用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液，所述乳液中聚氨酯的粒径为300

【技术实现步骤摘要】
用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液及制备方法


[0001]本专利技术涉及浸胶劳保用品制造
，尤其涉及一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液及制备方法。

技术介绍

[0002]随着劳保防护意识的增强，对于劳保浸胶手套的要求也越来越高，其中以轻薄、舒适、耐磨为特点的聚氨酯(PU)浸胶手套是增长最快的品种之一。现在市面上聚氨酯(PU)浸胶手套大多采用溶剂型聚氨酯生产制作，虽然工艺中多次数水洗浸泡但仍然不可避免残留有DMF等溶剂，少量高端PU浸胶手套则采用水性聚氨酯生产制作。
[0003]溶剂型PU手套用手套胚浸渍溶剂型PU乳液，经水洗、烘干，一个生产周期约4
‑
6h。工艺中需要用到大量的水来溶解溶剂型PU乳液中的DMF(N，N
‑
二甲基甲酰胺)溶剂，以降低成品中DMF残留，但同时会产生大量含DMF的废水，这些废水需进一步经专门的蒸馏回收工艺回收其中的DMF，使水达到排放标准才能排放。溶剂型PU手套生产工艺中，DMF的回收需要较大能耗，DMF对眼、皮肤和呼吸道有刺激作用，长期接触会危害身体健康。因此，溶剂型PU手套的生产工艺的环境友好性较差，不属于绿色生产工艺。随着环境保护越来越受到人们的重视，水性聚氨酯已经在许多领域被应用。水性聚氨酯是一种环保型水性高聚物，采用水即可完全乳化。以水性聚氨酯为原材料制备的产品具有良好的生物相容性和血液相容性，同时具有强度高、致密性好、穿刺性能好、无气味、亲肤性好等特点。
[0004]目前已经公开的一些水性聚氨酯劳保浸胶手套的生产工艺，在浸渍水性聚氨酯乳液之前先将手套胚加热到50℃左右后，手套胚浸到凝固剂中，从凝固剂中取出后，再浸渍水性聚氨酯乳液，然后匀胶、烘干硫化。其中，凝固剂通常是氯化钙或硝酸钙的甲醇溶液。凝固剂的主要作用是利用二价的金属钙离子破坏水性聚氨酯乳液的稳定性，使乳液快速破乳成膜，防止手套胚(纺织品，表面有大量孔洞)直接浸渍水性聚氨酯乳液时因压强作用使聚氨酯乳液透入手套胚内侧(透胶现象)。甲醇属于低沸点溶剂，也能引起乳液破乳成膜，阻止乳液渗透到手套胚内部，同时由于甲醇极易挥发，不会在手套上出现甲醇残留的问题。因此到目前为止，先浸渍甲醇钙凝固剂再浸乳液的生产工艺是目前各大劳保手套生产企业最常用的工艺方法。
[0005]然而，这种工艺必然带来大量甲醇的使用，甲醇本身有毒，对人体的神经系统和血液系统影响较大，甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。此外，甲醇易燃，闪点低(12.2℃)，是引起生产事故的隐患。因此，开发一种免浸渍凝固剂、可自然地快速在手套胚表面成膜、防止透胶的水性聚氨酯乳液，对浸胶劳保用品的生产企业绿色化发展具有重要意义。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液及制备方法，其解决了目前水性聚氨酯浸胶产品的生产工艺中需要使用凝
固剂的技术问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液，其中，聚氨酯的粒径为300
‑
500nm，乳液电位在
‑
10mV～
‑
20mV之间，聚氨酯分散在水中，且乳液浓度为15
‑
35％。
[0011]第二方面，本专利技术提供一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1、预聚体制备：将10
‑
40质量份的聚酯多元醇和10
‑
60质量份的聚醚多元醇加入反应釜中，搅拌加热至100～110℃，在0.1MPa条件下真空脱水1～3h，降温至35～40℃，常压下加入20
‑
60质量份的二异氰酸酯、0.1
‑
3质量份的催化剂，保持温度在75
‑
90℃聚合反应2
‑
4h；
[0013]其中，聚酯多元醇的分子量为1000
‑
4000；聚醚多元醇的分子量为1000
‑
4000；
[0014]S2、扩链及交联：降温至40
‑
50℃，加入3
‑
10质量份的亲水性扩链剂、0.1
‑
2质量份小分子扩链剂和30
‑
60质量份溶剂，在70
‑
90℃下保温反应1
‑
3h；然后降温至35
‑
40℃，加入0.2
‑
2质量份交联剂和15
‑
40质量份溶剂，在65
‑
95℃下反应0.5
‑
3h；其中，所述亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)和/或磺酸盐分散体的混合物；
[0015]S3、中和：检测NCO含量达到理论值后，降温至40
‑
45℃以下，加入20
‑
40质量份丙酮降粘和4
‑
12质量份成盐成盐剂，在100
‑
300r/min转速下，搅拌反应5
‑
20min；
[0016]S4、乳化：加入300
‑
500质量份去了离子水，用高速分散机以1000
‑
2500r/min转速下将反应体系进行分散乳化，得到乳白色乳液；
[0017]S5、后扩链：将乳液继续在50
‑
1500r/min的转速搅拌下，加入反应体系总量2
‑
5％的后扩链剂，继续搅拌20
‑
50min，完成后扩链反应，得水性聚氨酯乳液。此时的水性聚氨酯乳液为可稳定存放和罐装销售的乳液产品。在要生产浸胶手套等劳保用品之前，还应当对所述水性聚氨酯乳液进行溶剂脱除和加水调节浓度的处理。
[0018]根据本专利技术的较佳实施例，所述制备方法还包括：
[0019]S6、脱溶剂和调节浓度：将所述水性聚氨酯乳液在减压下进行脱溶剂操作，加去离子水以调节聚氨酯的浓度为15
‑
35％，出料，得到用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液；所述乳液粒径为300
‑
500nm，电位为
‑
10mV～
‑
20mV。
[0020]其中水性聚氨酯乳液的浓度为15
‑
35％时，其粘度稳定，凝固速度也较快，既不影响针织手套胚正常浸胶，又可在手套胚表面快速凝结一层薄薄的胶膜，避免透胶。但乳液的凝固速度主要与乳液的稳定状态相关。此外，浓度还直接影响手套胚表面的挂胶厚度。挂胶厚度不宜过薄，过薄影响机械强度和耐磨性、抗割性等，挂胶过厚手感偏硬，佩戴舒适度和操作灵活性受到影响。
[0021]根据本专利技术的较佳实施例，所述聚酯多元醇为聚己二酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液，其特征在于，所述乳液中聚氨酯的粒径为300
‑
500nm，乳液电位在
‑
10mV～
‑
20mV之间，聚氨酯分散在水中，且乳液浓度为15
‑
35％。2.一种用于浸胶劳保用品的免凝固剂水性聚氨酯乳液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、预聚体制备：将10
‑
40质量份的聚酯多元醇和10
‑
60质量份的聚醚多元醇加入反应釜中，搅拌加热至100～110℃，在0.1MPa条件下真空脱水1～3h，降温至35～40℃，常压下加入20
‑
60质量份的二异氰酸酯、0.1
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3质量份的催化剂，保持温度在75
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90℃聚合反应2
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4h；其中，聚酯多元醇的分子量为1000
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4000；聚醚多元醇的分子量为1000
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4000；S2、扩链及交联：降温至40
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50℃，加入3
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10质量份的亲水性扩链剂、0.1
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2质量份小分子扩链剂和30
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60质量份溶剂，在70
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90℃下保温反应1
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3h；然后降温至35
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40℃，加入0.2
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2质量份交联剂和15
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40质量份溶剂，在65
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95℃下反应0.5
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3h；其中，所述亲水性扩链剂为DMPA、DMBA和/或磺酸盐分散体的混合物；S3、中和：检测NCO含量达到理论值后，降温至40
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45℃以下，加入20
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40质量份丙酮降粘和4
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12质量份成盐剂，在100
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300r/min转速下，搅拌反应5
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20min；S4、乳化：加入300
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500质量份去离子水，用高速分散机以1000
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2500r/min转速下将反应体系进行分散乳化，得到乳白色乳液；S5、后扩链：将乳液继续...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成文，黄文旭，刘宁安，鞠文杰，徐涛，周海涛，
申请(专利权)人：山东星宇手套有限公司，
类型：发明
国别省市：