石墨烯改性天然乳膠制備方法及高阻隔性安全套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于天然橡膠的組合物技術(shù)領(lǐng)域，具體的為一種石墨烯改性天然乳膠制備方法及高阻隔性安全套。
【背景技術(shù)】
[0002]避孕套的作用主要是用來(lái)阻止懷孕和防止性病，也叫做安全套。然而中國(guó)國(guó)家計(jì)生委的一些研究項(xiàng)目和查閱的大量國(guó)際資料表明:目前市場(chǎng)上的避孕套產(chǎn)品，使用的材質(zhì)主要是天然乳膠，其自然裂縫約3000nm，足以預(yù)防直徑約為5000nm的人類(lèi)精子頭部，但艾滋病病毒的直徑僅為120nm，人類(lèi)乳頭瘤病毒直徑在45-55nm之間，乙肝病毒中大球形顆粒直徑為42nm。各種病毒的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于天然乳膠的自然裂縫，即使是正確使用避孕套，還是有可能感染上性傳播疾病?！缎掠⒏裉m醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)告避孕套預(yù)防艾滋病的失敗率為16.7%，《英國(guó)社會(huì)科學(xué)醫(yī)學(xué)雜志》報(bào)告避孕套預(yù)防艾滋病的失敗率高達(dá)31%;美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)、食品和藥品管理局(FDA)、疾病控制和預(yù)防中心(CDC)以及美國(guó)國(guó)際開(kāi)發(fā)署(US —AID)共同組成的科學(xué)特別小組，檢查了乙肝、艾滋病、淋病、衣原體、梅毒、軟下疳、性病淋巴肉芽腫、生殖器皰疹和尖銳濕疣等幾種性傳播疾病，發(fā)現(xiàn)目前廣泛使用的避孕套不能阻止任何一種性病傳播。人們做出了種種努力，至今還未真正解決這個(gè)世界性的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯改性天然乳膠制備方法及高阻隔性安全套，不僅能夠有效增強(qiáng)天然乳膠的力學(xué)性能，并且能夠提高制備得到的安全套的阻隔性，能夠有效避免病毒感染。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明首先提出了一種石墨烯改性天然乳膠制備方法，包括如下步驟:
1)將石墨烯粉與分散助劑按比例混合，研磨后得到均勻穩(wěn)定的石墨烯納米分散液A;
2)向持續(xù)攪拌狀態(tài)下的天然乳膠溶液中加入穩(wěn)定劑與表面活性劑后，繼續(xù)攪拌5-1Omin ；再緩慢加入所述石墨稀納米分散液A，繼續(xù)攪拌5_10min ；再加入促進(jìn)劑、防老劑、硫化劑以及硫化活性劑，獲得乳膠混合液B;
3)對(duì)所述乳膠混合液B進(jìn)行預(yù)硫化處理:即將乳膠混合液B采用水浴邊加熱邊慢速攪拌處理，加熱溫度40-80°C，加熱時(shí)間2-5小時(shí)，制成半硫化膠乳C;
4)將所述半硫化膠乳C停放12-24h后，對(duì)其進(jìn)行高速離心處理過(guò)濾，獲得細(xì)化半硫化膠乳D;
5)將所述細(xì)化半硫化膠乳D用模具浸漬成型后加熱干燥，得到石墨烯改性天然乳膠。
[0005]進(jìn)一步，所述步驟I)中，所述石墨稀納米分散液A中的石墨稀的濃度為0.5_50mg/ml ο
[0006]進(jìn)一步，研磨后的石墨稀尺寸為200-800nm，厚度為l-3nm。
[0007]進(jìn)一步，所述步驟I)中，分散助劑與石墨烯粉的質(zhì)量比為2-10:1。
[0008]進(jìn)一步，所述分散劑為氨水、KOH、酪素、平平加O、六偏磷酸鈉、分散劑NF、十六烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸鈉、穩(wěn)定劑LW、異丙基萘磺酸鈉和異丁基萘磺酸鈉中至少一種的混合物。
[0009]進(jìn)一步，以40%-60%天然乳膠為10phr;
所述穩(wěn)定劑用量為0.2-lphr，且所述穩(wěn)定劑為氨水、Κ0Η、穩(wěn)定劑LW或酪素；
所述表面活性劑用量為0.2-lphr，所述表面活性劑為平平加0、六偏磷酸鈉、分散劑NF、十六烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸鈉、異丙基萘磺酸鈉和異丁基萘磺酸鈉中的一種或至少兩種的混合物；
所述促進(jìn)劑用量為0.4-lphr，所述促進(jìn)劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、四芐基二硫化秋蘭姆或二芐基二硫代氨基甲酸鋅；
所述防老劑用量為0.8-1.5phr，所述防老劑為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
所述硫化劑用量為l-2phr，所述硫化劑為硫磺；
所述硫化活性劑用量為0.5-2phr，所述硫化活性劑為氧化鋅。
[0010]進(jìn)一步，所述石墨烯改性天然乳膠中，石墨烯的質(zhì)量含量為0.1-10%。
[0011]進(jìn)一步，所述步驟3)中，慢速攪拌的速率為80-150r/min。
[0012]進(jìn)一步，還包括步驟6)，對(duì)所述石墨烯改性天然乳膠進(jìn)行固化成形處理，且固化成形處理的溫度為100-150°C。
[0013]本發(fā)明還提出了一種高阻隔性安全套，其采用如上所述的石墨烯改性天然乳膠制備方法制備得到的石墨烯改性天然乳膠在安全套模具上成型制備得到。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的石墨烯改性天然乳膠制備方法及高阻隔性安全套，先將石墨烯與分散劑混合液進(jìn)行混合攪拌，然后再混入天然乳膠水溶液中，使得石墨烯在乳膠中能夠均勻分散，使得天然乳膠復(fù)合材料強(qiáng)度和韌度均得到提高；同時(shí)，石墨烯/乳膠復(fù)合作用使微孔較少，大大減小了病毒的透過(guò)幾率，石墨烯安全套厚度可達(dá)到5-80微米，能夠滿(mǎn)足安全套的使用要求。
[0015]通過(guò)復(fù)合交聯(lián)納米填充技術(shù)，形成了致密的高阻隔填充層，分子間縫隙減少。不僅能阻隔艾滋病毒，而且比之更小的乙肝病毒，丙肝病毒，人類(lèi)乳頭瘤病毒等，及絕多大多數(shù)有害細(xì)菌，也不能通過(guò)其微孔。如此，安全套的力學(xué)性能提高了 20-200%，阻隔性能提高，基本可以阻隔各種病毒。
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明石墨烯改性天然乳膠制備方法的制備流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0018]本發(fā)明的高阻隔性安全套，采用石墨烯改性天然乳膠在安全套模具上成型制備得至IJ，且石墨烯改性天然乳膠的制備方法包括如下步驟: I)將石墨烯粉與分散助劑按比例混合，研磨后得到均勻穩(wěn)定的石墨烯納米分散液A;其中，分散助劑與石墨烯粉的質(zhì)量比為2-10:1;所述石墨烯納米分散液A中石墨烯的濃度為0.5-50mg/ml，研磨后的石墨稀尺寸為200-800nm，厚度為l-3nm，研磨時(shí)采用研磨設(shè)備研磨5-8小時(shí);分散劑為氨水、KOH、酪素、平平加O、六偏磷酸鈉、分散劑NF、十六烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸鈉、穩(wěn)定劑LW、異丙基萘磺酸鈉和異丁基萘磺酸鈉中至少一種的混合物。
[0019]2)向持續(xù)攪拌狀態(tài)下的天然乳膠溶液中加入穩(wěn)定劑與表面活性劑后，繼續(xù)攪拌5-1Omin ；再緩慢加入所述石墨稀納米分散液A，繼續(xù)攪拌5_10min ；再加入促進(jìn)劑、防老劑、硫化劑以及硫化活性劑，獲得乳膠混合液B。
[0020]進(jìn)一步，以60%天然乳膠為10phr;
所述穩(wěn)定劑用量為0.2-lphr，且所述穩(wěn)定劑為氨水、Κ0Η、穩(wěn)定劑LW或酪素；
所述表面活性劑用量為0.2-lphr，所述表面活性劑為平平加0、六偏磷酸鈉、分散劑NF、十六烷基苯磺酸、十六烷基苯磺酸鈉、異丙基萘磺酸鈉和異丁基萘磺酸鈉中的一種或至少兩種的混合物；
所述促進(jìn)劑用量為0.4-lphr，所述促進(jìn)劑為二乙基二硫代氨基甲酸鋅、四芐基二硫化秋蘭姆或二芐基二硫代氨基甲酸鋅；
所述防老劑用量為0.8-1.5phr，所述防老劑為2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚；
所述硫化劑用量為l-2phr，所述硫化劑為硫磺；
所述硫化活性劑用量為0.5-2phr，所述硫化活性劑為氧化鋅。
[0021 ] 3)對(duì)所述乳膠混合液B進(jìn)行預(yù)硫化處理:即將乳膠混合液B采用水浴邊加熱邊慢速攪拌處理，加熱溫度40-80°C，加熱時(shí)間2-5小時(shí)，慢速攪拌的速率為80-150r/min，制成半硫化膠乳C。
[0022]4)將所述半硫化膠乳C停放12_24h后，對(duì)其進(jìn)行高速離心處理并過(guò)濾，獲得細(xì)化半硫化膠乳D。
[0023]5)將所述細(xì)化半硫化膠乳D用模具浸漬成型后加熱干燥，得到石墨烯改性天然乳膠;所述石墨烯改性天然乳膠中，石墨烯的質(zhì)量含量為0.1_10%。
[0024]6)對(duì)所述石墨烯改性天然乳膠進(jìn)行固化成形處理，且固化成形處理的溫度為100-150。。。
[0025]本發(fā)明的石墨烯改性天然乳膠制備方法及高阻隔性安全套，先將石墨烯與分散劑混合液進(jìn)行混合攪拌，然后再混入天然乳膠水溶液中，使得石墨烯在乳膠中能夠均勻分散，使得天然乳膠復(fù)合材料強(qiáng)度和韌度均得到提高；同時(shí)，石墨烯/乳膠復(fù)合作用使微孔較少，大大減小了病毒的透過(guò)幾率，石墨烯安全套厚度可達(dá)到5-80微米，能夠滿(mǎn)足安全套的使用要求。通過(guò)復(fù)合交聯(lián)納米填充技術(shù)，形成了致密的高阻隔填充層，分子間縫隙減少。不僅能阻隔艾滋病毒，而且比之更小的乙肝病毒，丙肝病毒，人類(lèi)乳頭瘤病毒等，及絕多大多數(shù)有害細(xì)菌，也不能通過(guò)其微孔。
[0026]實(shí)施例1
本實(shí)施例的高阻隔性安全套，采用石墨烯改性天然乳膠制備得到，且石墨烯改性天然乳膠的制備方法包括如下步驟:
I)將分散助劑與石墨烯粉按質(zhì)量比10:1混合，研磨后得到均勻穩(wěn)定的石墨烯納米分散液A;所述石墨烯納米分散液A中石墨烯的濃度為0.5mg/ml，研磨后的石墨烯尺寸為500-700nm，厚度為l-3nm，研磨時(shí)采用研磨設(shè)備研磨6小時(shí);本實(shí)施例的分散劑為異丙基萘磺酸鈉和異丁基萘磺酸鈉的混合液。
[0027]2)向持續(xù)攪拌狀態(tài)下的天然乳膠溶液中加入穩(wěn)定劑與表面活性劑后，繼續(xù)攪拌5min ；再緩慢加入所述石墨稀納米分散液A，繼續(xù)攪拌7min ；再加入促進(jìn)劑、防老劑、硫化劑以及硫化活性劑，獲得乳膠混合液B。
[0028]進(jìn)一步，以60%天然乳膠為10phr;
所述穩(wěn)定劑用量為0.2phr，且所述穩(wěn)定劑為氨水、Κ0Η、穩(wěn)定劑LW或酪素，本實(shí)施例的穩(wěn)定劑為氨水。
[0029]所述表面活性劑用量為0.6phr，所述表面活性劑為平平