本發明涉及防護用品技術領域,特別涉及一種耐低溫儲能防護手套所用材料。
背景技術:
現有技術中,人們在極冷的低溫作業環境中需要使用到具備耐低溫防護手套,防護手套能夠保護使用者免受凍僵或凍傷,保證其正常作業。
目前市場上的耐低溫防護手套種類繁多,主要是由皮革、樹脂或橡膠作為表層,內里用海綿、纖維或保暖棉層作襯里所制成,這就使得防護手套大而厚重,使用起來非常笨拙不便,觸摸感差,無法完成低溫環境下的復雜操作。因此,需要設計一種能夠保護使用者免受低溫凍傷的同時使用者還能靈活進行復雜操作的防護手套。
專利CN105433475A公開了一種防護手套,包括由內至外依次設置的隔熱層、隔離層以及樹脂層,其中隔熱層內設有相變材料,樹脂層由PVC樹脂材料制成。雖然該防護手套隔熱性能好,能保護使用者免受高溫燙傷,但其材質較硬,導致使用者操作不便而受限。
專利CN204949607U公開了一種硅膠復合層手套,在織物上復合硅膠層,該手套整體手感柔軟,穿戴舒適,但只能在普通環境中使用,無法在低溫環境中使用。
專利CN203969306U公開了一種防凍手套,可用于搬運低至-100℃的低溫物體,包括套在一起呈手型的外套層和內里層,其中外套層和內里層通過縱橫交錯的線縫制在一起,且之間夾有聚異氰脲酸酯發泡粉末。雖然該防凍手套隔冷效果較好,但夾層里的發泡粉末在使用過程中會慢慢外泄,最后失去防凍作用,并且該手套偏厚,不適用于低溫環境下的精細操作。
技術實現要素:
本發明的目的是針對現有防護手套所存在的問題,提供一種能夠保護使用者免受低溫凍傷,同時使用者還能靈活進行復雜操作的防護手套所用材料。
本發明所采取的技術方案是:一種耐低溫儲能防護手套所用材料由硅膠層和夾在硅膠層之間的儲能材料所制成,所述的硅膠層由端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油、含氫硅油以及各種配合劑組成;其中,端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比為5~7 : 1~2 : 1.2;所述的配合劑為氣相白炭黑(偶聯劑KH-570處理)、鉑催化劑、抑制劑、防老劑D的組合物,以乙烯基硅油的重量為基準,鉑催化劑的用量為2.0×10-5 ~ 3.0×10-5,抑制劑用量為1% ~ 3%,氣相白炭黑為15~20份,防老劑D為2.5份。所述的儲能材料為正十八烷儲能微膠囊。
作為優選的技術方案:所述的端乙烯基甲基乙烯基硅油為端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷,乙烯基含量為14%~15%,市售工業級;
所述二乙烯基封端苯基硅油為二乙烯基封端苯基甲基硅氧烷,乙烯基含量為20%~25%,苯基含量為5%~10%,市售工業級;
所述含氫硅油為含有Si-H鍵的聚甲基氫硅氧烷,含氫量為1.56%~1.6%,市售工業級;
所述氣相白炭黑原生粒徑12~15nm,比表面積為175~225m2/g,市售工業級;
所述偶聯劑KH-570為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;
所述鉑催化劑為氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷;
所述抑制劑為甲基丁炔醇;
所述防老劑D為N-苯基-2-萘胺。
本發明的有益效果是:正十八烷儲能微膠囊的加入,使得防護手套在低溫下仍能保持恒溫狀態,從而取代保暖棉層,制得的防護手套薄而輕巧,使得使用者在低溫環境下完成復雜操作成為可能;采用端乙烯基硅油為基礎膠,加工成型方便,可省去混煉、預成型、后整理等工序,用含氫硅油作為交聯劑,在催化劑作用下可快速發生加成反應而交聯硫化,因此,硫化時間短,生產效率高,并且硫化過程中不產生副產物,收縮率極小,能夠深層硫化,工藝簡單,成本低廉,容易實現自動化;再者,二乙烯基封端苯基硅油的加入,使得硅膠分子側基上引入苯基,破壞了硅膠分子架的結構規整性,大大降低了硅橡膠的結晶溫度,從而賦予防護手套更優越的耐低溫性能。本發明的耐低溫儲能防護手套材料性能優越,耐寒性極佳,且能在低溫下保持恒溫,用其制備的防護手套穿戴舒適,流線型好,光滑且不黏手,能夠保護使用者免受低溫凍傷的同時還能靈活進行復雜操作。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細闡述。
實施例 1
本實施例的耐低溫儲能防護手套材料由硅膠層和夾在硅膠層之間的儲能材料所制成,其中,硅膠層由端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油、含氫硅油以及各種配合劑組成;端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比為5 : 2 : 1.2;所述的配合劑為氣相白炭黑(偶聯劑KH-570處理)、鉑催化劑、抑制劑、防老劑D的組合物,以乙烯基硅油的重量為基準,鉑催化劑的用量為2.1×10-5,抑制劑用量為1%,氣相白炭黑為15份,防老劑D為2.5份。所述的儲能材料為正十八烷儲能微膠囊。
本實施例所述的端乙烯基甲基乙烯基硅油為端乙烯基聚甲基乙烯基硅氧烷,乙烯基含量為14%~15%,市售工業級;所述二乙烯基封端苯基硅油為二乙烯基封端苯基甲基硅氧烷,乙烯基含量為20%~25%,苯基含量為5%~10%,市售工業級;所述含氫硅油為含有Si-H鍵的聚甲基氫硅氧烷,含氫量為1.56%~1.6%,市售工業級;所述氣相白炭黑原生粒徑12~15nm,比表面積為175~225m2/g,市售工業級;所述偶聯劑KH-570為γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷;所述鉑催化劑為氯鉑酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷;所述抑制劑為甲基丁炔醇;所述防老劑D為N-苯基-2-萘胺;所述的偶聯劑KH-570、抑制劑、防老劑D均為市售商品。
本實施例的耐低溫儲能防護手套材料的制備方法按以下步驟進行:(1)將制備好的正十八烷儲能微膠囊在溫度為60℃~70℃的條件下烘干備用;(2)將端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油按重量比為5 : 2 : 1.2充分攪拌配成混合溶液;(3)將氣相白炭黑(偶聯劑KH-570處理)等配合劑加入到混合液中充分攪拌配成膠漿(25℃時的粘度為10000~20000mPa?s,比重為1.2~1.4);(4)將手套模型清潔干凈并浸入熱水中預熱清洗,后干燥,涂覆脫模劑后浸入步驟(3)配制的膠漿中浸膠5~10s,得到厚度0.8 ~ 1.0 mm的外層膠,在溫度為80℃~120℃的條件下硫化4~8min,將步驟(1)得到的正十八烷儲能微膠囊均勻噴涂于外層膠上,在溫度為60℃條件下干燥8~10min;(5)將帶有微膠囊的外膠層的手套再次浸膠3~5s,得到厚度為0.6~0.8mm的內膠層,最后在溫度為100℃~130℃的條件下硫化處理10~15min,得到厚度小于2mm的耐低溫儲能防護手套材料。
實施例 2 ~ 實施例 6的制備方法與實施例1的相同,原料組成與工藝條件分別如下:
實施例 2
本實施例與上述實施例1不同的是端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比變為5 : 1 : 1.2;配合劑用量變為:鉑催化劑2.3×10-5,抑制劑用量為1.8%,氣相白炭黑為16份,防老劑D為2.5份。其他與實施例1相同。
實施例 3
本實施例與上述實施例1或2不同的是端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比變為6 : 1 : 1.2;配合劑用量變為:鉑催化劑2.5×10-5,抑制劑用量為2.1%,氣相白炭黑為17份,防老劑D為2.5份。其他與實施例1或2相同。
實施例 4
本實施例與上述實施例1~3之一不同的是端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比變為6 : 2 : 1.2;配合劑用量變為:鉑催化劑2.7×10-5,抑制劑用量為2.4%,氣相白炭黑為18份,防老劑D為2.5份。其他與實施例1~3之一相同。
實施例 5
本實施例與上述實施例1~4之一不同的是端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比變為7 : 1 : 1.2;配合劑用量變為:鉑催化劑2.8×10-5,抑制劑用量為2.7%,氣相白炭黑為19份,防老劑D為2.5份。其他與實施例1~4之一相同。
實施例 6
本實施例與上述實施例1~5之一不同的是端乙烯基甲基乙烯基硅油、二乙烯基封端苯基硅油與含氫硅油的重量比變為7 : 2 : 1.2;配合劑用量變為:鉑催化劑3.0×10-5,抑制劑用量為3%,氣相白炭黑為20份,防老劑D為2.5份。其他與實施例1~5之一相同。
選取上述實施例1~6的采用本發明材料制成的耐低溫儲能防護手套進行性能測試,所述耐低溫性能測試方法采用GB/T18426-2001中相應方法進行測試,所述機械性能(耐撕裂性欲耐磨性)采用GB24541-2009中的相應方法進行測試,上述實施例制備的耐低溫儲能防護手套的耐磨性均能夠達到2級,耐撕裂性均能達到2級,耐低溫性能均能夠達到-80℃,且手套不會出現硬化現象,仍能保持優良的柔韌性。