本发明专利技术公开一种用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具，所述烷基化玻璃模具是通过用烷基化试剂对玻璃模具的表面进行烷基化处理得到。利用该烷基化玻璃模具生产水性聚氨酯避孕套的方法包括（1）向水性聚氨酯乳液中加入表面张力调节剂，调节水性聚氨酯乳液的表面张力至25mN/m～35 mN/m；（2）将烷基化玻璃模具浸入步骤（1）的水性聚氨酯乳液，取出，经烘干、卷边、脱模，得到水性聚氨酯避孕套。本发明专利技术可以直接采用现有天然乳胶避孕套成熟玻璃模具进行表面修饰，玻璃模具成本低，表面烷基化操作简单，涂层经久耐用，胶膜干燥后在烷基化玻璃表面易脱模，易卷边。实践证明，本发明专利技术可以实现水性聚氨酯避孕套工业化生产，工艺稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于避孕用具领域，具体涉及一种用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具以及利用该模具生产水性聚氨酯避孕套的方法。
技术介绍
避孕套是目前世界上应用最为广泛的避孕以及防止性病传播的器具，在现有产品中主要是采用天然乳胶制作，但天然乳胶避孕套存在过敏反应；残留亚硝胺引发癌症危险；存在微孔病毒隔离效果差；膜厚用户体验差的缺点。这就是为何比尔及梅林达·盖茨基金会要高调资助新一代避孕套的研发。水性聚氨酯避孕套无毒无过敏反应，强度高，导热性能好，病毒隔离效果好，可以制备出0.01mm超薄避孕套，用户体验好。发展趋势显示水性聚氨酯避孕套是将迅速取代天然乳胶避孕套，成为未来的主流产品。水性聚氨酯避孕套的研究已有十余年历史，目前成功商品化的仅有日本冈本和相模橡胶，但这两家公司采取严格的技术保密的方式，两家公司都未公布有实际意义的专利。水性聚氨酯避孕套生产涉及两方面核心技术，首先是适合避孕套性能要求的水性聚氨酯研发，其次是水性聚氨酯避孕套成型。本专利技术不涉及水性聚氨酯研发。水性聚氨酯避孕套成型工艺与天然乳胶避孕套成型工艺并无实质差别，都可以采用直浸带膜干燥工艺生产，水性聚氨酯避孕套还无需硫化，工艺更为简单。水性聚氨酯成型的核心是其专用模具的开发。天然乳胶避孕套采用玻璃，陶瓷，不锈钢作为模具，玻璃的临界表面张力为73mN/m，陶瓷为61mN/m，不锈钢为75mN/m，而液体天然乳胶表面张力为38mN/m～40mN/m，天然乳胶膜的表面张力为32mN/m，理论上液体天然乳胶可以在玻璃，陶瓷，不锈钢模具上铺展，而其干燥膜在这些模具上附着力低，可以顺利卷边和剥离，实现工艺要求。而液体水性聚氨酯的表面张力在55mN/m左右，其干燥涂膜表面张力在45mN/m左右，理论和实践都证明液体水性聚氨酯可以在这些模具上铺展，但干燥水性聚氨酯涂膜在这些模具上有非常强的附着力，无法卷边和脱模。因此水性聚氨酯避孕套无法使用玻璃、陶瓷、不锈钢模具生产。CN102107473A采用聚四氟乙烯（PTFE）材质作为水性聚氨酯避孕套成型模具，但聚四氟乙烯的表面能（18.5mJ/m2）过低，虽然水性聚氨酯干膜非常容易在聚四氟乙烯模具上卷边和脱模，但水性聚氨酯无法在聚四氟乙烯铺展，出现严重“滑胶现象”。CN104339485A采用聚乙烯或聚丙烯作为模具，聚乙烯/聚丙烯的表面能为31mJ/m2，专利技术人采用乙二醇甲醚，乙二醇单丁醚，丙二醇单甲醚，丙二醇单丁醚等作为流平剂，降低液体聚氨酯的表面张力，实现在聚乙烯/聚丙烯模具上铺展，且易于卷边和剥离。此专利技术存在两个严重问题，其一，乙二醇甲醚，乙二醇单丁醚，丙二醇单甲醚，丙二醇单丁醚都为有毒有害物质，造成严重环境污染同时还有可能造成避孕套不符合卫生安全标准；其二，聚乙烯/聚丙烯的力学性能和防老化性能达不到工业应用要求。避孕套生产过程中模具长期在温差超过100℃的高温（130℃）和低温（20℃）中循环使用，聚乙烯/聚丙烯模具会出现开裂，粉化，表面粗糙而报废，同时卷边机械对模具会产生机械摩擦而使得模具在极短时间内出现磨损报废。聚乙烯/聚丙烯模具虽然可以成功在实验室制备水性聚氨酯避孕套，但在大规模工业化生产中无实际意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具以及利用该模具生产水性聚氨酯避孕套的方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具，其特点在于：所述烷基化玻璃模具是通过用烷基化试剂对玻璃模具的表面进行烷基化处理得到。优选地，所述烷基化玻璃模具的表面能为28mJ/m2～38mJ/m2。优选地，所述的烷基化试剂为六甲基二硅胺烷和/或二甲基二氯硅烷。上述的烷基化玻璃模具的制备方法，其特点在于：先将烷基化试剂用有机溶剂溶解，再浸入玻璃模具，浸泡后干燥，得到烷基化玻璃模具。利用上述的烷基化玻璃模具生产水性聚氨酯避孕套的方法，包括如下步骤：（1）向水性聚氨酯乳液中加入表面张力调节剂，调节水性聚氨酯乳液的表面张力至25mN/m～35mN/m；（2）将烷基化玻璃模具浸入步骤（1）的水性聚氨酯乳液，取出，经烘干、卷边、脱模，得到水性聚氨酯避孕套。优选地，所述的表面张力调节剂为聚醚改性硅氧烷或炔二醇乙氧基化合物。玻璃表面含有大量硅羟基，硅羟基可以与烷基化试剂反应，将烷基以单分子层或数纳米厚度以共价键方式连接在玻璃表面：经过烷基化后玻璃模具表面的表面能大幅下降，水性聚氨酯干燥膜在其表面的附着力大幅下降，水性聚氨酯干燥膜可以在烷基化玻璃表面顺利卷边和脱模。烷基化玻璃模具的表面能降低后，液体水性聚氨酯乳液难以在其表面铺展，直浸时会出现“滑胶”现象，因此采用表面张力调节剂将水性聚氨酯乳液的表面能调整到比烷基化玻璃的表面能略低，有效的解决液体水性聚氨酯在模具表面铺展问题。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术可以直接采用现有天然乳胶避孕套成熟玻璃模具进行表面修饰，玻璃模具成本低，其生产工艺成熟，经久耐用，有现成的商品供应。2、玻璃模具表面烷基化工艺简单，只需烷基化试剂常温浸泡，洗涤，烘干即可。3、玻璃表面烷基化涂层是以单分子或数个纳米以共价键结合在玻璃表面，结合牢度高，经久耐用，可以经受卷边过程中的机械摩擦。4、烷基化玻璃模具经长时间使用后，烷基化涂层破坏，可以重新烷基化恢复。5、用于液体水性聚氨酯乳液的表面张力调节剂环保，健康安全，胶膜干燥后在烷基化玻璃表面易脱模，易卷边。实践证明，本专利技术可以实现水性聚氨酯避孕套工业化生产，工艺稳定。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1玻璃模具的烷基化：市购天然乳胶避孕套玻璃模具，在清洗液中浸泡2小时，蒸馏水冲洗干净，110℃烘干，再将玻璃模具浸入到浓度为10wt%的六甲基二硅胺烷的三氯甲烷溶液中，在常温下浸泡12小时，取出，氯仿冲洗，而后在110℃烘干，得到烷基化玻璃模具，通过接触角测量法测定已知表面能参数的检测液体（二次蒸馏水、甘油、甲酰胺、二碘甲烷、乙二醇）在模具表面的接触角，利用Young’s方程计算其表面能为34mJ/m2，具体操作可参考“接触角法测量高分子材料的表面能”，王晖等，中南大学学报（自然科学版），2006年，第37卷第5期。实施例2玻璃模具的烷基化：市购天然乳胶避孕套玻璃模具，在清洗液中浸泡2小时，蒸馏水冲洗干净，110℃烘干，再将玻璃模具浸入到浓度为10wt%的二甲基二氯硅烷的三氯甲烷溶液中，在常温下浸泡12小时，取出，氯仿冲洗，而后在110℃烘干，得到烷基化玻璃模具，通过接触角测量法测定已知表面能参数的检测液体（二次蒸馏水、甘油、甲酰胺、二碘甲烷、乙二醇）在模具表面的接触角，利用Young’s方程计算其表面能为35mJ/m2。实施例3水性聚氨酯表面张力调整：先按常规用量向市售35%水性聚氨酯中加入增稠剂，消泡剂，成膜助剂等，配成水性聚氨酯乳液，再向乳液中添加0.2wt%的聚醚改性硅氧烷（BYK-310）（美国FDA21CFR(食品与药物)中第175.300节容许在间接食物助剂，在与食品接触的涂料、粘合剂中使用）调节乳液的表面张力。采本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具，其特征在于：所述烷基化玻璃模具是通过用烷基化试剂对玻璃模具的表面进行烷基化处理得到。
【技术特征摘要】
1.用于水性聚氨酯避孕套生产的烷基化玻璃模具，其特征在于：所述烷基化玻璃模具是通过用烷基化试剂对玻璃模具的表面进行烷基化处理得到。2.根据权利要求1所述的烷基化玻璃模具，其特征在于：所述烷基化玻璃模具的表面能为28mJ/m2～38mJ/m2。3.根据权利要求1所述的烷基化玻璃模具，其特征在于：所述的烷基化试剂为六甲基二硅胺烷和/或二甲基二氯硅烷。4.权利要求1所述的烷基化玻璃模具的制备方法，其特征在于：先将烷基化试剂用有机溶剂溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：王武生，郭文鹤，戴家兵，李维虎，
申请(专利权)人：兰州科天健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。