專利名稱：用于制造掌指壓力手套的膠層材料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及手套制造材料技術，特別是一種用于制造掌指壓力手套的膠層材料及 其制備方法。
背景技術：
目前隨著我國工農業生產的迅速發展以及人們生活水平的不斷提高，天然膠乳制 品作為無毒廣泛用于各類行業中如工業手套、家用手套及醫療衛生制品，其性能無特別要 求。但是所有的制品在使用時只是起到一種防護作用而已，只要不破損、不滲漏，耐一些弱 酸弱堿就可以，使用時是在一種平常的環境下使用。掌指壓力手套主要是宇航員在飛船艙 內使用，對宇航員來說，艙內掌指壓力手套是艙內航天服中最主要的部件之一，宇航員掌指 壓力手套要求能抓握-130°C至130°C的物體，抓握時間至少40秒以上，主要經受極端高低 溫的考驗，同時掌指壓力手套被加壓后要求滿足相對靈活的操作。即要保證一定成度的靈 敏“觸覺”便于操作精密儀器，又要保證其它的物理特性。特別是具有高強度、耐低溫、耐高 溫、抗壓和高氣密性性能。航天手套被加壓，要求滿足相對靈活操作要求，即保證一定程度 的靈敏“觸覺”便于操作精密儀器。掌指壓力手套是在一種特殊環境下使用，手套又要承受 掌部張力和壓力。掌指壓力手套主要包括膠層、高強度纖維(縫制)骨架制備而成，膠層又分內層膠 和外層膠，膠層材料要滿足制造上述掌指手套的性能要求，特別要解決膠層材料本身的拉 伸強度、扯斷伸長率、邵爾A硬度、脆性溫度等問題。

發明內容
本發明的目的在于提供一種用于制造掌指壓力手套的膠層材料及其制備方法。該 材料很好地解決了材料本身的拉伸強度、扯斷伸長率、邵爾A硬度、耐熱空氣變化脆性溫度 等問題，具有抗熱、耐寒、抗老、膠層不粘、不硬、高氣密性、性能穩定的特點，拉伸強度、撕 裂強度和扯斷伸長率的變化不大于5%。使用本發明制造的掌指壓力手套達到了航天員 日常訓練和航天飛行時所需的各項技術指標，具有耐壓、耐氧、耐低溫、耐氣透性、高強、高 氣密性且在飛船內使用時具有靈活性的特點，它的氣密性能達到42KPa壓力，耐低溫性達 到-40士2°C X 94h脆性溫度達到_55°C、耐高溫150°C，能保證抗壓和氣密性，本發明對環境 友好，不存在三廢問題。本發明提供的用于制造掌指壓力手套的膠層材料的原料包括(質量份數)濃縮膠乳100穩定劑0. 1 1. 2硫化劑0. 7 1. 2防老劑1. 5 3促進劑0.5 2活化劑0.5 2. 9
分散劑0.5 1著色劑2增塑劑0.3 0.5所述的濃縮膠乳的參數濃度61. 5%、相對密度0. 96-0. 98、機穩不小于650S、pH 值不小于0. 6)、粘度250/MPa · S，揮發脂肪酸值(最大)0. 2% (檢驗方法GB8289-87)。所述的穩定劑是酪素和氫氧化鉀、烷基硫酸鈉，烷基磺酸鈉中的一種或多種。所述的硫化劑是硫磺粉、不溶性硫磺、膠體硫化、沉淀硫化或硫的同族元素、 TMTT (四硫化四甲基秋蘭姆)。所述的防老劑是2 · 6 二特丁基-4-甲基苯酚，2.2'-甲基雙(4_2基_6_特丁 基苯酚、防腐臘)。所述的促進劑是(EZ) 二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或(PX)(乙基苯基二硫代氨基 甲酸鋅)、(CA)N. N' - 二苯硫脲、黃原酸鹽類。所述的活化劑是氧化鋅、DBA (二芐基胺-芐基胺摻合物)、油酸、碳酸鋅。所述的分散劑是甲撐二萘磺酸鈉(NF磺酸鈉及陽離子表面活性劑)。所述的著色劑是碳黑。所述的增塑劑是D0P (鄰苯二甲酸二丁酯)。本發明使用的可選配方濃縮膠乳100 (濃度61. 5%、相對密度1. 09、機穩不小于650S、pH值不小于0. 6)。酪素和氫氧化鉀0. 1 0. 5 (酪素和氫氧化鉀各自比例在0. 1 0. 5中的各自比 是 0.05 0.45)。硫磺粉0. 7 1. 22 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚1. 5 3二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或PX乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅0. 5 2氧化鋅0. 5 2. 9甲撐二萘磺酸鈉(NF) 0. 5-1碳黑2鄰苯二甲酸二丁酯試劑0.45-0.5本發明提供的用于制造掌指壓力手套的膠層材料的制備方法包括的步驟分別配制配方中的各組分水溶液，在濃縮膠乳的水溶液中依次加入上述的穩定 齊 ，硫化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，著色劑水溶液和增塑劑，攪拌，加熱50 V 60°C，保溫，三氯甲烷試劑測定，氯仿值冬季三中 三末，夏季三初 三中；靜置1-5天保 溫硫化。本發明提供的用于制造掌指壓力手套的膠層材料的制備方法包括的步驟1)分別配制配方中的各組分水溶液，包括酪素溶液，20%氫氧化鉀溶液，分散劑30% NF溶液，硫化劑溶液(總固型 53. 8 士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量130ml/g以下)，防老劑2 ·6 二叔丁基-4-甲基苯酚溶液(總 固型41.8士 1%、ρΗ 9-11)，二乙基二硫二代氨基甲酸鋅促進劑溶液(總固型42士 1%、ρΗ 10-12，沉淀量30ml/g以下)。或促進劑PX (乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅)分散劑溶液(總 固型27.5士 1%、ρΗ 9-11)。活化劑氧化鋅溶液(總固型51士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量60ml/g以下)，2)濃縮膠乳(60 % DRC)，高速(8000轉/分)3-5次離心純化。3)制備硫化膠，按配方將濃縮膠乳加水溶解，依次上述配制的試劑水溶液，包括穩定劑，硫化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，著色劑和炭黑以及增塑劑。攪拌，升溫 (50°C 60°C )，保溫時間(1 1.5小時)取樣化驗，總固型50士0.5%，ρΗΙΟ-ll，氯仿值 法測定(三氯甲烷試劑測定)，氯仿值冬季三中 三末，夏季三初 三中。4)配置好的硫化膠停放后1-5天保溫硫化，硫化膠拉伸強度不小于24KPa，拉斷伸 長率不小于750%邵爾A，硬度40士3。試片粘附強度均不小于14N/cm。掌指手套的制備方法是將掌指壓力手套骨架放入手套模具中分別浸上述的硫化 膠制備出內膠層和外層，經表面處理，氣密性達到42KPa壓力在5分鐘內不能有任何泄漏， 即可。本發明很好地解決了制備掌指手套膠層材料本身的拉伸強度、扯斷伸長率、邵爾A 硬度、耐熱空氣變化脆性溫度等問題，具有抗熱、耐寒、抗老、膠層不粘、不硬、高氣密性、性 能穩定的特點，拉伸強度、撕裂強度和扯斷伸長率的變化不大于5%。使用本發明制造的掌 指壓力手套具有高強、高氣密性且在飛船內使用時具有靈活性的特點，它的氣密性能達到 42KPa壓力，耐低溫性達到-40士2°C X 94h脆性溫度達到_55°C、耐高溫150°C，能保證抗壓 和氣密性，適用于飛船內宇航員使用。本發明對環境友好，不存在三廢問題。
具體實施例方式實施例1本發明使用的原料試劑均為市售，在沒有特別指出的情況下均為質量。所述的濃縮膠乳的參數濃度61. 5%、相對密度0. 96-0. 98、機穩不小于650S、pH 值不小于0. 6)、粘度250/MPa · S，揮發脂肪酸值(最大)0. 2% (檢驗方法GB8289-87)。本發明的配方(質量份數)濃縮膠乳100(質量濃度61. 5%、相對密度1. 09、機穩不小于650S、pH值不小于 0. 6)。酪素和氫氧化鉀0. 4 (0. 1 0. 5中，酪素和氫氧化鉀各自比例0. 05 0. 45)。硫磺粉12 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚2. 5二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或PX乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅1. 5氧化鋅0. 5 2. 9甲撐二萘磺酸鈉(NF) 0. 8碳黑2鄰苯二甲酸二丁酯試劑0.45用于制造掌指壓力手套的膠層材料的制備方法包括的步驟一、分別配制配方中的各組分水溶液1)配制酪素水溶液將質量配比為酪素氨水硼砂(分散濕潤)水(pH為7) =10 3 1 86，混合后用60-70°C熱水溶解，得到分散體酪素水溶液，備用。2)配制20%氫氧化鉀溶液。
3)配制30% NF溶液(30 70)。NF 甲撐二萘磺酸鈉。4)配制硫化劑水溶液質量配比為硫磺粉酪素KOH NF 水(pH為7)= 50 0. 7 0. 1 3 46. 2，總固型 53. 8士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量 130ml/g 以下。5)配制防老劑水溶液質量配比為2 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚酪 素KOH NF 水(pH為7) = 50 0. 5 0. 2 4 45. 3。砂子研磨12小時，顯微鏡 觀察布朗運動均勻，總固型41. 8 士 1 %、pH 9-11。6)配制促進劑水溶液質量配比為二乙基二硫二代氨基甲酸鋅(EZ)酪 素KOH 水(pH為7) =40 2 0.16 57. 84，砂子研磨12小時，顯微鏡觀察布朗運 動均勻，總固型42士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量30ml/g以下。7)配制活化劑水溶液質量配比為氧化鋅酪素KOH 水(pH為7)= 50 1 0. 06 48. 94，砂子研磨60小時，顯微鏡觀察布朗運動均勻，總固型51士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量60ml/g以下。8)配制PX(乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅)促進劑水溶液PX 酪素NF KOH 水(軟水，PH為7) =25 0. 8 1.5 0.16 72. 54，砂子研磨6小時，顯微鏡觀察布朗 運動均勻，總固型27. 5士 1%、ρΗ 9-11。9) DOP (鄰苯二甲酸二丁酯)(試劑)二、制備硫化膠濃縮膠乳(60 % DRC)高速(8000轉/分)3-5次離心純化備用按設計配方量將濃縮膠乳加水溶解，依次將上述1) -8)的試劑水溶液，包括穩定 齊 ，硫化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，增塑劑，著色劑，碳黑以及增塑劑。攪拌，升溫 (50°C 60°C)，保溫時間(1 1.5小時)取樣化驗，總固型50 士 0.5%，pH 10-11，氯仿值 冬季三中 三末，夏季三初 三中。 保溫硫化膠技術條件配置好的硫化膠停放后1-5天，硫化膠拉伸強度不小于24KPa，拉斷伸長率不小于 750%邵爾A，硬度40士3。試片粘附強度均不小于14N/cm。合格后待用。三、掌指壓力手套的制備掌指手套的制備方法是將掌指壓力手套骨架放入手套 模具中分別浸上述的硫化膠制備出內膠層和外層，達到一定厚度(例如l_2mm)，也可以在 手套的掌背的部分增加增強片和五指部分增加加強筋，或拇指根部有增強片、拇指與食指 指叉有增強片，食指根部有增強片。經表面處理(用次氯酸鈉與鹽酸反應處理，用堿中和反 應后水洗)，氣密性達到0. 042mPa壓力在5分鐘內不能有任何泄漏，即可。實施例2配方如下，質量份數濃縮膠乳100(質量濃度61. 5%、相對密度1. 09、機穩不小于650S、pH值不小于 0.6)。酪素和氫氧化鉀0. 4 (0. 1 0. 5中，酪素和氫氧化鉀各自比0. 05 0. 45)。硫磺粉12 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚2. 5二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或PX乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅1. 5氧化鋅2.6
甲撐二萘磺酸鈉(NF) 0. 8碳黑2鄰苯二甲酸二丁酯試劑0.5硫化膠層材料的制備方法的操作步驟同實施例1。本發明的膠層材料具有抗熱、耐寒、抗老、膠層不粘、不硬、高氣密性、性能穩定的 特點。拉伸強度、撕裂強度和扯斷伸長率的變化不大于5% (1% 2%)。用此膠層材料 可以制各飛船內宇航員使用的掌指壓力手套，內外膠層與加強網骨架的結合形成一體，并 且保證了高強度的物理特性，氣密性達0. 042mPa的壓力，低溫性-40 士 2°C X 94h，脆性溫度 達-55°C，耐高溫達150°C。本發明掌指壓力手套不存在對空氣工作環境及水質有任何污 染，特別適合于神州系列飛船內宇航員使用。
權利要求
一種用于制造掌指壓力手套的膠層材料，其特征在于它的原料的質量份數組成包括濃縮膠乳100穩定劑0.1～1.2硫化劑0.7～1.2防老劑1.5～3促進劑0.5～2活化劑0.5～2.9分散劑0.5-1著色劑2增塑劑0.3～0.5。
2.根據權利要求1所述的膠層材料，其特征在于所述的濃縮膠乳的參數濃度61.5%, 相對密度0. 96-0. 98、機穩不小于650S、pH值不小于0. 6、粘度250/MPa · S，揮發脂肪酸值 0. 2% ；所述的穩定劑酪素和氫氧化鉀，烷基硫酸鈉，烷基磺酸鈉中的一種或多種； 所述的硫化劑硫磺粉、不溶性硫磺、膠體硫化、沉淀硫化或硫的同族元素、四硫化四甲基秋蘭姆；所述的防老劑2 · 6 二特丁基-4-甲基苯酚，2.2'-甲基雙(4-2基-6-特丁基苯酚、 防腐臘；所述的促進劑二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅、N. N' - 二 苯硫脲、黃原酸鹽類；所述的活化劑氧化鋅、二芐基胺_芐基胺摻合物、油酸、碳酸鋅； 所述的分散劑是甲撐二萘磺酸鈉或陽離子表面活性劑； 所述的著色劑碳黑； 所述的增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯。
3.一種用于制造掌指壓力手套的膠層材料，其特征在于它的原料的質量份數組成 濃縮膠乳100酪素和氫氧化鉀0. 1 0.5，酪素與氫氧化鉀比0. 05 0. 45 硫磺粉0. 7 1. 22 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚1. 5 3二乙基二硫二代氨基甲酸鋅或PX乙基苯基二硫代氨基甲酸鋅0. 5 2 氧化鋅0. 5 2. 9甲撐二萘磺酸鈉0.5-1 碳黑2鄰苯二甲酸二丁酯試劑0.45。
4.權利要求1所述的用于制造掌指壓力手套的膠層材料的制備方法，其特征在于包括 下述的步驟分別配制配方中的各組分水溶液，在濃縮膠乳的水溶液中依次加入上述的穩定劑，硫 化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，著色劑水溶液以及增塑劑，攪拌，加熱50°C 60°C，保溫1-5天保溫硫化。
5.權利要求3所述的用于制造掌指壓力手套的膠層材料的制備方法，其特征在于包括 下述的步驟1)分別配制配方中的各組分水溶液，包括10%酪素水溶液，20%氫氧化鉀水溶液，30% NF水溶液，硫磺粉水溶液，防老劑2 ·6 二 叔丁基-4-甲基苯酚溶液，二乙基二硫二代氨基甲酸鋅促進劑溶液，或促進劑PX溶液；活化 劑氧化鋅溶液；2)濃縮膠乳(60%DRC), 8000轉/分3-5次離心純化；3)制備硫化膠，按配方將濃縮膠乳加水溶解，依次上述配制的試劑水溶液，包括穩定 齊IJ，硫化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，著色劑，炭黑以及增塑劑；攪拌，升溫50°C 60°C，保溫時間1 1. 5小時，得硫化膠；4)配置好的硫化膠停放后1-5天保溫硫化，硫化膠拉伸強度不小于24KPa，拉斷伸長率 不小于750%邵爾A，硬度40士3，試片粘附強度均不小于14N/cm。
6.按照權利要求4所述的制備方法，其特征在于硫磺粉水溶液的總固型53.8士1%、 ρΗΙΟ-12、沉淀量130ml/g以下；所述的防老劑2 · 6 二叔丁基-4-甲基苯酚溶液的總固型 41. 8 士 1%、ρΗ 9-11。
7.按照權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的二乙基二硫二代氨基甲酸鋅溶 液的總固型42士 1%、ρΗ 10-12，沉淀量30ml/g以下。
8.按照權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的活化劑氧化鋅溶液的總固型 51士 1%、ρΗ 10-12、沉淀量 60ml/g 以下。
9.按照權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的促進劑PX溶液的總固型為 27.5 士 1%、ρΗ 9-11。
10.按照權利要求5所述的制備方法，其特征在于所述的硫化膠總固型50士0.5%， ρΗΙΟ-11，氯仿值法測定的氯仿值冬季三中 三末，夏季三初 三中。
全文摘要
本發明涉及一種用于制造掌指壓力手套的膠層材料及其制備方法。質量份數組成包括濃縮膠乳100，穩定劑0.1～0.5，硫化劑0.7～1.2，防老劑1.5～3，促進劑0.5～2，活化劑0.5～2.9，分散劑0.5-1，增塑劑0.3～0.5，著色劑2。在濃縮膠乳的水溶液中依次加入上述的穩定劑，硫化劑，防老劑，促進劑，活化劑，分散劑，著色劑水溶液，攪拌，加熱50℃～60℃，保溫，靜置保溫硫化。本發明具有抗熱、耐寒、抗老、膠層不粘、不硬、高氣密性、性能穩定的特點。用此膠層材料可以制備飛船內宇航員使用的掌指壓力手套，氣密性達42kPa的壓力，低溫性-40±2℃×94h，脆性溫度達-55℃，耐高溫達150℃。本發明不存在對空氣工作環境及水質有任何污染。
文檔編號C08K13/02GK101824175SQ20101014710
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月15日 優先權日2010年4月15日
發明者尚志義, 張景亮, 楊永年 申請人:天津市橡膠工業研究所