈手套凝固剂中，通常隔离剂的有效成分为硬脂酸钙。而本发明优选采用硬脂酸钠与硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁复配物作为隔离剂。硬脂酸钠不溶于冷水，易溶于热水。丁腈手套凝固剂的使用温度大约50℃，硬脂酸钠完全溶解在凝固剂中。手模浸渍凝固剂时，硬脂酸钠能够完全均匀地分布在手模表面。手模浸胶时，溶解的硬脂酸钠与丁腈橡胶中的丙烯腈以及羧基具有非常好的亲和性，可以促进硬脂酸钠在手套表面的分散。硬脂酸钠作为一种表面活性剂，与硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌的具有良好的相容性，进而促进不溶的硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌和乳胶在手模和手套表面也均匀分散。

发明人研究发现，如果单独使用硬脂酸钠作为隔离剂，而不包括第二组分隔离剂时，由于手套在生产过程中处于水性环境，硬脂酸钠吸水后不易烘干，会使隔离效果降低，并且可能粘附在手套表面造成手套返潮。

因此，采用本发明的复配隔离剂，可以有效提高手套的脱模效果，进而降低了手套的粘性，降低了手套的粉含量，提高手套的不透水性能和手套厚度的均匀性。

所述润湿剂可以为丁腈手套凝固剂中常用的润湿剂。

可选地，所述润湿剂为乙氧基化烷基醇和/或烷基酚聚氧乙烯醚。

润湿剂能够有效的降低凝固剂的表面张力，使凝固剂均匀分布在手模表面，提高手套厚度的均匀性，降低手套的漏水性。

通过上述破乳剂、润湿剂和隔离剂的协同作用，本发明的丁腈手套凝固剂在不含氮、氯的基础上，还使得制得的丁腈手套厚度均匀、不透水性能优异。

破乳剂使胶乳发生破乳，如果浓度过高，导致胶乳破乳速度太快，胶膜收缩严重；浓度过低，胶乳破乳速度太慢，使手套太薄。润湿剂为非离子表面活性剂，具有明显的浊点，浓度太高凝固剂浊点变低，润湿剂在凝固剂中形成亲油性的胶束，进而导致凝固剂分布不均；浓度低凝固剂表面张力太大，凝固剂分布不均匀。隔离剂主要起隔离作用，减小手套与胶膜的粘接力，增加脱模性；含量太高会导致手套出现隔离剂析出，太低会导致脱模异常。

优选地，所述丁腈手套凝固剂，包括如下重量百分比的组分：

破乳剂12～15wt.％，润湿剂0.15～0.3wt.％，隔离剂1～1.4wt.％，余量为水。

优选地，所述隔离剂中第一组分隔离剂和第二组分隔离剂的质量比为1：(0.6～1.5)。

第一组分隔离剂的量不宜过低或过高，第一组分隔离剂的量过低时难以对第二组分隔离剂起到有效的促分散作用，第一组分隔离剂的量过高时，第二组分隔离剂起到的脱模效果较弱。

更优选地，所述隔离剂中第一组分隔离剂和第二组分隔离剂的质量比为1：(0.8～1.2)。

优选地，所述破乳剂为硫酸镁。

发明人研究发现，硫酸镁相比于硫酸锌，对于丁腈手套胶乳破乳的效果更优。

优选地，所述第二组分隔离剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙。

第二组分隔离剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙时，丁腈手套的脱模效果更优，相应的手套的漏水性能更优，且厚度均匀度更好。

本发明还保护上述丁腈手套凝固剂的制备方法，包括如下步骤：

依次将破乳剂、润湿剂溶解于水中，再加入隔离剂，分散均匀后，即得到所述丁腈手套凝固剂。

优选地，所述破乳剂和润湿剂经搅拌溶解于水中。

具体的，溶解破乳剂时的搅拌转速为50～200rpm，搅拌温度为20～50℃；溶解润湿剂时的搅拌转速为100～200rpm，搅拌温度为20～50℃。

本发明还保护上述丁腈手套凝固剂在丁腈手套高速生产过程中的应用。

所述高速生产是指生产车速≥30m/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明开发了一种丁腈手套凝固剂，其中破乳剂为硫酸锌和/或硫酸镁。通过特定的破乳剂与润湿剂、隔离剂的协同作用，本发明的丁腈手套凝固剂在不含氨、氯的基础上，还使得制得的丁腈手套厚度均匀、不透水性能优异。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

实施例及对比例中的原料均可通过市售得到，具体如下：

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

实施例1～12

实施例1～12分别提供一种丁腈手套凝固剂，组分含量见表1，制备方法如下：

将破乳剂搅拌、溶解于水中，搅拌转速为50～200rpm，搅拌温度为20～50℃；冷却至室温后，再加入润湿剂，搅拌转速为100～200rpm，搅拌温度为20～50℃；再加入隔离剂，分散均匀后，经过滤，即得到丁腈手套凝固剂。

表1实施例1～12的丁腈手套凝固剂的组分含量(重量百分比)

对比例1～4

对比例1～4分别提供一种丁腈手套凝固剂，组分含量见表2，制备方法与实施例一致。

表2对比例1～4的丁腈手套凝固剂的组分含量(重量百分比)

性能测试

对上述实施例及对比例制得的丁腈手套凝固剂进行性能测试，具体方法如下：

按照常规配方配置丁腈手套乳胶料，具体为(单位重量份)：丁腈胶乳100份，硫磺1.2份，氧化锌1.5份，防老剂0.3份，氢氧化钾1.5份，促进剂EZ/BZ0.8份，钛白粉1.7份；

按照如下方法制备丁腈手套：手模浸渍上述丁腈手套凝固剂4s，在80℃烘干2min；待手模温度降至60℃时，手模浸渍丁腈手套乳胶料3s；放置沥滤槽进行沥滤后，烘干硫化，硫化温度120℃，硫化时间25min；硫化完成后经氯洗、清洗、烘干脱模，得到丁腈手套。

厚度均匀性：分别检测10只制得的丁腈手套的指尖厚度、腕部厚度与掌心厚度，并计算厚度变异系数，变异系数越低，说明丁腈手套厚度均匀性越好；厚度变异系数计算公式如下：

指尖厚度变异系数＝(指尖厚度的标准偏差)/(指尖厚度的平均值)，

掌心厚度变异系数＝(掌心厚度的标准偏差)/(掌心厚度的平均值)，

腕部厚度变异系数＝(腕部厚度的标准偏差)/(腕部厚度的平均值)，

厚度变异系数＝(指尖厚度变异系数+掌心厚度变异系数+腕部厚度变异系数)/3。漏水测试：按照EN455-1:2020标准方法，检测丁腈手套的漏水AQL值，AQL值越低，说明不透水性越好；

氮量：在连续生产80万只手套后，按照HJ/T346-2007标准，检测沥滤槽中的污水总氮量；

氯量：在连续生产80万只手套后，按照GB/T 14424-2008标准，检测沥滤槽中的污水总氯量。

实施例及对比例的测试结果见表3。

表3实施例及对比例的测试结果

根据表3的测试结果，实施例1～12制得的丁腈手套均具有良好的厚度均匀性，厚度变异系数≤0.33；不透水性良好，AQL值≤2.0；且沥滤槽中的污水的含氮量、含氯量为0。

实施例1～4中，实施例2和3的丁腈手套的AQL值相对更低，且厚度变异系数更小，因此丁腈手套凝固剂，优选为如下重量百分比的组分：破乳剂12～15wt.％，润湿剂0.15～0.3wt.％，隔离剂1～1.4wt.％，余量为水。

根据实施例1和6～8的结果对比，实施例8中，隔离剂为硬脂酸钙，但硬脂酸钙不溶于水，较难在手模表面均匀分散，使得手套厚度均匀性较差；实施例1、6、7中隔离剂为硬脂酸钠与第二组分隔离剂复配时，丁腈手套的厚度更均匀，AQL值也更低。在实施例1、6、7中，可以看出，实施例1和6的第二组分隔离剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙时，丁腈手套的脱模效果更优，相应的手套的漏水性能更优，且厚度均匀度更好。

根据实施例1和实施例5，破乳剂为硫酸镁时，丁腈手套的厚度均匀性更好。

根据实施例2、实施例9～12，隔离剂中第一组分隔离剂和第二组分隔离剂的质量比不同，影响丁腈手套的厚度均匀性和漏水性能。其中实施例2、实施例10和实施例11的厚度变异系数和AQL值相对更低，并且实施例2的厚度变异系数和AQL值相对最低。因此，隔离剂中第一组分隔离剂和第二组分隔离剂的质量比优选为1：(0.6～1.5)，更优选为1：(0.8～1.2)。

对比例1中，使用硫酸钙作为破乳剂，由于硫酸钙仅微溶于水，作为破乳剂在本发明的丁腈手套凝固剂中无法制得合格的丁腈手套。

对比例2中不含隔离剂，手套脱模性较差，不仅厚度变异系数高，且漏水测试AQL值较高。

对比例3和对比例4中，使用硝酸钙或氯化钙作为破乳剂，不仅丁腈手套的厚度均匀性较差、漏水性能较差，且由于硝酸根离子和氯离子的存在，造成沥滤槽中的污水总氮量或总氯量过高。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。