[发明专利]无硫的天然胶乳纳米材料及其在制备医用手套中的应用

说明书

天然胶乳是一种可再生的、应用广泛的战略资源。然而新鲜的天然胶乳具有较低的强度，没有实际的用途，只有在硫化后才能表现出优良的机械强度和拉伸弹性。但是硫化体系会产生许多问题，对人们的身体健康和和社会发展都有着负面的影响。本发明利用经过润滑和去氮化处理过的二维层状的g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;去补强未硫化的天然胶乳，并将其用于制备具有润滑、方便穿戴的医用手套。这对于实现无硫的天然胶乳纳米材料的力学性能和硫化胶相当，制备不含硫黄的天然胶乳制品具有重要意义。

技术领域

本发明属于医用手套技术领域，特别是涉及一种无硫的天然胶乳纳米材料及其在制备医用手套中的应用。

背景技术

天然胶乳是一种可再生的、应用广泛的战略资源，具有良好的弹性和舒适性，被广泛应用于多种领域，例如医用手套、胶乳枕头、避孕套等。然而，未经任何处理的天然橡胶力学性能差，没有实际的应用价值。不进行交联，天然橡胶也容易老化，导致制品发粘，失去使用价值。若想天然橡胶制品具有高弹性和适当力学性能，共价交联是最重要步骤。科学家发现硫磺可以和天然橡胶分子中的双键反应，反应后的制品具有好的机械性能，天然橡胶分子中的双键和硫磺发生反应，生成三维网状结构，使得天然胶乳制品综合性能得到质的变化，进而满足制品的要求。硫磺硫化的天然橡胶，是一种不融不熔的物质，产生的共价键(C-S、S-S)很难被破坏，是一种不可逆化学键。因此，共价交联的天然橡胶制品很难被回收利用，造成了严重的环境问题和资源浪费。目前，商业上比较可行回收方法是脱硫技术，然而这种技术需要在高温高压的条件下进行。更令人沮丧的是利用脱硫技术来回收天然橡胶，必须要破坏橡胶分子主链。回收后的天然橡胶分子量严重下降，再次硫化后，橡胶制品的性能大大下降。除此之外，考虑到天然胶乳是一种水分散性的高分子，不能直接往里面添加硫磺、氧化锌等粉体。各种配合剂必须要先经过预处理，常用的预处理手段球磨、砂磨等通常耗时长、污染高、成本高。总之，随着我国经济水平的发展，硫磺硫化体系已经不能完全满足人们对美好生活的追求，无硫的高性能弹性胶乳越来越受消费者的青睐。

因此，寻找一种无硫的天然胶乳纳米材料及其在制备医用手套中的应用技术，实现了无硫的天然胶乳纳米材料的力学性能和硫化胶相当，制备不含硫黄的天然胶乳制品就显得越来越重要了。近年来，纳米结构弹性体复合材料的研究与开发突飞猛进，其中以纳米级增强填料为主。与传统填料(炭黑、粘土等)相比，纳米填料具有大的比表面积和高的模量等特点，这有助于在较低的添加量下就能改善天然橡胶的机械性能。医用手套是橡胶制品，其分子间的空隙导致手直接接触时有涩滞感，尤其是湿手穿戴时，水分子在这些橡胶材料的分子之间很难快速铺开，医护人员穿戴的涩滞感更强，有时候甚至很难戴进去，而为了赶时间，很多医护人员强行将手套往上扯，往往会让手套断裂或破损，容易造成医疗风险。除此之外，医用胶乳手套具有良好的生物相容性，有利于对医生和病人的保护。因此，本发明利用经过润滑和去氮化处理过的二维层状的g-C₃N₄去补强未硫化的天然胶乳，制备的出无硫的天然胶乳纳米材料具有优异的力学性能，可媲美硫化胶的力学性能，无硫设计使其具有良好的生物相容性，并且用其制备的手套还具有润滑方便穿戴的益处。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无硫的天然胶乳纳米材料及其在制备医用手套中的应用技术，实现了无硫的天然胶乳纳米材料的力学性能和硫化胶相当，为制备不含硫黄的天然胶乳制品提供新的方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种无硫的天然胶乳纳米材料及其在制备医用手套中的应用，其具体包括以下步骤：S1、片层状石墨相g-C₃N₄的制备：取10g-15g尿素和3-5g三聚氰胺放入25ml的镍坩埚中，在真空井式炉中加热至500-530℃，保温3.5h；