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一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳及其制备方法技术

技术编号:29053323 阅读:13 留言:0更新日期:2021-06-26 06:20
一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳及其制备方法,第一步将聚异戊二烯橡胶溶解于烃类溶剂,得到溶剂型胶液。第二步乳化,先添加乳化剂得到油相胶乳,再第一次加碱性水搅拌乳化,得到油包水型初乳化液,水相呈分散相,水相游离于油相中,油相包裹胶相。第二次加碱性水均质乳化,在目标粒径范围1~8μm内发生相转变,油相从连续相变换为分散相,水相从分散相变换为连续相,油相呈颗粒状分散在水相中,水相包裹胶相,得到水包胶型初乳化液。第三次加碱性水均质乳化,得到水包胶型分散液。再除溶剂、浓缩处理,得到聚异戊二烯合成胶乳。解决现有聚异戊二烯合成胶乳不具备高自粘性的技术问题。戊二烯合成胶乳不具备高自粘性的技术问题。戊二烯合成胶乳不具备高自粘性的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳及其制备方法


[0001]本专利技术涉及合成胶乳
,特别涉及一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳及其制备方法。

技术介绍

[0002]自粘是指相同组分的部件间的自相粘合,任何橡胶都有自粘性,只是程度上有差异而已。其中,天然胶乳的自粘性最为理想,所以,天然胶乳常被用作自粘性胶黏剂的主要成分,应用于医用绷带、运动绷带、创可贴等领域。将自粘性胶黏剂涂覆在无纺布或棉布等绷带基材上面,制得自粘型绷带,只有绷带自身相互粘接,而不粘皮肤、毛发、衣物等,能够实现快速绑扎,固定便捷,解开无痛。国际著名公司自粘型产品应用已有,如3M的“COBAN”的弹性绷带。所以,因其独特的自粘特性,自粘型胶乳未来会有更广泛的应用场景。
[0003]但是天然胶乳含少量植物蛋白,一部分人容易产生过敏反应或其它不良反应,从而带来痛苦或难受的症状。为了解决该问题,同时为了解决天然胶乳的来源及成本方面的问题,开发合成胶乳用以替代天然胶乳已成为生产胶乳制品的一种十分必要的途径。
[0004]在合成胶乳中,性能与天然胶乳最为接近的是聚异戊二烯合成胶乳,其顺式结构含量为92~99%,因其结构与天然胶乳最为接近,故又称为“合成天然胶乳”。由于合成聚异戊二烯合成胶乳中不含任何蛋白质,故替代天然胶乳可很好的避免天然胶乳制品导致人体过敏的问题,而且聚异戊二烯合成胶乳杂质含量少、气味小、胶乳均匀性好、纯度高,非常适合应用于与人体接触的胶乳制品领域。
[0005]聚异戊二烯合成胶乳的制备方法有乳液聚合法和溶液乳化法两种,而溶液乳化法工艺流程简单可控,更易于放大生产。如美国专利US 3285869公开了一种聚异戊二烯合成胶乳的制备方法。首先,将溶液聚合的聚异戊二烯橡胶用溶剂溶解,后和乳化剂水溶液乳化脱溶剂,得到聚异戊二烯合成胶乳。目前,现有制备的聚异戊二烯合成胶乳主流应用为成膜类制品,如外科手术手套、安全套、导尿管、胶管、理疗带等。成膜用聚异戊二烯合成胶乳的自粘性较低,不适用于自粘类产品,但是目前国内外关于提高聚异戊二烯合成胶乳自粘性方面的研究仍然比较空白。现有主要是通过在胶乳中添加增粘剂,但是增粘剂具有一定压敏性,提高的是粘他性,且添加后合成胶乳容易氧化变硬,反而缩短产品储存有效期,并破坏最终产品手感。
[0006]有鉴于此,如何设计一种具有高自粘性的聚异戊二烯合成胶乳是本专利技术研究的课题。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的是提供一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳及其制备方法,其目的是要解决现有聚异戊二烯合成胶乳不具备高自粘性的技术问题。
[0008]为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:
[0009]一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳的制备方法,所述方法包括以下步骤:
[0010]第一步.溶解
[0011]将8~10重量份的聚异戊二烯橡胶溶解于80~100重量份的烃类溶剂,得到溶剂型胶液。
[0012]第二步.乳化
[0013]2.添加乳化剂
[0014]将1~3重量份的主乳化剂和0.1~0.3重量份的辅乳化剂均匀分散于第一步中制得的溶剂型胶液中,得到油相胶乳,该油相胶乳是指以所述烃类溶剂为油相的油包胶型聚异戊二烯颗粒与主乳化剂和辅乳化剂的混合液;所述主乳化剂选用12

20碳链烷基苯磺酸盐、松香酸钾皂、12

20碳链脂肪酸盐、脂肪醇醚羧酸盐、脂肪醇醚硫酸酯盐、油酸钾中的至少一种;所述辅乳化剂选用司班系列、吐温系列、平平加系列乳化剂中的至少一种。
[0015]2.第一次加碱性水
[0016]将12~25重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述油相胶乳中,并进行搅拌乳化,以稀释为目的降低所述油相胶乳的粘度,得到油包水型初乳化液,该初乳化液中油相呈连续相,水相呈分散相,水相游离于油相中,油相包裹胶相。
[0017]3.第二次加碱性水
[0018]将48~60重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述油包水型初乳化液中,油相呈连续相,水相呈分散相,并进行均质乳化,在高剪切力作用下,使其溶液中的所述油包胶型聚异戊二烯颗粒在目标粒径的范围内,从油包水的油相分散液转变为水包胶的水相分散液,即通过均质乳化发生相转变,使油相从连续相变换为分散相,水相从分散相变换为连续相,油相呈颗粒状分散在水相中,水相包裹胶相,得到水包胶型初乳化液;所述目标粒径的范围为1~8μm。
[0019]4.第三次加碱性水
[0020]将15~30重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述水包胶型初乳化液中,并继续进行均质乳化,以制备颗粒更加均匀分布的稳定的溶液,为后续除溶剂做准备,得到水包胶型分散液。
[0021]第三步.除溶剂
[0022]对制得的所述水包胶型分散液进行脱除溶剂处理,得到固含量为8~12%的水性初乳液。
[0023]第四步.浓缩
[0024]对制得的所述水性初乳液进行浓缩处理,得到固含量为45~55%的聚异戊二烯合成胶乳。
[0025]上述技术方案中的有关内容解释如下:
[0026]1.上述方案中,第一步溶解,将聚异戊二烯橡胶溶解于烃类溶剂,聚异戊二烯橡胶可以选用碎粒状的,可通过粉碎工序实现,是本领域技术人员通过现有技术可以实现的。
[0027]2.上述方案中,用量为主的主乳化剂选用离子型乳化剂,用量为辅的辅乳化剂选用非离子型乳化剂,以提高自粘性。且本技术方案中主乳化剂和辅乳化剂总体用量相较于现有技术更少,乳化剂有亲水性和亲油性双键。专利技术人发现聚异戊二烯橡胶颗粒之间会因为乳化剂隔阂,而降低自粘性。所以为保证高自粘性,本技术方案减少了乳化剂用量,且该用量又能保证高的机械强度,实现连续稳定的量产。
[0028]3.上述方案中,三次加碱性水都是直接添加调节好pH值的碱性水,而现有技术先加乳化剂,再加pH值调节剂,目的为保证橡胶的成膜特性,本方案直接添加调节好pH值的碱性水,有利于获得较窄的粒度分布和均匀的粒径尺寸,且提高混合液的稳定性。
[0029]4.上述方案中,第一次加碱性水的量不足以将油相全部分开,所以油相呈连续相,水相呈分散相,第一次加碱性水以稀释为目的,降低所述油相胶乳的粘度,为后续均质乳化作准备。
[0030]5.上述方案中,第二次加碱性水,添加大量碱性水,水将油的小颗粒均匀稳定分开,经均质乳化,初步形成粒径分布,在目标粒径1~8μm范围内的某一时间点发生相转变,油相从连续相变换为分散相,水相从分散相变换为连续相。目前,在本领域,未有任何关于粒径和自粘性关系的研究,本领域技术人员没有发现相转变的目标粒径对自粘性的影响,所以在生产过程中未对相转变时的粒径进行监控。专利技术人经过大量实验,在制备过程中对粒径进行监控,特别是相转变时的粒径,创造性地发现粒径控制在1~8μm范围内时,进行相转变,则可以显著提高聚异戊二烯合成胶乳的自粘性。若在粒径大于这个范围时进行相转变,则混合液的机械强度差,不能连续生产,导致最终成品的自粘性本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高自粘型聚异戊二烯合成胶乳的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:第一步. 溶解将8~10重量份的聚异戊二烯橡胶溶解于80~100重量份的烃类溶剂,得到溶剂型胶液;第二步. 乳化添加乳化剂将1~3重量份的主乳化剂和0.1~0.3重量份的辅乳化剂均匀分散于第一步中制得的溶剂型胶液中,得到油相胶乳,该油相胶乳是指以所述烃类溶剂为油相的油包胶型聚异戊二烯颗粒与主乳化剂和辅乳化剂的混合液;所述主乳化剂选用12

20碳链烷基苯磺酸盐、松香酸钾皂、12

20碳链脂肪酸盐、脂肪醇醚羧酸盐、脂肪醇醚硫酸酯盐、油酸钾中的至少一种;所述辅乳化剂选用司班系列、吐温系列、平平加系列乳化剂中的至少一种;2.第一次加碱性水将12~25重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述油相胶乳中,并进行搅拌乳化,以稀释为目的降低所述油相胶乳的粘度,得到油包水型初乳化液,该初乳化液中油相呈连续相,水相呈分散相,水相游离于油相中,油相包裹胶相;3.第二次加碱性水将48~60重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述油包水型初乳化液中,油相呈连续相,水相呈分散相,并进行均质乳化,在高剪切力作用下,使其溶液中的所述油包胶型聚异戊二烯颗粒在目标粒径的范围内,从油包水的油相分散液转变为水包胶的水相分散液,即通过均质乳化发生相转变,使油相从连续相变换为分散相,水相从分散相变换为连续相,油相呈颗粒状分散在水相中,水相包裹胶相,得到水包胶型初乳化液;所述目标粒径的范围为1~8μm;4.第三次加碱性水将15~30重量份、pH值为9.5~11.5的碱性水添加到所述水包胶型初乳化液中,并继续进行均质乳化,以制备颗粒更加均匀分布的稳定的溶液,为后续除溶剂做准备,得到水包胶型分散液;第三步. 除溶剂对制得的所述水包胶型分散液进行脱除溶剂处理,得到固含量为8~12%的水性初乳液;第四步. 浓缩对制得的所述水性初乳液进行浓缩处理,得到固含量为45~55%的聚异戊二烯合成胶乳。2.根据权利要求1所述的高自粘型聚异戊二烯合成胶乳的制备方法,其特征在于:所述聚异戊二烯橡胶为钛系聚异戊二烯橡胶。3.根据权利要求1所述的高自粘型聚异戊二烯合成...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐宇帆
申请(专利权)人:徐宇帆
类型:发明
国别省市:

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