一种阻燃胶乳及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种阻燃胶乳及其制备方法和应用 (Flame-retardant latex and preparation method and application thereof ) 是由 戴国达 李兵 于 2020-12-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种阻燃胶乳及其制备方法和应用,所述阻燃胶乳按照重量份包括如下组分：氯丁胶乳70～90重量份、硫化剂1～6重量份、促进剂1～3重量份和卤素类阻燃剂10～40重量份；所述阻燃胶乳通过选择氯丁胶乳,并且搭配添加特定份数的卤素类阻燃剂,使得得到的阻燃胶乳具有优异的阻燃和耐高温性能；将其与手套芯共同制备成的阻燃乳胶手套具有优异的耐高温阻燃性能,可以满足对劳动防护用品的耐高温、阻燃性的高要求。(The invention provides flame-retardant latex and a preparation method and application thereof, wherein the flame-retardant latex comprises the following components in parts by weight: 70-90 parts of neoprene latex, 1-6 parts of vulcanizing agent, 1-3 parts of accelerant and 10-40 parts of halogen flame retardant; the chloroprene latex is selected as the flame-retardant latex, and halogen flame retardants in specific parts are added, so that the flame-retardant latex has excellent flame retardance and high temperature resistance; the flame-retardant latex gloves prepared by the flame-retardant latex and the glove cores have excellent high-temperature resistance and flame retardance, and can meet the high requirements on high-temperature resistance and flame retardance of labor protection products.)
技术领域
本发明属于劳保用品技术领域，具体涉及一种阻燃胶乳及其制备方法和应用。
背景技术
随着经济的不断发展，各行业对劳动防护用品的要求逐渐提高，需要一些高强度、耐阻燃性能的手套制品，以满足不同用户的要求，但目前国内工业化的产品，主要是用于生产普通的丁腈劳保手套和一次性医用检查手套用胶乳，因此，开发一些特殊牌号和性能要求的手套制品，拓宽手套制品的应用领域和用途，满足市场需求，显得十分必要。
耐高温、阻燃性手套，是在高温环境下使用的特种防高温手套，根据手部接触的温度可选择不同的耐高温手套，极高温混合化纤五指手套手掌和食指耐磨皮层设计是目前关于阻燃手套研究最为热门的方向。报道中关于具有阻燃性能的手套有很多。CN209660511U公开了一种防护性阻燃手套，包括手套，所述手套的下端连接有袖口，且袖口的内部设置有松紧带，并且松紧带的一侧连接有固定带，所述固定带贯穿袖口的一侧，固定带的下端表面设置有尼龙搭扣下黏面，且袖口的正面表面设置有尼龙搭扣上黏面,并且固定带通过尼龙搭扣上黏面和尼龙搭扣下黏面进行连接该防护性阻燃手套在手套下端设置的袖口，在袖口的内部设置有松紧带，可以通过松紧带来对袖口的大小进行伸缩，并且在松紧带的一侧通过固定带进行固定，这样可以根据使用者的手臂大小来对袖口的大小进行调节，可以提到手套的安全防护性能。CN211431162U公开了一种高温车间阻燃式劳保手套，包括阻燃手套，阻燃手套表面的固定连接有防滑凸起，阻燃手套的底端固定连接有护腕，护腕底部固定开设有手套口，护腕的表面固定连接有套环，护腕靠近外侧固定连接有绝缘阻燃层，绝缘阻燃层内侧固定连接有柔和棉层，柔和棉层内部固定安装有温度监测器。该实用新型通过设置温度监控装置，对手套温度进行实时监控，当温度达到对人体造成伤害时，触发报警设备，保证了佩戴者的人身安全，保证了佩戴者正常工作，通过设置在护腕内部的微型震动按摩装置，缓解佩戴者长时间佩戴增加手腕压力，造成肌肉酸痛等问题，提高了佩戴者的工作效率。CN111364138A公开了一种制作高温作业防护用品的复合纱线，其包括以下质量百分比的组分：改性聚苯硫醚纤维：20～98％；芳香族聚酰胺纤维：1～40％；阻燃纤维素纤维：1～40％；所述改性聚苯硫醚纤维为经氧化改性的聚苯硫醚纤维，经氧化改性使聚苯硫醚结构中的硫原子部分或全部氧化成砜基或亚砜基，具有高温下纤维无熔融、无熔缩、离火即熄的特性。由此纱线制备的防护手套/工作服等在高温条件下，不容易发生纤维熔缩黏连皮肤而导致手部损伤的安全隐患，为特殊工况下的劳保防护提供了全新的纱线材料。
但是，研究和实践发现，仅仅针对手套芯的纤维选择以及通过皮层设计来达到耐高温手套优良的耐高温阻燃效果是不理想的，在极高温(大于300℃)下的阻燃效果大幅度下降，不能满足市场的需求。
因此，开发一种耐高温、阻燃性能优异的阻燃胶乳以及用其制备得到的阻燃乳胶手套，具有重要研究意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃胶乳及其制备方法和应用，所述阻燃胶乳包括氯丁胶乳、硫化剂、促进剂和卤素类阻燃剂的组合，通过选择氯丁胶乳，并且搭配添加特定份数的卤素类阻燃剂，使得所述阻燃胶乳具有优异的阻燃和耐高温性能；将其与手套芯制备成的阻燃乳胶手套具有优异的耐高温阻燃性能，可以满足对劳动防护用品的耐高温、阻燃性的高要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种阻燃胶乳，所述阻燃胶乳按照重量份包括如下组分：氯丁胶乳70～90重量份、硫化剂1～6重量份、促进剂1～3重量份和卤素类阻燃剂10～40重量份。
所述氯丁胶乳可以为72重量份、74重量份、76重量份、78重量份、80重量份、82重量份、84重量份、86重量份、88重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述硫化剂可以为12.3重量份、1.6重量份、1.9重量份、2.3重量份、2.6重量份、2.9重量份、3.2重量份、3.5重量份、3.9重量份、4.2重量份、4.6重量份、5重量份、5.3重量份、5.6重量份或5.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述促进剂可以为1.2重量份、1.4重量份、1.6重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.4重量份、2.6重量份或2.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
所述卤素类阻燃剂包括13重量份、16重量份、19重量份、23重量份、26重量份、29重量份、33重量份、36重量份或39重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
本发明提供的阻燃胶乳包括氯丁胶乳、硫化剂、促进剂和卤素类阻燃剂的组合；所述阻燃胶乳通过选择氯丁胶乳为基体，氯丁胶乳具有很好的耐臭氧、耐燃粘合性能；在其中添加特定份数的卤素类阻燃剂，卤素类阻燃剂是很好的添加型阻燃剂，添加到氯丁胶乳中，进而得到耐高温阻燃性能优异的阻燃胶乳。
优选地，所述阻燃胶乳的粘度为500～2000mPa·s，例如700mPa·s、900mPa·s、1100mPa·s、1300mPa·s、1500mPa·s、1700mPa·s或1900mPa·s，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述硫化剂包括硫磺和/或氧化锌。
优选地，所述促进剂包括二乙基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、四甲基二硫化秋兰姆或二苯胍中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述卤素类阻燃剂包括锑溴复合阻燃剂、锑系阻燃剂、溴系阻燃剂或磷系阻燃剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述阻燃胶乳还包括pH调节剂、表面活性剂、抗氧剂、增稠剂和增色剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述阻燃胶乳中pH调节剂的含量为0.5～1.5重量份，例如0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份或1.4重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述pH调节剂包括氢氧化钾和/或氨水。
优选地，所述阻燃胶乳中表面活性剂的含量为1～2重量份，例如1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠。
优选地，所述阻燃胶乳中抗氧剂的含量为1～2重量份，例如1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份或1.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述阻燃胶乳中增稠剂的含量为7～9重量份，例如7.2重量份、7.4重量份、7.6重量份、7.8重量份、8重量份、8.2重量份、8.4重量份、8.6重量份或8.8重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述增稠剂可以选择羧酸类增稠剂和/或纤维素类增粘剂。
优选地，所述阻燃胶乳中增色剂的含量为2～3重量份，例如2.1重量份、2.2重量份、2.3重量份、2.4重量份、2.5重量份、2.6重量份、2.7重量份、2.8重量份或2.9重量份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述阻燃胶乳的制备方法，所述制备方法包括：将氯丁胶乳、硫化剂、促进剂、卤素类阻燃剂、任选地pH调节剂、任选地表面活性剂、任选地抗氧剂和任选地增色剂混合，得到所述阻燃胶乳。
优选地，所述混合的时间为60～120min，例如65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min、100min、105min、110min或115min，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
优选地，所述混合后还包括加入增稠剂、静置的步骤。
优选地，所述静置的时间为大于12h以上，例如13h、14h、15h、16h、17h、18h、19h或20h，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
第三方面，本发明提供一种阻燃乳胶手套，所述阻燃乳胶手套包括如第一方面所述的阻燃胶乳和手套芯。
优选地，所述手套芯的材料包括聚酰亚胺纤维。
第四方面，本发明提供一种如第三方面所述阻燃乳胶手套的制备方法，所述制备方法包括：用如第一方面所述的阻燃胶乳对手套芯进行浸渍、涂层止滑处理、泡洗、共同硫化，得到所述阻燃乳胶手套。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的阻燃胶乳通过选择氯丁胶乳为基体，添加特定份数的卤素类阻燃剂，制备得到的耐高温和阻燃性能优异的阻燃胶乳；将所述阻燃胶乳和手套芯共同制备得到的阻燃乳胶手套可以实现遇明火自熄的效果，并可在300℃的高温下使用，具体而言，本发明得到的阻燃乳胶手套的自熄时间为0～4s，耐磨圈数为1500～2200圈，完全可以满足对于阻燃乳胶手套阻燃性和耐磨性的要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1～3
一种阻燃胶乳，实施例1～3的导电胶乳的粘度分别为500mPa·s、1000mPa·s和2000mPa·s，具体组分如表1所示，各组分的用量单位为“重量份”。
表1
实施例1
实施例2
实施例3
氯丁胶乳
80
70
90
锑溴复合阻燃剂
25
10
40
硫磺
1
0.5
1.5
氧化锌
3
1.5
4.5
促进剂ZDC
1.5
1
3
抗氧剂2246
1.8
1
2
十二烷基苯磺酸钠
1.5
1
2
增稠剂
8
7
9
增色剂
2.5
2
3
实施例1～3提供的阻燃胶乳的制备方法包括：将氯丁胶乳(日本东曹株式会社、LA502)、硫磺、氧化锌、促进剂ZDC、锑溴复合阻燃剂(石家庄市铭塑商贸有限公司、FR-22)、氢氧化钾、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂2246和增色剂(黑颜料、(江西三越新材料有限公司、PH-960))混合100min，加入增稠剂(家南通旭发化工原料有限公司、CMC)，静置720min，得到所述阻燃胶乳。
实施例4
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，锑溴复合阻燃剂的添加量为15重量份，氯丁胶乳的添加量为90重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例5
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，锑溴复合阻燃剂的添加量为35重量份，氯丁胶乳的添加量为70重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
实施例6
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，采用溴系阻燃剂(开美化学科技(南通)有限公司、KBE-2012)替换实施例1中的锑溴复合阻燃剂，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例1
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，锑溴复合阻燃剂的添加量为5重量份，氯丁胶乳的添加量为100重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，锑溴复合阻燃剂的添加量为45重量份，氯丁胶乳的添加量为60重量份，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
对比例3
一种阻燃胶乳，其与实施例1的区别在于，采用天然胶乳替换实施例1中的氯丁胶乳，其他组分、用量和制备方法均与实施例1相同。
应用例1～6
一种阻燃乳胶手套，分别包括实施例1～6得到的阻燃胶乳和手套芯(东台魏耸针织品厂、聚酰亚胺纤维)；
其制备方法包括：将阻燃胶乳对手套芯进行浸渍8s、涂层止滑处理，泡洗40min、100℃下共同硫化90min，得到所述阻燃乳胶手套。
对比应用例1～3
一种导电乳胶手套，分别包括对比例1～3得到的阻燃胶乳和手套芯(东台魏耸针织品厂、聚酰亚胺纤维)；
其制备方法和应用例1相同，得到所述阻燃乳胶手套。性能测试：
(1)自熄时间：裁剪4cm×6cm的试样，用镊子夹取样片移至火焰上方使其燃烧，再将正在燃烧的样片移出火焰，记录样片移出火焰后的自熄时间；
(2)耐磨性：按照EN388:2016《防机械危险的防护手套》中的耐磨性能测试进行测试。
按照上述测试方法对应用例1～6和对比应用例1～3得到的阻燃乳胶手套进行测试，测试结果如表2所示：
表2
自熄时间(秒)
耐磨性(圈数)
应用例1
0.5
2000
应用例2
4
2200
应用例3
0
1600
应用例4
2
2100
应用例5
0
1500
应用例6
1
2000
对比应用例1
5
2300
对比应用例2
0
500
对比应用例3
15
1000
根据表2数据可以看出：
本发明提供的阻燃乳胶手套具较短的自熄时间，说明其具有较好的阻燃性；且具有优异的耐磨性。
具体而言，应用例1～6得到的阻燃乳胶手套的自熄时间为0～4s，耐磨圈数为1500～2200圈；和对比应用例1得到的阻燃乳胶手套相比，自熄时间有所降低，和对比应用例2得到的阻燃乳胶手套相比，耐磨性大大提高，和对比应用例3得到的阻燃乳胶手套耐磨性和自熄时间都有所提高；说明本发明得到的阻燃乳胶手套采用特定的阻燃胶乳，控制阻燃胶乳中阻燃剂和氯丁胶乳的添加份数，制备得到了阻燃性和耐磨性都能满足要求的阻燃胶乳，进而得到满足要求的阻燃乳胶手套。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明一种阻燃胶乳及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。