一种石墨烯覆膜橡胶手套及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯覆膜橡胶手套，其包含：手套胚、附着于该手套胚外表面的橡胶层、以及覆盖于所述橡胶层外表面的石墨烯膜层；所述橡胶层为不含石墨烯的发泡型橡胶或非发泡型橡胶。所述手套的制备方法包括：制备不含石墨烯的胶浆，将针织手套胚含浸所述胶浆；制备石墨烯‑胶乳分散液，将已含浸所述胶浆的挂胶手套胚再浸渍所述石墨烯‑胶乳分散液；硫化烘干，制得所述石墨烯覆膜橡胶手套。本发明专利技术经过二次浸渍，一次浸渍的胶浆固化后形成手套的橡胶本体结构部分，保证本体结构的质量符合相关标准(EN388)、保证手套的基本劳动防护作用；二次浸渍形成石墨烯覆膜，可保护一次浸胶形成的橡胶胶面，并提升手套制品整体各项性能。

Graphene coated rubber gloves and preparation method thereof

The invention relates to a graphene-coated rubber glove, which comprises a glove embryo, a rubber layer attached to the outer surface of the glove embryo, and a graphene film covering the outer surface of the rubber layer; the rubber layer is a graphene-free foamed rubber or a non-foamed rubber. The preparation method of the glove includes: preparing a glue without graphene, impregnating the knitted glove embryo with the glue, preparing a graphene latex dispersion, impregnating the glove embryo with the glue again with the graphene latex dispersion, vulcanizing and drying, and preparing the graphene-coated rubber glove. The rubber body structure part of the glove is formed after twice impregnating and one-time impregnating mortar curing, which ensures the quality of the body structure conforms to the relevant standards (EN388) and ensures the basic labor protection function of the glove; the graphene film is formed by twice impregnating, which can protect the rubber glue surface formed by one-time impregnating and enhance the glove manufacture. Product overall performance.

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯覆膜橡胶手套及其制备方法
本专利技术涉及手套的制备方法，特别是一种石墨烯覆膜橡胶手套及其制备方法。
技术介绍
石墨烯作为一种单原子层材料，是目前所发现最薄的二维材料，其理论厚度仅为0.35nm，石墨烯具有较大的比表面积2600m2/g和弹性模量1000Gpa，常被应用于物理、材料、电子信息、计算机等领域。弹性模量是衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，材料刚度越大。石墨烯加入橡胶中，起到增大橡胶制品的耐摩性、高强度、抑菌性、提高橡胶机械强度等诸多作用。但目前将其应用到橡胶手套中的现有技术不多，而且技术不成熟。例如，中国专利申请CN107118410A公开一种石墨烯-丁腈发泡手套的制备方法，在该方法直接将石墨烯与预先制备的丁腈发泡浆料混合得含石墨烯的复合浆料，把针织手套胚浸渍该复合浆料制成。石墨烯是纳米材料，粘度非常大，与胶浆混合时即使其加入量仅为0.1～0.2％，复合胶浆的粘度即达到3000mpa.s及以上。如此高粘度的胶浆，不仅各种配合剂再很难加进去(即使加进去分散均匀度也很差)，同时过高粘度还会导致一系列质量问题，如由于胶浆浸润能力极差、手套胚难浸胶和匀胶，干燥后手套还会出现开胶透胶、指间成蹼等质量问题发生。而既要加入石墨烯又要控制粘度，则要么石墨烯的加入量控制到0.1％以下，导致手套整体性能没有明显提升；要么通过加入协同剂(如Span、Tween等)降低胶乳表面张力使更多石墨烯溶进浆料中，而协同剂的加入同样易导致透胶、裂胶等问题发生。究其原因，主要在于:(1)石墨烯比表面积很大，且仅在非极性溶剂中有溶解性，因此加到胶乳里面即使含量很低就会带来很高粘度，因此能够添加的量很小，导致手套的整体性能难以提升。(2)当胶浆的粘度过高时，其对针织手套胚(多孔含空气、纤维多、表面粗糙等原因导致针织手套胚的浸润阻力大)浸润能力极差，浸胶和匀胶难度大，浸胶后手套胚表面的胶料呈团渣状、块状、胶面下鼓包、不同部位的胶料断开或厚薄不均等，烘干后胶面出现断胶、裂胶甚至透胶(局部透孔)，甚至还会在手套胚的指部间连成蹼，使手套制品严重不合格。综合言之，直接将石墨烯与胶乳混合制备用于浸渍针织手套胚的加工工艺，无法生产出合格的手套制品。为此，如何更好地利用石墨烯的性能来制作橡胶手套，且不影响橡胶手套的正常制作和生产，是本专利技术希望解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既能充分利用石墨烯优良的物化特性又能有效保证橡胶手套制品质量的技术方案为了解决现有技术的上述问题，本专利技术提供一种石墨烯覆膜橡胶手套及其制备方法，通过将石墨烯与胶乳混合制备成石墨烯覆膜，覆盖于手套胶面的外表面，石墨烯覆膜以其中的胶乳为粘胶剂，紧密粘附在胶面表面，保护内层的手套胶面，提高手套整体的强度、耐摩擦、抑菌、耐切割以及耐撕裂等综合性能；由内层胶面构成的橡胶手套本体用于对手部起劳动防护作用。为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种石墨烯覆膜橡胶手套，包含：手套胚、附着于该手套胚外表面的橡胶层、以及覆盖于所述橡胶层外表面的石墨烯膜层；所述橡胶层为不含石墨烯的发泡型橡胶或非发泡型橡胶。一种石墨烯覆膜橡胶手套的制备方法，包括：制备不含石墨烯的胶浆，将针织手套胚含浸所述胶浆；制备石墨烯-胶乳分散液，将已含浸所述胶浆的挂胶手套胚再浸渍所述石墨烯-胶乳分散液；硫化烘干，制得所述石墨烯覆膜橡胶手套。根据本专利技术一个实施例，所述胶浆通过以下方法制备：将重量份90～120份的第一胶乳、0～3份的防霜剂、0～4份的防粘剂、0～3份的发泡剂混合调配，再用增稠剂增稠制得所述胶浆；所述第一胶乳为预硫化丁腈胶乳、预硫化天然乳胶、预硫化氯丁胶乳、预硫化丁基胶乳、预硫化丁苯胶乳或水性PU树脂中的一种或几种的组合。根据本专利技术一个实施例，所述石墨烯-胶乳分散液通过以下方法制备：将重量份90～120份的石墨烯、100～500份第二胶乳、800-5000份水混合调配得石墨烯-胶乳分散液；所述第二胶乳与第一胶乳相同或不同，所述第二胶乳为预硫化丁腈胶乳、预硫化天然乳胶、预硫化氯丁胶乳、预硫化丁基胶乳、预硫化丁苯胶乳或水性PU树脂中的一种或几种的组合。在石墨烯-胶乳分散液中，胶乳和水用于分散石墨烯，其中胶乳主要用作粘胶剂，将石墨烯紧紧粘附在挂胶手套胚的胶面上，在胶面形成一层石墨烯覆膜。优选地，胶浆中所用第一胶乳与石墨烯-胶乳分散液中的第二胶乳为相同种类的胶乳，可提高石墨烯覆膜粘着在内层胶面上的粘着力，烘干后，石墨烯覆膜可更久地附着在手套表面。根据本专利技术一个实施例，所述石墨烯的类型选自化学气相沉淀法制备的石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离石墨烯、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、高温热膨胀还原氧化石墨烯、低温热膨胀还原氧化石墨烯、电化学剥离石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机机械剥离石墨烯中的一种或几种。其中，所述发泡剂的添加量大于0，其作用是使制备得到的胶浆为发泡型胶浆，所述发泡型胶浆的发泡倍数是1.1～1.6倍，并用增稠剂增稠至粘度为1200mpa.s～2500mpa.s；增稠剂的使用量大约为0.5～4份。发泡型胶浆制备的手套制品胶面会有气孔，有透气性、且质地更柔软贴合，佩戴者体验更舒适。非发泡型丁腈类极性胶乳手套比较硬，而发泡后可以显著改善使用舒适感。其中，所述发泡剂为油酸钾、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、蓖麻油酸钠、月桂酸钾等阴离子表面活性剂中的一种或前述各项的任意组合。这些阴离子表面活性剂，相较于阳离子表面活性剂而言，可使制备得到的发泡型胶浆更稳定。根据本专利技术一个实施例，所述防粘剂的添加量大于0，可选择为石蜡乳液、硬脂酸锌乳液、硬脂酸钙乳液、硅油乳液或是含氟高分子化合物中的一种或几种组合。防粘剂又叫防粘连剂(antiadhesionagent)，能降低胶料或粘料自粘性、减少表面的粘连并有产生稍微粗糙表面作用的物质。通常为磨碎的不熔性粉末，也可用石蜡等润滑剂。根据本专利技术一个实施例，所述防霜剂的添加量大于0，可选择为石蜡和蜂蜡类的乳液。所述防霜剂能够增加橡胶对硫化剂(预硫化橡胶中含硫化剂)的溶解能力，防止手套制品表面出现析硫喷霜现象，而析硫喷霜会妨碍石墨烯-胶乳分散液在胶面的牢固粘附。防霜剂主要成分为碱性物质，通过酸碱中和反应来达到防霜的目的。此外，用松焦油等也可增加胶料对上述配合剂的溶解度，以减少喷霜现象。其中，所述增稠剂为羧甲基纤维素钠CMC、羟甲基乙基纤维素、羟乙基丙基纤维素、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、干酪素、聚乙烯醇PVA中的一种或前述各项的任意组合。通过增稠剂将所述发泡型胶浆调配粘度至1200mpa.s～2500mpa.s。粘度决定了手套胚浸胶后，滞留于手套胚表面胶层的厚度以及制品橡胶厚度，因而在实际生产中，可依照需要的厚度来调配增稠剂的添加量控制粘度至所需值。根据本专利技术一个实施例，手套胚在含浸所述胶浆后，取出挂胶手套胚，经滴胶放置15～30s，多余的胶滴下，匀胶30～120s，使手套胚表面的胶浆均匀；再浸渍所述石墨烯-胶乳分散液，然后取出挂有石墨烯-胶乳分散液的手套中间品，滴胶15～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯覆膜橡胶手套，其特征在于，包含：手套胚、附着于该手套胚外表面的橡胶层、以及覆盖于所述橡胶层外表面的石墨烯膜层；所述橡胶层为不含石墨烯的发泡型橡胶或非发泡型橡胶。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯覆膜橡胶手套，其特征在于，包含：手套胚、附着于该手套胚外表面的橡胶层、以及覆盖于所述橡胶层外表面的石墨烯膜层；所述橡胶层为不含石墨烯的发泡型橡胶或非发泡型橡胶。2.一种石墨烯覆膜橡胶手套的制备方法，其特征在于，包括：制备不含石墨烯的胶浆，将针织手套胚含浸所述胶浆；制备石墨烯-胶乳分散液，将已含浸所述胶浆的挂胶手套胚再浸渍所述石墨烯-胶乳分散液；硫化烘干，制得所述石墨烯覆膜橡胶手套。3.根据权利要求2所述的石墨烯覆膜橡胶手套的制备方法，其特征在于，所述胶浆通过以下方法制备：将重量份90～120份的第一胶乳、0～3份的防霜剂、0～4份的防粘剂、0～3份的发泡剂混合调配，再用增稠剂增稠制得所述胶浆；所述第一胶乳为预硫化丁腈胶乳、预硫化天然乳胶、预硫化氯丁胶乳、预硫化丁基胶乳、预硫化丁苯胶乳或水性PU树脂中的一种或几种的组合。4.根据权利要求2或3所述的石墨烯覆膜橡胶手套的制备方法，其特征在于，所述石墨烯-胶乳分散液通过以下方法制备：将重量份90～120份的石墨烯、100～500份第二胶乳、800-5000份水混合调配得石墨烯-胶乳分散液；所述第二胶乳与第一胶乳相同或不同，所述第二胶乳为预硫化丁腈胶乳、预硫化天然乳胶、预硫化氯丁胶乳、预硫化丁基胶乳、预硫化丁苯胶乳或水性PU树脂中的一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述的石墨烯覆膜橡胶手套的制备方法，其特征在于，所述石墨烯的类型选自化学气相沉淀法制备的石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离石墨烯、偶联剂改性氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：周星余，孙永峰，
申请(专利权)人：山东星宇手套有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37