一种手套涂饰剂及其制备方法和应用 |
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| 申请号 | CN202311713821.5 | 申请日 | 2023-12-14 | 公开(公告)号 | CN117624988A | 公开(公告)日 | 2024-03-01 |
| 申请人 | 优美特(北京)环境材料科技股份公司; | 发明人 | 张建森; 王恩雪; 李月玲; 曹红远; 乔宗敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种手套涂饰剂及其制备方法和应用，属于涂饰剂技术领域。本发明提供的手套涂饰剂，按 质量 含量计，包括以下制备原料：聚 丙烯酸 类 树脂 15～25％，乳液型有机 硅 手感剂TP508U 1～4％，分散剂0.5～1％，消光粉4～6％，消泡剂0.5～1％， 流平剂 1～2％，防冻剂1～1.5％， 增稠剂 2～5％，pH调节剂1～1.5％，润湿剂4～6％， 水 60～70％。本发明提供的手套涂饰剂能够改善PVC手套的爽滑度，而且能够提高PVC手套的耐磨和耐刮擦性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种手套涂饰剂，其特征在于，按质量含量计，包括以下制备原料： |
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| 说明书全文 | 一种手套涂饰剂及其制备方法和应用技术领域[0001] 本发明涉及涂饰剂技术领域，尤其涉及一种手套涂饰剂及其制备方法和应用。 背景技术[0002] PVC手套是以聚氯乙烯为原料制作而成，不含过敏原，无粉、发尘量低，离子含量少，不含塑化剂、酯、硅油等成分，具有较强的化学抗性以及良好的灵活性和触感，且具有防静电性能，可在无尘环境中使用。 [0003] 制备PVC手套时通常需要采用手套涂饰剂，在手套基材表面形成涂层，能够赋予手套易脱模、易穿戴等特点。但采用传统手套涂饰剂制备的PVC手套存在爽滑度不够且耐磨和耐刮擦性能仍有待提高。 发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种手套涂饰剂及其制备方法和应用，本发明提供的手套涂饰剂能够改善PVC手套的爽滑度，而且能够提高PVC手套的耐磨和耐刮擦性能。 [0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案： [0006] 本发明提供了一种手套涂饰剂，按质量含量计，包括以下制备原料： [0007] 聚丙烯酸类树脂15～25％，乳液型有机硅手感剂TP508U 1～4％，分散剂0.5～1％，消光粉4～6％，消泡剂0.5～1％，流平剂1～2％，防冻剂1～1.5％，增稠剂2～5％，pH调节剂1～1.5％，润湿剂4～6％，水60～70％。 [0009] 优选地，所述消泡剂包括聚硅氧烷或有机物改性的聚二甲基硅氧烷；所述流平剂包括非离子型疏水改性聚氨酯流平剂或聚醚改性有机硅流平剂。 [0010] 优选地，所述防冻剂包括异丙醇或乙二醇；所述增稠剂包括丙烯酸碱溶胀型增稠剂或聚丙烯酸盐碱溶胀型增稠剂。 [0011] 优选地，所述pH调节剂包括2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇或二甲基乙醇胺；所述润湿剂包括聚醚硅氧烷共聚物或炔二醇类基材润湿剂。 [0012] 本发明提供了上述技术方案所述手套涂饰剂的制备方法，包括以下步骤： [0013] 将聚丙烯酸类树脂、乳液型有机硅手感剂TP508U、分散剂、消光粉、消泡剂、流平剂、防冻剂、增稠剂、pH调节剂、润湿剂与水混合，得到所述手套涂饰剂。 [0014] 优选地，所述混合包括： [0015] 将水、分散剂、消光粉与消泡剂进行第一混合，得到第一混合料； [0016] 将所述第一混合料、聚丙烯酸类树脂、流平剂、乳液型有机硅手感剂TP508U与防冻剂进行第二混合，得到第二混合料； [0017] 将所述第二混合料、增稠剂与pH调节剂进行第三混合，得到第三混合料； [0018] 将所述第三混合料与润湿剂进行第四混合，得到所述手套涂饰剂。 [0019] 本发明提供了上述技术方案所述手套涂饰剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的手套涂饰剂在PVC手套中的应用。 [0020] 优选地，所述应用包括：将所述手套涂饰剂稀释后涂覆在PVC手套基材的表面形成涂层，得到所述PVC手套。 [0021] 优选地，所述涂层的厚度为3～5μm。 [0022] 本发明提供了一种手套涂饰剂，按质量含量计，包括以下制备原料：聚丙烯酸类树脂15～25％，乳液型有机硅手感剂TP508U 1～4％，分散剂0.5～1％，消光粉4～6％，消泡剂0.5～1％，流平剂1～2％，防冻剂1～1.5％，增稠剂2～5％，pH调节剂1～1.5％，润湿剂4～ 6％，水60～70％。本发明提供的手套涂饰剂中采用乳液型有机硅手感剂TP508U，能够改善PVC手套的爽滑度，而且能够提高PVC手套的耐磨和耐刮擦性能。 具体实施方式[0023] 本发明提供了一种手套涂饰剂，按质量含量计，包括以下制备原料： [0024] 聚丙烯酸类树脂15～25％，乳液型有机硅手感剂TP508U 1～4％，分散剂0.5～1％，消光粉4～6％，消泡剂0.5～1％，流平剂1～2％，防冻剂1～1.5％，增稠剂2～5％，pH调节剂1～1.5％，润湿剂4～6％，水60～70％。 [0025] 在本发明中，若无特殊说明，所用原料均为本领域技术人员熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的方法制备得到。 [0026] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括聚丙烯酸类树脂15～25％，具体可以为15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％。在本发明的实施例中，所述聚丙烯酸类树脂具体为优美特(北京)环境材料科技股份公司产品，型号为5201。本发明采用聚丙烯酸类树脂作为基体材料，能够使PVC手套中涂层具有较高的附着力以及较好的耐水性能。 [0027] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括乳液型有机硅手感剂TP508U 2～5％，具体可以为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％。在本发明的实施例中，所述乳液型有机硅手感剂TP508U购买自涌奇材料技术(上海)有限公司。 [0028] 本发明中乳液型有机硅手感剂TP508U具有柔软平滑作用，是由于有机硅结构中的疏水基即甲基定向排列的缘故，如下式所示： [0029] [0030] 由于有机硅主链硅氧链具有很大的键角，因此连接在硅原子上的甲基像张开的伞面绕着连接在其上的硅原子转动。甲基几乎能将硅氧烷链蔽覆。因此极性的甲基能使其周边分子之间的引力降低，从而使甲基硅氧烷分子呈螺旋形或线圈形结构，而氧原子吸附在PVC手套涂层表面，Si‑O键的键角在外力作用下可能改变，外力取消后又复原，因而链可收缩。将本发明提供的手套涂饰剂涂覆在PVC手套基材的表面，会形成一层透气、透明且具有坚韧、柔曲和拒水等性能的连续薄膜，使PVC手套获得柔软平滑的效果，能够有效改善PVC手套的爽滑度、提高PVC手套的耐磨和耐刮擦性能。此外，本发明提供的手套涂饰剂中乳液型有机硅手感剂TP508U与聚丙烯酸类树脂有很好的相容性，便于形成均一的手套涂饰剂并能够在PVC手套基材的表面成膜，在实现适当爽滑度的条件下，能够尽可能减少乳液型有机硅手感剂TP508U用量，当乳液型有机硅手感剂TP508U用量过多时，会使涂层表面出现白点，甚至会影响涂层的粘着牢度，故本发明将乳液型有机硅手感剂TP508U用量控制在上述范围，有利于保证PVC手套具有优异的综合性能。 [0031] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括分散剂0.5～1％，具体可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。在本发明中，所述分散剂优选包括氨基酸酯共聚物溶液或聚羧酸钠盐，更优选为氨基酸酯共聚物溶液，具体为氨基酸酯共聚物溶液CFC‑6530。在本发明的实施例中，所述氨基酸酯共聚物溶液购买自天津阿伯丁化工技术有限责任公司，型号为CFC‑6530。本发明优选采用上述种类的分散剂，能够使各组分在较短时间内充分分散，并防止相互聚集。 [0032] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括消光粉4～6％，具体可以为4％、4.5％、5％、5.5％或6％。在本发明中，所述消光粉优选包括无定形二氧化硅。在本发明的实施例中，所述无定形二氧化硅购买自冷水江三A新材料科技有限公司，型号为S401。本发明优选采用上述种类的消光粉，能够提升手套涂饰剂的消光效果以及透明度。 [0033] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括消泡剂0.5～1％，具体可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。在本发明中，所述消泡剂优选包括聚硅氧烷或有机物改性的聚二甲基硅氧烷，更优选为聚硅氧烷，具体为高温有机硅乳液型消泡剂B62。在本发明的实施例中，所述高温有机硅乳液型消泡剂B62购买自天津迈科工贸有限公司。本发明优选采用上述种类的消泡剂，能够降低手套涂饰剂的表面张力，抑制泡沫产生或消除已产生的泡沫，有利于提高手套涂饰剂在PVC手套基材表面的成膜质量。 [0034] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括流平剂1～2％，具体可以为1％、1.3％、1.5％、1.7％或2％。在本发明中，所述流平剂优选包括非离子型疏水改性聚氨酯流平剂或聚醚改性有机硅流平剂，更优选为非离子型疏水改性聚氨酯流平剂，具体为非离子型疏水改性聚氨酯流平剂H200D。在本发明的实施例中，所述非离子型疏水改性聚氨酯流平剂购自合肥华越新材料科技有限公司，型号为H200D。本发明优选采用上述种类的流平剂，能够提高手套涂饰剂的流动性，有利于在PVC手套表面得到平整均一的涂层。 [0035] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括防冻剂1～1.5％，具体可以为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％。在本发明中，所述防冻剂优选包括异丙醇或乙二醇，更优选为异丙醇。在本发明中的实施例中，所述异丙醇购自中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司。本发明优选采用上述种类的防冻剂，能够防止手套涂饰剂在低温条件下结冰，且能够在0～15℃的负温环境下正常水化。 [0036] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括增稠剂2～5％，具体可以为2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％。在本发明中，所述增稠剂优选包括丙烯酸碱溶胀型增稠剂或聚丙烯酸盐碱溶胀型增稠剂，更优选为丙烯酸碱溶胀型增稠剂，具体为丙烯酸碱溶胀型增稠剂Wink‑7936。在本发明的实施例中，所述丙烯酸碱溶胀型增稠剂购自晶之杰(北京)科技有限公司，型号为Wink‑7936。本发明优选采用上述种类的丙烯酸碱溶胀型增稠剂，能够提升手套涂饰剂的黏度以及流变性能。 [0037] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括pH调节剂1～1.5％，具体可以为1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％。在本发明中，所述pH调节剂优选包括2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇或二甲基乙醇胺，更优选为2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇。在本发明的实施例中，所述2‑氨基‑2‑甲基‑1‑丙醇购自北京美亚金星医药科技有限公司，型号为[0038] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括润湿剂4～6％，具体可以为4％、4.5％、5％、5.5％或6％。在本发明中，所述润湿剂优选包括聚醚硅氧烷共聚物或炔二醇类基材润湿剂，更优选为聚醚硅氧烷共聚物。在本发明的实施例中，所述聚醚硅氧烷共聚物购自杭州崇耀科技发展有限公司，型号为WynCoat*SL‑3254。 [0039] 按质量百分含量计，本发明所述手套涂饰剂的制备原料包括水60～70％，具体可以为60％、61％、62％、63％、64％、65％、66％、67％、68％、69％或70％。在本发明中，所述水优选为去离子水。 [0040] 在本发明中，所述手套涂饰剂的pH值优选为9～10。 [0041] 本发明提供了上述技术方案所述手套涂饰剂的制备方法，包括以下步骤： [0042] 将聚丙烯酸类树脂、乳液型有机硅手感剂TP508U、分散剂、消光粉、消泡剂、流平剂、防冻剂、增稠剂、pH调节剂、润湿剂与水混合，得到所述手套涂饰剂。 [0043] 在本发明中，所述混合优选包括： [0044] 将水、分散剂、消光粉与消泡剂进行第一混合，得到第一混合料； [0045] 将所述第一混合料、聚丙烯酸类树脂、流平剂、乳液型有机硅手感剂TP508U与防冻剂进行第二混合，得到第二混合料； [0046] 将所述第二混合料、增稠剂与pH调节剂进行第三混合，得到第三混合料； [0047] 将所述第三混合料与润湿剂进行第四混合，得到所述手套涂饰剂。 [0048] 本发明将水、分散剂、消光粉与消泡剂进行第一混合，得到第一混合料。在本发明中，所述第一混合优选包括：向水中依次加入分散剂、消光粉与消泡剂，所述分散剂、消光粉与消泡剂加料的过程中维持低速搅拌，所述低速搅拌的速率优选为300～400r/min，每种制备原料加料完毕后维持所述低速搅拌5～8min后再加入下一种制备原料，最后一种制备原料加料完毕后维持所述搅拌8～10min后，再提高转速进行高速搅拌，得到所述第一混合料；所述高速搅拌的转速优选为700～800r/min，时间优选为15～20min。 [0049] 得到第一混合料后，本发明将所述第一混合料、聚丙烯酸类树脂、流平剂、乳液型有机硅手感剂TP508U与防冻剂进行第二混合，得到第二混合料。本发明优选向所述第一混合料中依次加入聚丙烯酸类树脂、流平剂、乳液型有机硅手感剂TP508U与防冻剂进行第二混合，得到第二混合料。在本发明中，所述第二混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为400～500r/min；所述第二混合的时间优选为15～20min，所述第二混合的时间以防冻剂加料完毕开始计。 [0050] 得到第二混合料后，本发明将所述第二混合料、增稠剂与pH调节剂进行第三混合，得到第三混合料。本发明优选向所述第二混合料中依次加入增稠剂与pH调节剂进行第三混合，得到第三混合料。在本发明中，所述第三混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为900～1200r/min；所述第三混合的时间优选为25～40min，所述第三混合的时间以pH调节剂加料完毕开始计。 [0051] 得到第三混合料后，本发明将所述第三混合料与润湿剂进行第四混合，得到所述手套涂饰剂。本发明优选向所述第三混合料中加入润湿剂进行第四混合，得到所述手套涂饰剂。在本发明中，所述第四混合优选在搅拌条件下进行，所述搅拌的转速优选为900～1200r/min；所述第四混合的时间优选为40～60min，所述第四混合的时间以润湿剂加料完毕开始计。 [0052] 本发明提供了上述技术方案所述手套涂饰剂或上述技术方案所述制备方法制备得到的手套涂饰剂在PVC手套中的应用。在本发明中，所述应用优选包括：将所述手套涂饰剂稀释后涂覆在PVC手套基材的表面形成涂层，得到所述PVC手套。本发明优选采用水(更优选为去离子水)稀释所述手套涂饰剂，得到手套涂饰剂稀释液；然后将所述稀释手套涂饰剂稀释液涂覆在PVC手套基材的表面形成涂层，得到所述PVC手套。在本发明中，所述稀释的倍数优选为20～25倍，更优选为20～22倍；所述稀释的倍数具体是指手套涂饰剂稀释液与手套涂饰剂的重量之比。本发明对所述涂覆的方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可，具体可以采用浸渍法实现所述涂覆。本发明对所述PVC手套基材的制备方法没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。在本发明中，所述涂层的厚度优选为3～5μm，更优选为4μm。 [0053] 下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0054] 本发明以下实施例以及对比例中所用部分原料来源如表1所示。 [0055] [0056] [0057] 实施例1 [0058] 在内部清洁的反应釜中加入去离子水，开启分散机并设置转速为300r/min，然后依次加入分散剂、消光粉与消泡剂，每种制备原料加料完毕后维持搅拌5min再加入下一种制备原料，当消泡剂加料完毕后维持搅拌8min后，提高转速至800r/min并搅拌20min，得到第一混合料； [0059] 向盛放有第一混合料的反应釜内依次加入聚丙烯酸类树脂、流平剂、乳液型有机硅手感剂TP508U与防冻剂，当防冻剂加料完毕后将转速降低至500r/min并搅拌18min，得到第二混合料； [0060] 向盛放有第二混合料的反应釜内依次加入增稠剂与pH调节剂，当pH调节剂加料完毕后将转速提高至1000r/min并搅拌35min，得到第三混合料； [0061] 向盛放有第三混合料的反应釜内加入润湿剂，维持转速为1100r/min并搅拌40min，关闭分散机，出料得到手套涂饰剂，清除分散机以及反应釜中残留的物质，以备下次使用。 [0062] 本实施例中手套涂饰剂的制备原料种类、配比以及来源如表1所示。 [0063] 表1实施例1中手套涂饰剂的制备原料种类、配比以及来源 [0064] [0065] [0066] 实施例2～4与对比例1～2 [0067] 按照实施例1的方法制备手套涂饰剂，不同之处仅在于乳液型有机硅手感剂TP508U的用量不同，具体用量如表2所示，且多出部分从去离子水中扣除或缺少部分以去离子水补至100％。 [0068] 对比例3～11 [0069] 按照实施例1的方法制备手套涂饰剂，不同之处仅在于将实施例1中乳液型有机硅手感剂TP508U替换为其它类型的手感剂，各对比例中所用手感剂具体种类如表2所示。 [0070] 表2实施例1～4以及对比例1～11中手套涂饰剂的手感剂种类以及含量 [0071] [0072] [0073] 测试例1 [0074] 将实施例以及对比例制备的手套涂饰剂分别与去离子水按照体积比为1：19的比例稀释，得到手套涂饰剂稀释液；采用浸渍法将所述手套涂饰剂稀释液涂覆在PVC手套基材的表面形成涂层(厚度为4μm)，得到PVC手套，比较各PVC手套在制备当天的性质，具体如下： [0075] (1)观察PVC手套外观有无亮点与亮斑； [0076] (2)测试PVC手套的摩擦系数来表征手感爽滑度； [0077] (3)采用测试人员穿戴PVC手套4h(穿戴PVC手套过程中进行常规工作)，然后测试PVC手套表面涂层的脱落面积来表征耐磨和耐刮擦性能。 [0078] 表3为利用实施例以及对比例中手套涂饰剂制备的PVC手套的测试结果。结果显示，单独使用TP508U作为手感剂给PVC手套涂层提供了良好的柔滑绒毛触感，手感效果较好，且改善了PVC手套涂层的耐磨和耐刮擦性能。 [0079] 表3利用实施例以及对比例中手套涂饰剂制备的PVC手套的测试结果 [0080] [0081] 测试例2 [0082] 将实施例以及对比例制备的手套涂饰剂分别与去离子水按照体积比为1：19的比例稀释，得到手套涂饰剂稀释液；将所述手套涂饰剂稀释液置于70℃水浴锅中进水水浴处理3天，将水浴处理后的手套涂饰剂稀释液置于烧杯中观察有无浮白现象，且采用浸渍法将水浴处理后的手套涂饰剂稀释液涂覆在PVC手套基材的表面形成涂层(厚度为4μm)，得到PVC手套，比较各PVC手套在制备当天的性质，具体如下： [0083] (1)观察PVC手套外观有无白点； [0084] (2)采用测试人员穿戴PVC手套4h(穿戴PVC手套过程中进行常规工作)，然后测试PVC手套表面涂层的脱落面积来表征耐磨和耐刮擦性能。 [0085] 表4为利用实施例以及对比例中手套涂饰剂在水浴处理后制备的PVC手套的测试结果。结果显示，采用TP508U作为手感剂时PVC手套的性能较好，但添加量过多时，水浴处理后制备PVC手套会出现白点。 [0086] 表4利用实施例以及对比例中手套涂饰剂在水浴处理后制备的PVC手套的测试结果 [0087] [0088] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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