过渡金属掺杂硫化锌力致发光材料与天然乳胶的复合及其在避孕套生产中的应用制造技术

本发明专利技术涉及复合材料及医疗器械领域，公开了过渡金属掺杂硫化锌力致发光材料与天然乳胶的复合及其在避孕套生产中的应用。具体的，公开了利用过渡金属元素掺杂硫化锌得到具有力致发光特性的颗粒与天然乳胶共混复合，并实现了其在避孕套生产中的应用。本发明专利技术利用过渡金属元素掺杂硫化锌的力致发光性能，制备了可以将力学信号转化为光学信号的复合薄膜材料，其对微小的动态力具有超灵敏的实时光学响应，按照压强计算，检测限在10Pa，按照能量计算，检测限在8μJ，实现了超灵敏响应；响应时间为15ms，实现了实时响应。将其应用于避孕套的生产中，可以实时将肌肉的收缩舒张、摩擦等人体微动转化为各种颜色的可见光，与现有避孕套产品相比，本发明专利技术制备出的力致发光避孕套，具备根据受力强度和频率作出光学信号的实时响应的特点，增加了避孕套使用的趣味性和多功能性。

Composite of transition metal doped ZnS light emitting material and natural emulsion and its application in condom production

The invention relates to the composite material and the field of medical instruments, and discloses the composite of transition metal doped ZnS light emitting material and natural latex and its application in condom production. The present invention discloses the use of transition metal elements doped zinc sulfide to obtain particles with photoluminescent properties and blends with natural latex, and realizes its application in condom production. The invention uses the transition metal element doped zinc sulfide mechanoluminescence performance, preparation can be transformed into mechanical signal composite film optical signal, which has real-time optical super sensitive response to dynamic force is small, according to the pressure calculation, the detection limit in 10Pa, according to the energy calculation, the detection limit of 8 J, the ultra sensitive response; response time is 15ms, to achieve real-time response. Applied to the production of condoms, can real-time muscle contraction and relaxation, friction and other human fretting into various colors of visible light, compared with the existing condom products, prepared by the invention has the characteristics of mechanoluminescence condoms, real-time response according to the stress intensity and frequency of optical signal, increase the use of condoms is interesting and versatility.

【技术实现步骤摘要】
过渡金属掺杂硫化锌力致发光材料与天然乳胶的复合及其在避孕套生产中的应用
本专利技术涉及医疗器械领域，具体地，涉及过渡金属掺杂的硫化锌颗粒均匀分布于天然乳胶的复合材料，并实现了其在具有力致发光特性避孕套生产中的应用。
技术介绍
避孕套作为简单、有效的物理隔离避孕方法，在世界各国得到广泛使用。研究报告表明：避孕套的胶膜能有效地屏蔽性病、艾滋病等疾病的病源体。正确使用避孕套，可以明显的降低性传播疾病的感染几率。所以，人们又把避孕套称为“安全套”。避孕套可以通过非药物的形式，主要是人为的阻隔作用来阻止精卵结合，从而防止女性受孕，一般来说，避孕套的材质多为天然乳胶或聚亚安酯。它也是目前世界上公认的预防性病、艾滋病等性传播疾病的有效方法，被世界各国政府推广使用。随着人们生活水平的提高以及科学技术的发展，为满足不同消费群体的需求，避孕套的类型也逐渐丰富起来，其中会发光的“夜光避孕套”就是其中之一。实现避孕套发光的传统方法是在普通安全套的生产原料中增加含磷的涂料，但是由于磷元素的致敏性很强，所以极易引起使用者的不适反应。并且，这种发光过程是不间断、持续性的，与人体的生理反应没有关联，不能做出实时响应。例如中国专利申请号CN94105185.4所公开的技术方案提出了一种萤光避孕套制备工艺，它是在医用乳胶中加入2～30％的无毒荧光材料，经浸模、烘干、脱模而得。该方法能够在夜间或黑暗处发出淡淡的荧光，给人一种神秘、新奇、梦幻的夜生活感觉，特别适合夜间性生活的环境需要，能激发夫妻双方的新奇感受，使性生活变得丰富多彩。但上述技术中所添加的荧光材料产生荧光的基本原理也是含有磷元素，而磷元素的致敏性很强，所以增加了使用者的安全隐患。并且这种发光过程是持续性的，不能与使用者的生理反应产生关联并作出响应。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了拓宽力致发光复合材料的应用范围，提供一种高灵敏度、对人体微小生理反应产生实时响应与多角度感知的全新应用方向，提供了一种新型多感知发光避孕套的制造技术。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了过渡金属元素掺杂硫化锌颗粒的天然乳胶复合材料在基于力致发光避孕套生产过程中的应用。优选的，所述天然乳胶的总固含量微60％；优选的，所述过渡金属掺杂硫化锌颗粒的直径为5-30μm；优选的，所述过渡金属元素与硫化锌的摩尔比为1∶10-150。第二方面，本专利技术提供了一种基于力致发光的天然乳胶复合材料，并提供了将该复合材料应用于发光避孕套生产的方法，其中，包括力致发光材料掺杂硫化锌颗粒与天然乳胶的复合和成膜技术。优选的，将这种微米级的复合材料颗粒混合加入天然乳胶材质避孕套的基质中，配置不同比例的共混乳液并利用磁力搅拌器搅拌2h，所述不同比例的共混乳液的浓度范围：0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％；优选的，称取适量的共混胶乳涂覆于聚苯乙烯培养皿中，在50℃条件下成膜10h以上；第三方面，本专利技术提供了一种将超灵敏的力致发光复合材料应用到避孕套制造领域的新思路。优选的，力致发光避孕套的视线手段为将具备力致发光特性的掺杂硫化锌通过与天然乳胶复合成膜后投入避孕套生产过程当中，当使用者身体出现生理反应从而引起相应器官肌肉收缩或舒张，材料感知到外界压强的变化而产生实时响应，并通过可见光的形式表现出来，实现人体生理反应与视觉感受的交互，多角度阐释人类生理反应的表达。优选的，所述增强现实的光为可见光，波长范围可以涵盖可见光波段，以橙光、绿光、蓝光和白光最为常见。第四方面，本专利技术提供了如上所述过渡金属元素掺杂的硫化锌颗粒的制备、利用天然乳胶共混成膜实现力致发光材料与天然乳胶的复合以及如上所述力致发光复合材料在新型发光避孕套中的应用。通过上述技术方案，利用过渡金属元素掺杂的硫化锌与天然乳胶共混的复合材料的力致发光性能，从而实现了生理反应与视觉感知的实时响应与交互，应用于可发光避孕套的生产领域。高度灵敏的自发光材料使得本专利技术有较之于传统发光避孕套更直观更生动的交互体验和安全性质，在情趣避孕套领域中具有极大的应用价值。更为优异的，所制备的力致发光复合材料对微小动态力具有超灵敏、高精度的实时光学响应，按照压强计算，检测限在Pa，按照能量计算，检测限在28微焦，动态力的作用面积就是发光面积，实现了高精度响应，响应时间为10ms，从而实现了实时响应。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1过渡金属掺杂硫化锌与天然乳胶的复合避孕套薄膜拉伸发光图图2过渡金属掺杂硫化锌与天然乳胶的复合避孕套薄膜拉伸寿命和重复性图具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，通过共混方法向天然乳胶溶液中加入过渡金属(特别是锰、铜、银、铝或铅)掺杂的硫化锌颗粒，合成一种具有力致发光性能的复合薄膜材料。其灵敏性按照压强计算，检测限在10Pa，按照能量计算，检测限在8μJ，当受到外力作用发生形变时会发出亮光，可以感知微小的力学信号并转化为光学信号，并且发光强度与压力成正相关，实现了高精度的响应，响应时间为15ms，真正实现了实时响应。将上述复合材料应用于避孕套的生产过程中，可以制备出一种新型的可发光情趣避孕套，当使用者的身体产生某些生理反应时，由于肌肉的收缩舒张或者摩擦导致外界压强产生变化，相应的受力部位即可发光，并且这种响应是即时的。由于其是将动态力转化为可见光，因而给可发光避孕套带来了新的定义。不同于以往持续性发光的避孕套材料，其给人们的生理反应和视觉感知构建了新的关联，为性交过程中身体的微变化带来了新的表达方式，是一种全新的情趣避孕套材料。基于此，第一方面，本专利技术提供了过渡金属元素掺杂的硫化锌颗粒基于力致发光的天然乳胶复合材料可以应用在新型避孕套生产中的新发现。术语“力致发光”是指某些具有特殊性质的材料在受到压力是会发射出光，并且光强与所受的压力成正相关。本专利技术所采用的天然乳胶共混复合技术是指姜微米级的颗粒与天然乳胶溶液共混成膜后得到的天然乳胶复合薄膜材料。第二方面，本专利技术提供了过渡金属元素掺杂的硫化锌颗粒基于力致发光的天然乳胶复合材料的合成过程。根据本专利技术，理论上，只要是粒径足够小能够在分散相中均匀分布的颗粒均可作为天然乳胶薄膜的复合成分，但本专利技术的专利技术人发现，过渡金属掺杂的硫化锌颗粒的粒径在5-30μm时复合效果更佳优异，制备出的薄膜材料更加均匀。第三方面，本专利技术还提供了一种将高灵敏度、实时响应的力致发光材料应用到新型可发光避孕套产品中的新思路。本专利技术的专利技术人发现，尽管市面上的发光避孕套产品可以实现持续性发光，但是在与身体微动的实时响应方面却不尽如人意，当使用者的生理反应与视觉体验产本文档来自技高网...

【技术保护点】
过渡金属掺杂硫化锌力致发光材料与天然乳胶的复合及其在避孕套生产中的应用。

【技术特征摘要】
1.过渡金属掺杂硫化锌力致发光材料与天然乳胶的复合及其在避孕套生产中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述复合材料为掺杂硫化锌颗粒与天然乳胶共混形成的改性薄膜材料，所述过渡金属元素选自锰、铜、银、铝和铅；优选的，所述天然乳胶的总固含量微60％；优选的，所述过渡金属掺杂硫化锌颗粒的直径为5-30μm；优选的，所述过渡金属元素与硫化锌的摩尔比为1∶10-150。3.根据权利要求1或2所述的应用，其中，过渡金属掺杂硫化锌力致发光颗粒与天然乳胶共混的复合方法包括：将掺杂有过渡金属元素的硫化锌粉末与NRL(天然乳胶)在室温下按照不同比例配制胶乳，并加入硫化助剂，磁力搅拌6h；优选的，所述硫化助剂的主要成分为：10％NF(分散剂)、10％酪素(保护剂)、20％氨水(稳定剂)、50％硫(硫化剂)、30％PX(促进剂)、50％ZDC(促进剂)、20％甲叉(抗氧化剂)、30％264型(防老化剂)。4.根据权利要求1、2和3所述的力致发光复合材料，其中，力致发光的原因是由于采用了掺杂过渡金属元素的硫化锌粉末，将这种微米级的复合材料颗粒混合加入天然乳胶材质避孕套的基质中，配置不同比例的共混乳液，特别的，掺杂硫化锌天然乳胶共混复合材料的力致发光性能与掺杂硫化锌颗粒的粒径有关；优选的，所述过渡金属掺杂的硫化锌颗粒的粒径为5-30μm；优选的，所述不同比例的共混乳液的浓度范围：0.5％、1.0％、1.5％、2.0％、2...

【专利技术属性】
技术研发人员：武瑞雪，钱鑫，丁艺，尹中川，
申请(专利权)人：北京中科卓研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11