本發(fā)明涉及一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法和用途。
背景技術(shù)：
聚氯乙烯糊樹脂因粒度微細(xì)，其質(zhì)地像滑石粉，具有不流動(dòng)性。聚氯乙烯糊樹脂同增塑劑混合后經(jīng)攪拌形成穩(wěn)定的懸浮液，即制成PVC糊料，或稱作PVC增塑糊、PVC溶膠，而且人們正是以這種形式用來加工成最終制品。在制糊過程中，根據(jù)不同的制品需要，添加各種填料、稀釋劑、熱穩(wěn)定劑、發(fā)泡劑及光穩(wěn)定劑等。
PVC手套正是采用以上PVC增塑糊，并通過特殊工藝制作而成。市場(chǎng)上主要是PVC一次性手套，該手套具有良好的靈活性和觸感，穿戴方便舒適，可在無塵環(huán)境中使用。然而，市場(chǎng)上工業(yè)防護(hù)使用的PVC手套品種不多，且PVC手套存在易降解變色、粘度過高等問題。
石墨烯是一種二維納米材料，它的晶格是由六個(gè)碳原子組成的六邊形，厚度為一個(gè)原子層，碳原子之間由s鍵連接，結(jié)合方式為sp2雜化，這些s鍵賦予了石墨烯極其優(yōu)異的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)剛性，石墨烯的強(qiáng)度比最好的鋼鐵還要強(qiáng)100倍。石墨烯具有很高的導(dǎo)電性，常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s；導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石，石墨烯還具有抗菌、阻燃、抗輻射等功能性。然而，未見有將石墨烯應(yīng)用于PVC手套的相關(guān)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法和用途。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明涉及一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料，所述復(fù)合漿料包括PVC糊粉、石墨烯、增塑劑；所述PVC糊粉和石墨烯的重量比為100:(0.025～5)；所述PVC糊粉與增塑劑的重量比為1:0.9～1。
優(yōu)選地，所述復(fù)合漿料還包括協(xié)同劑，所述協(xié)同劑與PVC糊粉的重量比為(0.01-0.2):100；所述協(xié)同劑為單硬脂酸甘油酯、油酸、油胺、聚氧乙烯、Span、Tween或乙醇胺中的一種或幾種的混合。
優(yōu)選地，所述復(fù)合漿料還包括溶劑，所述溶劑為二氯乙烷、四氫呋喃中的至少一種。
優(yōu)選地，所述PVC糊粉包括如下質(zhì)量百分比的各組分：85～95％的PVC糊樹脂，5～15％的碳酸鈣；
優(yōu)選地，所述增塑劑為環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯、檸檬酸三正丁酯、對(duì)苯二甲酸二辛酯中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述石墨烯的類型選自化學(xué)氣相沉積法制備石墨烯、二氧化碳超臨界膨脹剝離石墨烯、化學(xué)氧化剝離的氧化石墨烯、偶聯(lián)劑改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、陽離子表面活性劑改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高溫?zé)崤蛎浰眠€原氧化石墨烯、低溫?zé)崤蛎浰眠€原氧化石墨烯、電化學(xué)剝離所得石墨烯、改性的電化學(xué)剝離石墨烯、機(jī)械球磨剝離石墨烯、三輥研磨機(jī)械剝離石墨烯中的一種或幾種。
優(yōu)選地，所述復(fù)合漿料還包括鈣鋅穩(wěn)定劑，所述鈣鋅穩(wěn)定劑與PVC糊粉的重量比為(0.5-2):100。
本發(fā)明還涉及一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料的制備方法，包括以下步驟：
將石墨烯與PVC糊粉、增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可?/p>
或者將PVC糊粉與增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合形成第一混合物，再將石墨烯與溶劑混合形成第二混合物，最后再將第一混合物與第二混合物混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可?/p>
優(yōu)選地，步驟A3中，所述攪拌時(shí)間為45～60分鐘，攪拌溫度為30～35℃，放置12～16小時(shí)。
本發(fā)明還涉及一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料在制備PVC手套中的用途。
本發(fā)明還涉及一種PVC手套的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：
A、取前述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料,形成滾漿和第一次淋漿工序用的第一道漿料；另取前述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料,再加入增塑劑，石墨烯-PVC復(fù)合漿料與增塑劑的重量份數(shù)比值為(190～210):(10～30)，攪拌均勻，形成第二次淋漿工序用的第二道漿料；
B、依次經(jīng)過套手套、燒毛、第一次滾漿、第一次淋漿、第一次烘干、第一次冷卻、第二次滾漿、第二次淋漿、第二次烘干、第二次冷卻、脫手套工序，制得所述PVC手套。
優(yōu)選地，步驟A中，所述第一道漿料和第二道漿料溫度均獨(dú)立地為18～50℃，第一道漿料的粘度控制為3000～4000mPa.s，第二道漿料的粘度控制為1000～2000mPa.s；步驟B中，所述套手套工序中手摸模溫控制在55～65℃，所述第一次滾漿和第二次滾漿時(shí)間均獨(dú)立地為15～20秒，所述第一次淋漿和第二次淋漿時(shí)間均獨(dú)立地為10～15分鐘，所述第一次烘干的溫度為100～120℃，第一次烘干時(shí)間為6～8分鐘，所述第二次烘干的溫度為180～220℃，第二次烘干時(shí)間為10～20分鐘。
優(yōu)選地，所述制備方法還包括在第二次烘干后進(jìn)行浸砂、第三次烘干的工序；所述浸砂工序采用浸聚合度為1000的PVC顆粒、增塑劑和PVC糊粉的混合液；所述聚合度為1000的PVC顆粒、增塑劑和PVC糊粉的混合液的比例分別為(50-70)：100：(5-15)；所述增塑劑為環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯、檸檬酸三正丁酯、對(duì)苯二甲酸二辛酯中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述第三次烘干的溫度為180～220℃，烘干時(shí)間為10～20分鐘。
優(yōu)選地，所述第一道漿料和第二道漿料在使用前需進(jìn)行真空脫泡35～50分鐘。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
1)本產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗菌效果，符合國際標(biāo)準(zhǔn)IS022196和美國標(biāo)準(zhǔn)AATCC100，抗菌率超過99％。
2)采用本發(fā)明的石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備的PVC手套既具有較高耐磨、抗撕裂等手套常規(guī)性能，又具備防甲醇滲透、防氫氧化鈉滲透、防硫酸滲透三類防化學(xué)性能。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的組成及重量份數(shù)如表1所示。
所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的制備方法為將石墨烯與PVC糊粉、增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可?/p>
所述攪拌溫度為30℃，攪拌55分鐘,混合均勻后放置12小時(shí)，即得石墨烯-PVC復(fù)合漿料。
將上石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備PVC手套，具體步驟如下：
A、將上述方法制備的石墨烯-PVC復(fù)合漿料作為滾漿和第一次淋漿工序用的第一道漿料；另將上述方法制備的石墨烯-PVC復(fù)合漿料(重量份數(shù)為200份),再加入重量份數(shù)為20份的增塑劑(30％環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和70％檸檬酸三正丁酯TBC)，攪拌均勻，作為第二次淋漿工序用的第二道漿料；所述第一道漿料和第二道漿料在使用前進(jìn)行真空脫泡35分鐘。
B、依次經(jīng)過套手套、燒毛、第一次滾漿、第一次淋漿、第一次烘干、第一次冷卻、第二次滾漿、第二次淋漿、第二次烘干、第二次冷卻、脫手套工序，制得所述PVC手套。
上述步驟A中，所述第一道漿料和第二道漿料溫度均為24℃，第一道漿料的粘度為3500mPa.s，第二道漿料的粘度為1600mPa.s；步驟B的套手套工序中手摸模溫控制在55℃；所述第一次滾漿和第二次滾漿時(shí)間均獨(dú)立地為20秒，第一次和第二次淋漿時(shí)間均為10分鐘；所述第一次烘干的溫度為100℃，烘干時(shí)間為8分鐘；所述第二次烘干的溫度為180℃，烘干時(shí)間為20分鐘。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的組成及重量份數(shù)如表1所示。
所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的制備方法為將PVC糊粉與增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合形成第一混合物，再將石墨烯與溶劑混合形成第二混合物，最后再將第一混合物與第二混合物混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可。所述攪拌溫度?0℃，攪拌45分鐘,混合均勻后放置14小時(shí)，即得石墨烯-PVC復(fù)合漿料。
將上述石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備PVC手套，具體步驟如下：
A、將上述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料作為滾漿和第一次淋漿工序用的第一道漿料；另將上述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料(重量份數(shù)為190份),再加入重量份數(shù)為15份的增塑劑(20％環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和80％對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP)，攪拌均勻，作為第二次淋漿工序用的第二道漿料；所述第一道漿料和第二道漿料在使用前進(jìn)行真空脫泡35分鐘。
B、依次經(jīng)過套手套、燒毛、第一次滾漿、第一次淋漿、第一次烘干、第一次冷卻、第二次滾漿、第二次淋漿、第二次烘干、第二次冷卻、脫手套工序脫手套，制得所述PVC手套。
上述步驟A中，所述第一道漿料和第二道漿料溫度均為18℃，第一道漿料的粘度為4000mPa.s，第二道漿料的粘度為2000mPa.s；步驟B的套手套工序中手摸模溫控制在65℃；所述第一次滾漿和第二次滾漿時(shí)間均獨(dú)立地為20秒，第一次和第二次淋漿時(shí)間均為15分鐘；所述第一次烘干的溫度為120℃，烘干時(shí)間為6分鐘；所述第二次烘干的溫度為220℃，烘干時(shí)間為10分鐘。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的組成及重量份數(shù)如表1所示。
所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的制備方法為將石墨烯與PVC糊粉、增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可。所述攪拌溫度?5℃，攪拌60分鐘,混合均勻后放置16小時(shí)，即得石墨烯-PVC復(fù)合漿料。
將上述石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備PVC手套，具體步驟如下：
A、將上述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料作為滾漿和第一次淋漿工序用的第一道漿料；另將上述的石墨烯-PVC復(fù)合漿料(重量份數(shù)為210份),再加入重量份數(shù)為30份的增塑劑(40％環(huán)己烷1，2-二甲酸二異壬基酯和60％對(duì)苯二甲酸二辛酯DOTP)，攪拌均勻，作為第二次淋漿工序用的第二道漿料；所述第一道漿料和第二道漿料在使用前進(jìn)行真空脫泡35分鐘。
B、依次經(jīng)過套手套、燒毛、第一次滾漿、第一次淋漿、第一次烘干、第一次冷卻、第二次滾漿、第二次淋漿、第二次烘干、第二次冷卻、脫手套工序脫手套。
上述步驟A中，所述第一道漿料和第二道漿料溫度均為40℃，第一道漿料的粘度為3000mPa.s，第二道漿料的粘度為1000mPa.s；步驟B的套手套工序中手摸模溫控制在60℃；所述第一次滾漿和第二次滾漿時(shí)間均獨(dú)立地為18秒，第一次和第二次淋漿時(shí)間均為12分鐘；所述第一次烘干的溫度為110℃，烘干時(shí)間為7分鐘；所述第二次烘干的溫度為200℃，烘干時(shí)間為15分鐘。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的組成及重量份數(shù)如表1所示。
所述石墨烯-PVC復(fù)合漿料的制備方法為將PVC糊粉與增塑劑、協(xié)同劑、鈣鋅穩(wěn)定劑混合形成第一混合物，再將石墨烯與溶劑混合形成第二混合液，最后再將第一混合物與第二混合物混合，充分?jǐn)嚢?，混合均勻后放置即可。所述攪拌溫度?5℃，攪拌50分鐘,混合均勻后放置12小時(shí)，即得石墨烯-PVC復(fù)合漿料。
將上述石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備PVC手套，具體步驟同實(shí)施例1。
對(duì)比例1
本對(duì)比例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，其組分及制備方法與實(shí)施例2的方法基本相同，不同之處僅在于：本對(duì)比例不含有石墨烯。
將上述PVC漿料制備PVC手套，具體步驟與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例2
本對(duì)比例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，其組分及制備方法與實(shí)施例2的方法基本相同，不同之處僅在于：本對(duì)比例不含有協(xié)同劑。
將上述PVC漿料制備PVC手套，具體步驟與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例3
本對(duì)比例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，其組分及制備方法與實(shí)施例2的方法基本相同，不同之處僅在于：本對(duì)比例中協(xié)同劑的重量份數(shù)為0.3份。
將上述PVC漿料制備PVC手套，具體步驟與實(shí)施例2相同。
對(duì)比例4
本對(duì)比例提供了一種石墨烯-PVC復(fù)合漿料及其制備方法，其組分及制備方法與實(shí)施例2的方法基本相同，不同之處僅在于：本對(duì)比例中不含鈣鋅穩(wěn)定劑。
將上述PVC漿料制備PVC手套，具體步驟與實(shí)施例2相同。
表1
性能測(cè)試
對(duì)上述實(shí)施例、對(duì)比例制得的PVC手套產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試，采用手套坯為棉毛布的內(nèi)膽，結(jié)果如表2所示：
表2石墨烯-PVC復(fù)合漿料制備的PVC手套性能測(cè)試
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。