[发明专利]高隔绝性、高强度的透明无色复合胶乳避孕套的制备方法

说明书

本发明涉及复合材料及医疗器械领域，具体为一种高隔绝性、高强度的透明无色复合胶乳避孕套的制备方法。将覆盖透明石墨烯的面板接上电极夹子，聚乙烯吡咯烷酮胶液喷涂于面板上，然后放入盛水的绝缘的容器中。通电电解的同时，辅助超声将聚乙烯吡咯烷酮吸附的石墨烯一起震碎剥离，最终均匀分散水中。将溶液浓缩成复合胶后，循环前面的过程，最终将复合胶搅拌分散到已硫化好的天然胶乳中，得到复合胶乳液，制备出纯色透明石墨烯复合避孕套。本发明制备的石墨烯复合避孕套，纯色透明，色泽可调好，具备高隔绝性、高强度优势。

技术领域

本发明涉及复合材料及医疗器械领域，具体为一种高隔绝性、高强度的透明无色复合胶乳避孕套的制备方法。

背景技术

避孕套也称安全套，是一种简单、有效的物理隔离避孕工具，使用广泛。研究报告表明：避孕套膜可最大效用的屏蔽性病、艾滋病等疾病的病源体，正确使用可以明显的降低性传播疾病的感染几率，目前主要以天然乳胶制备避孕套居多。因为天然乳胶具有良好的成膜性能，生物亲和度高，力学性能良好，纯白透明。但由于胶乳本身的结构特征，膜上天然存在直径从几百到几千纳米的微孔，比艾滋病(最大120nm 直径)、乙肝(最大42nm直径)、人体乳头瘤(最大55nm直径)头径大几十至上百倍，导致这些病毒有可能透过微孔传播疾病。因此，制备高隔绝性、高强度纯色透明的避孕套是卫计器械行业发展的一个重要方向。

石墨烯是一种具有高度的不可透过性的二维纳米材料，使得石墨烯使用得当是有可能提高胶乳膜的隔绝性和力学强度的。

对比PCT国际专利(公开号WO2015068174A2)中描述，其使用非共价分散方法和共价分散方法复合制备石墨烯复合避孕套，具体方法体系总结为二个类别：

第一个类别，对氧化石墨烯及其衍生物类型，使用共价分散方法：包括聚合物或低聚物对石墨烯或其衍生物进行接枝/功能化。这种方法的缺点是氧化石墨烯接枝功能化会发生还原变色，复合的避孕套胶膜颜色发暗发黑。对于氧化石墨烯不改性接枝，因为氧化石墨烯是浅黄色的，其复合胶乳后，也无法做到通透无色的状态。

第二个类别，对非氧化型石墨烯采用非共价分散方法复合胶乳：包括高剪切力或原位聚合方法。但是非氧化型石墨烯惰性太强，靠高剪切法分散到胶乳中出现分散不稳定和无法完整铺展状态。剪切一结束，惰性的石墨烯就会自发团聚。

如果采用与胶乳原位聚合复合，在强碱性天然胶乳液中，氧化石墨烯衍生物虽然分散会较好，但是无法做到通透无色状态。而非氧化型透明的石墨烯，如直接原位复合，因为其缺乏官能团与橡胶分子作用，搅拌或超声过程中会直接团缩卷曲，无法充分伸展铺开，影响复合胶乳隔绝性和隔绝功效。

所以，如何将惰性的、无色透明的石墨烯，充分的铺展复合到胶乳膜中，成为提升商品化避孕套高隔绝性、高强度的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过聚乙烯吡咯烷酮表面修饰石墨烯后复合胶乳，制备高隔绝性、高强度的透明无色避孕套的方法。为了不改变商业避孕套的工艺，保持纯色透明或高的调色性，研究将惰性的气相化学沉积(CVD)的本征态透明无色的石墨烯，充分的铺展而复合到胶乳膜中，制备出高隔绝性、高强度的复合原色石墨烯避孕套。

本发明的技术方案是：

一种高隔绝性、高强度的透明无色复合胶乳避孕套的制备方法，包括如下步骤：

(1)将生长或覆盖透明石墨烯的面板接上电极夹子，然后将聚乙烯吡咯烷酮胶液喷涂于面板上；

(2)面板放入盛水的绝缘容器中，使用超声器超声；

(3)超声将石墨烯震碎脱落，电解强化石墨烯碎片与聚乙烯吡咯烷酮分子的贴合吸附力，同时水会发热，促进石墨烯脱离面板基材，逐渐均匀分散在水中；

(4)旋蒸浓缩成复合胶，然后循环前面的过程，形成聚乙烯吡咯烷酮改性复合的石墨烯胶体；