石墨烯‑胶乳功能性高强防护手套及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯‑胶乳功能性高强防护手套及其制备方法，包括如下(1)或者(2)所示的步骤：(1)将手套坯浸凝固剂、浸石墨烯‑胶乳复合液，干燥，即可；或者，(2)将手套坯先浸凝固剂后干燥、浸石墨烯‑胶乳复合液，沥滤、卷边后干燥，再硫化、沥滤、干燥，即可。与现有技术相比，本发明专利技术制备的石墨烯‑胶乳防护手套充分发挥石墨烯的高导电、高强度、耐摩擦、强抑菌等优势，使其在制造业、医疗业、化工业、航天航空业等领域具有更广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石墨烯-胶乳功能性高强防护手套及其制备方法。
技术介绍
石墨烯是一种二维纳米材料，它的晶格是由六个碳原子组成的六边形，厚度为一个原子层，碳原子之间由s键连接，结合方式为sp2杂化，这些s键赋予了石墨烯极其优异的力学性能和结构刚性，石墨烯的强度比最好的钢铁还要强100倍。石墨烯具有很高的导电性，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V·s；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，石墨烯还具有抗菌、阻燃、抗辐射等功能性。基于石墨烯的各种优异的性能，可以把石墨烯添加到高分子胶乳基体中(如天然胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、聚氨酯胶乳、丁苯胶乳等)做成防护涂层，能很好地改善材料的使用性能，如耐摩擦性、耐穿刺性、耐化学溶剂腐蚀性等；基于石墨烯优异的电学性能，可以添加到高分子胶乳中做成抗静电涂层，而且效果非常明显；还可以把石墨烯添加到高分子胶乳中，制备的防护涂层具有抗菌性、阻燃性、抗辐射性等。因此，与其他胶乳防护手套相比，石墨烯-胶乳防护手套具有无可比拟的优势。胶乳防护手套，通常指采用橡胶胶乳加工而成的手套制品。最常见的成型工艺为：将陶瓷、铝、钢等材质的手套模型先经酸碱清洁和水洗后，先浸入热水预热后至凝固剂中浸渍，然后加热干燥凝固剂后进行浸渍胶乳，冲热水再送至烘箱硫化成型。胶乳防护手套根据其使用场合不同，可以设置织物衬里，将衬里套在模具上浸胶而成，既保持织物的穿戴感，又可以利用外层的胶乳特性具有良好的抓握力。随着科技化进程的快速推进，人们的健康和卫生意识也在逐步提高，胶乳防护手套由于其易加工性、适用性强和重复利用性等特点，已在例如汽车制造业，电子、电器制造和装配业，航天航空业，医疗与卫生等各种作业场所中得到广泛应用。但是，目前市场上出售的手套在高端电子产品领域防静电性能差，在使用过程中由于静电的产生，容易对人体产生伤害。而且，随着科技的发展，医学的进步，医疗性手套由于需要接触有害有毒的污染物或锐利刀具，对其抗菌、耐切割、耐磨度、耐穿刺性能都有着越来越高的要求。因此，需要一种具有很强的防静电并且抗菌、耐摩擦等综合性能特别优异的胶乳防护手套，起到保护皮肤不受到伤害的目的。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种石墨烯-胶乳防护手套及其制备方法：本专利技术是对现有工业化生产胶乳防护手套提供一种新的生产工艺，将石墨烯添加到高分子胶乳制备的石墨烯-高分子胶乳防护手套可以有效地改善传统防护手套抗静电性能不足、抑菌性能差、耐摩擦性能不强等特点。本专利技术制备的石墨烯-胶乳防护手套充分发挥石墨烯的高导电、高强度、耐摩擦、强抑菌等优势，使其在制造业、医疗业、化工业、航天航空业等领域具有更广泛的用途。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供一种石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，包括如下(1)或者(2)所示的步骤：(1)将手套坯浸凝固剂、浸石墨烯-胶乳复合液，干燥，即可；或者，(2)将手套坯先浸凝固剂后干燥、浸石墨烯-胶乳复合液，沥滤、卷边后干燥，再硫化、沥滤、干燥，即可。优选地，所述凝固剂为无机酸钙、有机酸钙、甲醇、水中的一种或几种的混合；所述无机酸钙如硝酸钙等；所述有机酸钙如醋酸钙等。优选地，所述石墨烯-胶乳复合液中，所述胶乳与石墨烯的重量份数之比为100:(0.025～5)。如果石墨烯的添加量太少，则体现不出石墨烯-胶乳防护手套的抗静电性和抗菌等优异的功能性；如果石墨烯的添加量太多，则石墨烯会在胶乳基体中团聚，造成石墨烯-胶乳防护手套的耐磨性、撕裂和穿刺性等性能的下降。优选地，所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机械剥离石墨烯中的一种或几种。优选地，所述胶乳的类型选自天然胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、聚氨酯胶乳、丁苯胶乳中的一种或几种。优选地，所述石墨烯-胶乳复合液还含有助剂，通常助剂重量份数与胶乳重量份数的比例为(0.5-8)：100。优选地，所述助剂为硫化促进剂、增稠剂、氧化锌、防老剂、稳定剂、硫磺等中的一种或几种的混合。添加助剂后有利于在室温下保证手套硫化的速度和程度，获得良好的加工安全性并提高硫化胶的综合性能。进一步优选地，所述硫化促进剂包括氧化锌、氧化镁等；所述增稠剂包括干酪素、明胶、水玻璃等；所述防老剂包括萘胺类、醛胺类、酚类、苯二氨基衍生物等；所述稳定剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂。优选地，所述制备方法中，手套坯是套在手套模具上进行操作的，所述手套模具在使用前需进行预热。优选地，所述(1)中，所述干燥是手套坯表面的胶面基本凝固后进行的。优选地，所述(1)中，所述干燥的条件为：70℃、20分钟，再100～110℃、40分钟。优选地，所述(2)中，沥滤、卷边后干燥的条件为：112～116℃、60～70分钟。优选地，所述(2)中，硫化的温度为：110～114℃。优选地，所述(2)中，第三次干燥的温度为：90～100℃。优选地，所述制备方法中，所述干燥采用的方式为烘干；采用的设备为烘箱。第二方面，本专利技术提供一种石墨烯-胶乳防护手套，由上述制备方法制备而来。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术制备的石墨烯-胶乳防护手套轻薄柔软，穿戴手感舒适。2、本专利技术石墨烯-胶乳防护手套与现有胶乳防护手套的耐摩擦性能、耐穿刺性能、耐切割性能以及抗静电性能和抗菌性能都有很大幅度的提高。3、本专利技术石墨烯-胶乳防护手套的制备方法简单，不需要对现有工业化设备进行改造，操作简单、生产成本低，易于工业化生产和大规模制备。更具体地，其工艺简单，无需对现有的设备进行加工和改造，节约生产成本，适合大规模生产。石墨烯经过不同官能团的修饰，既可以分散到极性溶剂中(如水、N,N-二甲基甲酰胺等)，也可以分散到非极性溶剂中(如乙醇、二甲苯、正丁醇等)，与天然胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、聚氨酯胶乳、丁苯胶乳中的一种或几种胶乳配置成不同比例的复合胶乳，该方法制备的石墨烯-胶乳防护手套优势在于，石墨烯与高分子胶乳通过溶液共混的方式进行复合，该方法简单易行，既不需要满足原位聚合方法的苛刻聚合工艺要求，也不会像混炼复合方法容易导致石墨烯在胶乳基体中分散不均匀。通过溶液共混的方法将石墨烯添加到高分子胶乳中，石墨烯可以很均匀地分散在胶乳基体中，更有利于石墨烯与高分子胶乳的均匀复合。该方法与现有的工业化生产胶乳防护手套的设备和工序无缝连接，无需对现有的设备进行升级和改造就可以开展高性能和功能性的石墨烯-胶乳防护手套的制备。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1本实施例提供一种石墨烯-胶乳防护手套的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨烯‑胶乳防护手套的制备方法，其特征在于，包括如下(1)或者(2)所示的步骤：(1)将手套坯浸凝固剂、浸石墨烯‑胶乳复合液，干燥，即可；或者，(2)将手套坯先浸凝固剂后干燥、浸石墨烯‑胶乳复合液，沥滤、卷边后干燥，再硫化、沥滤、干燥，即可。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，其特征在于，包括如下(1)或者(2)所示的步骤：(1)将手套坯浸凝固剂、浸石墨烯-胶乳复合液，干燥，即可；或者，(2)将手套坯先浸凝固剂后干燥、浸石墨烯-胶乳复合液，沥滤、卷边后干燥，再硫化、沥滤、干燥，即可。2.根据权利要求1所述的石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，其特征在于，所述凝固剂为无机酸钙、有机酸钙、甲醇、水中的一种或几种的混合。3.根据权利要求1所述的石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，其特征在于，所述石墨烯-胶乳复合液中，所述胶乳与石墨烯的重量份数之比为100:(0.025～5)。4.根据权利要求1或3所述的石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：拜永孝，沙晓林，沙嫣，
申请(专利权)人：上海史墨希新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31