一种戊腈胶乳及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种戊腈胶乳及其制备方法。所述的戊腈胶乳为一种以脱蛋白天然胶乳、稀释剂、乳化剂、扩散剂、pH值缓冲剂、丙烯腈单体、第二共聚单体、偶联剂、氧化还原引发剂为原料，接枝共聚反应制得的丙烯腈/天然橡胶接枝共聚物乳液。本发明专利技术提供的共聚物胶乳具有良好的硫化性能、成膜性、以及物理强度，作为浸渍制品的原料兼顾了天然胶乳和丁腈胶乳的性能优势，进一步拓宽了天然胶乳在医用手套、防护膜材料等医疗卫生领域的应用范围。疗卫生领域的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种戊腈胶乳及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种丙烯腈改性天然胶乳的加工方法，尤其涉及一种丙烯腈/天然橡胶接枝共聚物及其制备方法，即一种戊腈胶乳及其制备方法，属于橡胶加工


技术介绍

[0002]天然胶乳是一种来源环保的可再生资源，其分子链中独特的立体规整性以及亚甲基C—C键自由旋转度所带来的大链分子的缠结，赋予它优异的内聚凝结力、出色的成膜性、高黏附弹性以及对气体和液体的阻隔性等使其成为一种目前不可替代的成膜材料。但由于天然乳胶中含有能导致人体过敏的蛋白而限制了它作为生物医用材料的应用范围。新鲜天然胶乳来自橡胶树，含有约30％的橡胶组分(顺式1,4
‑
聚异戊二烯)，5％的非橡胶物质(其中有2％蛋白)以及分散在水中的胶清。乳胶粒子表面是由连续单层带负电荷磷脂/蛋白质复合物包覆的，这些物质可以维持胶体的稳定。NR胶乳中有14种蛋白质(Hev b1
‑
14)被国际免疫学协会确认为可致敏的病原体。其中存在于大粒径表面的Hev b1和存在于较小粒径表面的Hev b3为主要致敏蛋白。另外、这些蛋白质等非橡胶成分易吸湿发霉、生热和导电；蛋白质聚集会使胶乳黏度上升，其中氨基酸和某些异常基团易自发交联引起胶乳硬化，破坏存储效果；这些蛋白质还是自由基捕捉剂，化学性质活泼，干扰橡胶进一步化学改性，如含有蛋白质的NR接枝链的分子量仅在2000左右。如果能除去这些蛋白等非胶组成，则反应活性中心就仅限于顺式1,4
‑
异戊二烯单元的双键部位和烯丙基所处的部位，可以根据不同需求选择反应活性中心，能够在所希望的位置上引入各种官能团。
[0003]天然橡胶具有合成橡胶所无法比拟的优异性能，附着在橡胶粒子表层的蛋白质等非橡胶成分是支撑橡胶性能的关键，它们能和橡胶粒子一起构成纳米矩阵构造，形成网络结构，促进分子间交联，对硫化前后的应变诱导结晶起重要作用，提高应力和弹性模量。天然胶乳具有优良的综合性能，工艺成膜性能好，湿凝胶强度高，容易硫化，其制品包括浸渍制品、压出制品、海绵制品和铸模制品等，具有弹性大、强度高、伸长率大、蠕变小等特点。但天然橡胶制品的耐油、耐老化、耐酸碱、耐热、耐候等性能，以及气密性比较差，相比之下，羧基丁腈胶乳制品的耐油、耐老化、耐酸碱、耐热、耐候性、抗刺扎性以及气密性优于天然胶乳制品，并且无蛋白质过敏。虽然羧基丁腈胶乳外观类似于天然胶乳，胶凝方法也类似于天然胶乳，然而它是由化学合成而得，其成分不仅含有较多的乳化剂，而且丁腈共聚物的分子量远小于天然胶乳中橡胶分子量，导致在工艺特性上与天然胶乳有很大区别，如在浸渍制备手套时：1)浸胶速度要比天然胶的快，否则会出现横向裂纹；2)湿凝胶胶膜前沥滤是必须的，沥滤时间要比天然胶乳的长，水温也比天然胶乳的低，温度高会引起湿凝胶收缩大，指叉最易造成裂痕。如果沥滤不充分，胶膜中含有较多的乳化剂不仅影响干燥、硫化，降低制品的综合性能，而且手套中残留的乳化剂会析出，造成制品在储存后表面发粘；3)羧基丁腈胶乳湿凝胶强力比天然胶乳弱，又因粒子比较细小，成膜后比天然胶的缜密，水分不易排出，所以在硫化前期要有一个较长时间的低温干燥，有利于后期硫化。如果一开始温度较高，胶膜收缩过快，会造成胶膜龟裂等。
[0004]羧基丁腈胶乳制备方法主要以丁二烯、丙烯腈、丙烯酸或甲基丙烯酸单体为主，通过调节乳化剂、调节剂、引发剂种类和用量、加入方式、反应温度、反应时间、搅拌速率等反应条件获得羧基丁腈胶乳。其中反应原料丁二烯属于易燃易爆气液混合体，整个聚合反应过程中需要高压密闭环境，反应条件苛刻，设备配套和生产控制比较复杂。
[0005]本专利技术是在合适的条件下，将丙烯腈接枝到天然胶乳的橡胶链上，获得综合性能优于天然胶乳和丁腈胶乳的戊腈胶乳(天然橡胶/丙烯腈接枝共聚物胶乳)，橡胶链本身保持了原有的高分子量，赋予胶乳高弹性、低蠕变等天然橡胶的优势；与此同时，接枝引入的丙烯腈赋予胶乳优异的抗刺扎、气密性、耐油、耐老化、耐酸碱、耐热、耐候性等性能。特别是避开了危险性大的丁二烯气体在制备过程中的使用，天然胶乳经过脱蛋白纯化处理，除去蛋白质、磷脂、多糖等非胶物质，取而代之的是稳定性更好的乳化剂。在排除蛋白质、磷脂等对聚合反应的干扰条件下，使橡胶胶乳的反应活性中心仅限于顺式1,4
‑
异戊二烯单元的双键和烯丙基二个部位，丙烯腈单体容易进行接枝改性，整个反应过程可以在常压温和的条件进行，由此变得易操作可控。通过引入第二单体，变化乳化剂、氧化还原反应引发剂，以及调节pH值等方式来控制丙烯腈的结合律，以及所得胶乳的流态形貌及其物理性能。由此得到的戊腈胶乳分别于与丁腈胶乳、脱蛋白天然胶乳、天然胶乳很好的相容。戊腈胶乳分别掺入丁腈胶乳、脱蛋白天然胶乳、天然胶乳后硫化，其制品包括浸渍制品、压出制品、海绵制品和铸模制品都表现出更好的弹性、强度、伸长率等特点。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种戊腈胶乳及其制备方法，即一种丙烯腈/天然橡胶接枝共聚物及其制备方法，以提高天然胶乳成膜均匀性，以及耐油、耐老化、耐酸碱、耐热、耐候性、抗刺扎性、气密性等天然橡胶需要具备但又难易具备的特性，同时又解决了所得胶乳与丁腈胶乳、脱蛋白天然胶乳、天然胶乳相容性的问题，为丁腈胶乳、脱蛋白天然胶乳以及天然胶乳的掺杂改性提供了备选材料。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种戊腈胶乳，其特征在于，为一种以脱蛋白天然胶乳、稀释剂、乳化剂、扩散剂、pH值缓冲剂、丙烯腈单体、第二共聚单体、偶联剂、氧化还原引发剂为原料，接枝共聚反应制得的丙烯腈/天然橡胶接枝共聚物乳液。
[0009]优选地，所述的脱蛋白天然胶乳是以天然橡胶树的胶液所得的现场胶乳或保存在氨中浓缩胶乳的任何一种或多种为原料，经天然胶乳脱蛋白方法处理所得；所述脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶的质量含量为5～60％，其蛋白质含量低于110μg/g(ASTM D5712)。
[0010]优选地，所述的稀释剂为纯水或质量浓度1
‑
5％的氨水，其加入量为脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的20
‑
500％。
[0011]优选地，所述丙烯腈单体的加入量为脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的1～80％。
[0012]优选地，所述的第二共聚单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种，其加入量不大于脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的80％。
[0013]优选地，所述的乳化剂为干酪素、壳聚糖、壳聚糖寡糖、水溶性壳聚糖、羧化壳聚糖、粘多糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、黄源酸纤维素、卡波树脂、马铃薯淀粉、玉米淀粉、糯米淀粉、卡波姆、亚麻籽胶、魔芋胶、己本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种戊腈胶乳，其特征在于，为一种以脱蛋白天然胶乳、稀释剂、乳化剂、扩散剂、pH值缓冲剂、丙烯腈单体、第二共聚单体、偶联剂、氧化还原引发剂为原料，接枝共聚反应制得的丙烯腈/天然橡胶接枝共聚物乳液。2.根据权利要求1所述的戊腈胶乳，其特征在于，所述的脱蛋白天然胶乳是以天然橡胶树的胶液所得的现场胶乳或保存在氨中浓缩胶乳的任何一种或多种为原料，经天然胶乳脱蛋白方法处理所得；所述脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶的质量含量为5～60％，其蛋白质含量低于110μg/g。3.根据权利要求1所述的戊腈胶乳，其特征在于，所述的稀释剂为纯水或质量浓度1
‑
5％的氨水，其加入量为脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的20
‑
500％。4.根据权利要求1所述的一种戊腈胶乳及其制备方法，其特征在于，所述丙烯腈单体的加入量为脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的1～80％。5.根据权利要求1所述的戊腈胶乳，其特征在于，所述的第二共聚单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、苯乙烯、N
‑
乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种，其加入量不大于脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的80％。6.根据权利要求1所述的戊腈胶乳，其特征在于，所述的乳化剂为干酪素、壳聚糖、壳聚糖寡糖、水溶性壳聚糖、羧化壳聚糖、粘多糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、黄源酸纤维素、卡波树脂、马铃薯淀粉、玉米淀粉、糯米淀粉、卡波姆、亚麻籽胶、魔芋胶、己内酰胺、聚谷氨酸、环糊精、甜菜碱、卡波姆、吐温、斯潘、羊毛脂、琼脂、油酸、油酸铵、三乙醇胺、聚乙烯亚胺、烷基二甲基氧化胺、十六烷基三甲基溴化铵、聚羟基丁酸脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、月桂醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯辛酚醚
‑
10、聚丙三醇缩水甘油醚、月硅酸盐、聚氧化烯酯表面活性剂、多元醇脂肪酸酯表面活性剂、聚氧化烯醚表面活性剂、溴化十二烷基三甲基铵、烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、萘磺酸盐、丁二酸二异辛酯磺酸钠、二苯基醚磺酸盐、苯磺酸盐、萘磺酸盐、烷基磺酸盐、二烷基磺基丁二酸盐、烷基硫酸盐、聚氧亚烷基二苯乙烯酚硫酸盐、聚氧亚烷基硫酸盐、三苯乙烯酚硫酸盐、聚氧亚烷基苯基醚硫酸盐、聚氧化烯烷基硫酸酯盐、聚氧化烯烷基苯基醚硫酸酯盐、聚氧化烯三苯乙烯化苯酚硫酸酯盐、聚氧化烯二苯乙烯化苯酚硫酸酯盐、烷基胺衍生物和季铵盐聚合物中的至少一种，其加入量为脱蛋白天然胶乳中橡胶干胶质量的0.1
‑
10％。7.根据权利要求1所述的戊腈胶乳，其特征在于，所述的扩散剂为环己烷、溶剂汽油、庚烷、苯、二甲苯和石油醚中的至少一种，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田晓慧，王东起，高磊，
申请(专利权)人：田晓慧，
类型：发明
国别省市：