[发明专利]一种改性天然乳胶及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于橡胶化学改性技术领域，涉及一种改性天然乳胶的制备方法及其用途。

背景技术

丝胶是由丝氨酸、天门冬氨酸等18种氨基酸组成的一种天然高分子球状蛋白，由于氨基酸含有羟基、氨基和羧基等极性较强的侧基，赋予了丝胶极好的亲水性和化学活性以及特殊的对皮肤的保湿性、抗氧化性和生物相容性等特性。丝胶可以和其它高分子进行接枝、共混反应来得到性能优异的材料。近年来丝胶的研究越来越受到重视，丝胶以及改性产物广泛应用于化妆品、食品、纺织品以及高分子制品中。

水性聚氨酯是一种不燃、无毒、不污染环境的环保材料，具有硬度高、附着力强、耐腐蚀、耐溶剂性好等优点，其制品有良好的表面滑爽性，可以涂覆在乳胶制品表面增加其穿戴的舒适性。

天然乳胶具有优良的物理机械性能，是许多医疗制品和日用品的原料，但是其制品存在着对人体皮肤的过敏以及表面粘连穿戴不适等问题。其中含有一些致敏的蛋白质，易诱发接触性皮炎、过敏性结膜炎、过敏性鼻炎、荨麻疹、过敏性哮喘和休克等速发性过敏反应。近年来解决和改善乳胶蛋白过敏的研究越来越受到重视，目前报道的主要解决办法有脱蛋白、酶分解、表面氯化等，但是这些方法存在成本较高，工艺复杂等难题，而且蛋白质的减少会导致乳胶制品机械性能大大的降低。

因此，发展一种有利于保持乳胶性能、不会引起过敏反应、穿戴舒适的天然橡胶胶乳生产方法、已经成为本领域的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种丝胶接枝水性聚氨酯乳液改性的天然乳胶及其制备方法和用途。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

针对现有技术的不足，本发明利用丝胶优良的生物相容性和抗氧化性等特点，结合水性聚氨酯优良的机械性能，合成了丝胶接枝水性聚氨酯乳液（SPU），用杂凝聚的方法把接枝的乳液和天然乳胶共混，SPU分子的极性链段优先与胶乳蛋白分子结合在氢键结合等作用下，形成多种键合存在的超分子结构体系，在天然橡胶的凝固作用下，大部分SPU链段迁移至橡胶的微相的表界面上，在橡胶基体表面形成牢固地SPU保护层，使改性橡胶具有表面功能化和生物相容性好等优点，改善天然乳胶手套的机械性能和过敏性。

一种改性天然乳胶，由包含以下重量份的组分制得：

天然乳胶                100份，

丝胶接枝水性聚氨酯乳液  10-30份。

所述的天然乳胶为氨水浓缩的天然乳胶，其中天然橡胶的含量为50.0-71.0%，余量为氨水。

所述的丝胶接枝水性聚氨酯乳液由包括以下重量份的组分制成：

低聚物多元醇            38.81-35.07份，

亲水性扩链剂            1.50-2.00份，

N-甲基吡咯烷酮          10-18份，

多异氰酸酯              12.21-15.54份，

催化剂                  0.1-0.3份，

溶剂丙酮                15.0-30.0份，

中和剂                  1.13-1.51份，

丝胶水溶液              90.0-250.0份。

所述的低聚物多元醇为聚醚多元醇，优选聚丙二醇2000、聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃醚二醇。

所述的亲水性扩链剂为二羟甲基丙酸、二羟基半酯、乙二氨基乙磺酸钠、二乙烯三胺等。

所述多异氰酸酯为脂肪族的异氟尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及芳香族的甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯等中任一种。

所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡等中任一种。

所述的中和剂为三乙胺、氨水、环氧氯丙烷等中任一种。

上述中N-甲基吡咯烷酮和丙酮都是用作溶剂。

所述的丝胶水溶液的浓度为11.9~28.9%，其中溶质丝胶为市售蚕茧，溶剂为去离子水，其制备方法为：

（1）将蚕茧剪成0.5-1.5cm³的块状，称取50-80份进行振荡水洗，再用去离子水冲洗；

（2）洗净后加入300-500份去离子水，放入反应器中加热至100-110℃，待煮沸后保持沸腾状态2-4h后停止加热；

（3）趁热抽滤后，将所得溶液冷冻干燥，干燥温度为-30--50℃，时间为12-24h，制得13.5-24.4份丝胶粉末；