本發(fā)明涉及PVC手套加工處理處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高固體分PVC手套無粉水性涂層及其制備和使用方法。
背景技術(shù)：
PVC手套由于價(jià)格比丁腈手套、乳膠手套、聚氨酯手套便宜，防護(hù)性能良好，在市場上占有重要的位置。由于PVC手套中含有大量的增塑劑，手套在儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中，容易返粘，影響穿戴使用性能。為了解決該問題，手套在制作過程中，會(huì)有浸漬涂飾工藝，在手套內(nèi)側(cè)涂飾涂層，起到易脫模、抗粘連，改善穿戴性的作用。當(dāng)前生產(chǎn)主要存在兩種處理方式，一種使用交聯(lián)淀粉，生產(chǎn)有粉手套，該手套穿戴爽滑性非常好，缺點(diǎn)是容易在手上沾粉、易產(chǎn)生過敏問題，以及生產(chǎn)線使用時(shí)間久了會(huì)滋生細(xì)菌產(chǎn)生臭味；一種為使用無粉PVC涂飾劑進(jìn)行涂飾，主流市場為使用水性聚氨酯涂層，固含量絕大多數(shù)范圍在12-35％之間，例如日本的產(chǎn)品固含量在30-33％，使用時(shí)可稀釋30-35倍；中國臺(tái)灣、國內(nèi)北京優(yōu)美特、上海正豐、安徽靈達(dá)等公司的產(chǎn)品固含量均低于35％，水分含量占到60％以上，無論是哪種產(chǎn)品，其有效成分均較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高固體分PVC手套無粉水性涂層及其制備和使用方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，成品呈顆粒料狀態(tài)，具有環(huán)保揮發(fā)性有機(jī)物含量低，制得手套爽滑性好，生產(chǎn)時(shí)易脫模，具有使用方便且稀釋比例高的優(yōu)點(diǎn)，高固體分含量可降低運(yùn)輸成本，固體顆粒狀態(tài)方便投料使用。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
一種高固體分PVC手套無粉水性涂層，包括30-40wt％的消光劑、15-25wt％的潤濕流平劑、15-25wt％的水溶性樹脂、20-30wt％的可再分散聚氨酯樹脂、0.2-0.5wt％的固體增稠劑和1.5-10wt％的水。
一種上述的高固體分PVC手套無粉水性涂層的制備方法，首先將潤濕流平劑與無機(jī)消光劑分散混合均勻，然后混入有機(jī)消光劑，混合均勻后，再與可再分散聚氨酯樹脂、水溶性樹脂、固體增稠劑混合均勻，包裝儲(chǔ)存。
作為優(yōu)選，所述消光劑由二氧化硅、聚甲基脲微粒、硅樹脂中的兩種或以上組成。
作為優(yōu)選，所述水溶性樹脂采用聚乙烯醇、醫(yī)療級(jí)聚丙烯酰胺中的一種或者兩種。
作為優(yōu)選，所述固體增稠劑選用可溶性纖維素、可溶性淀粉中的一 種或兩種。
作為優(yōu)選，所述可再分散聚氨酯樹脂的合成方法為，
首先使用聚酯多元醇和/或聚醚多元醇、端羥基硅油、磺酸鹽改性聚酯多元醇、HDI和/或IPDI和/或H12MDI在90-100℃的溫度下進(jìn)行預(yù)聚，使聚氨酯的主鏈上帶有親水基團(tuán)磺酸鹽；然后加入擴(kuò)鏈劑三羥甲基丙烷，二羥甲基丙酸，二羥甲基丁酸，1，4-丁二醇，新戊二醇，乙二胺、水合肼、二乙烯三胺、異氟爾酮二胺中的兩種或多種，以及丙酮和/或丁酮，在90-100℃的溫度下進(jìn)行反應(yīng)；然后再次加入丙酮進(jìn)行降粘，加入中和劑二甲基乙醇胺、三乙胺中的一種或兩種中和；最后加入擴(kuò)鏈劑三羥甲基丙烷，二羥甲基丙酸，二羥甲基丁酸，1，4-丁二醇，新戊二醇，乙二胺、水合肼、二乙烯三胺、異氟爾酮二胺中的兩種或多種乳化擴(kuò)鏈；擴(kuò)鏈結(jié)束后，加入聚乙烯醇水溶液混合均勻得到噴霧料液，使用抽風(fēng)負(fù)壓式離心噴霧干燥器干燥，得到可再分散聚氨酯樹脂。
作為優(yōu)選，上述各原料的使用比例為，聚酯多元醇和/或聚醚多元醇：55-65wt％，端羥基硅油：5-7wt％，磺酸鹽改性聚酯多元醇：1.5-3.5wt％，HDI和/或IPDI和/或H12MDI：20-30wt％，擴(kuò)鏈劑：5.5-7wt％，中和劑：1.2-2.2％，丙酮和/或丁酮：0.5-3％，蒸餾水：0.5-3％。
一種上述高固體分PVC手套無粉水性涂層的使用方法，將去離子水的pH值調(diào)至8.5-9.5之間，將涂層原料和去離子水按照1∶80～1∶100的 比例混合，攪拌狀態(tài)下投入成品料，充分?jǐn)嚢璺稚⒕鶆颍玫酱玫乃稚⒁?；將水分散液升溫?0℃以上，將已經(jīng)塑化成型的手模浸入水分散液中3-5秒鐘，再取出手模烘干，卷唇，脫模得到成品手套。
采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明成膜樹脂選用水溶性樹脂聚丙烯酰胺和/或聚乙烯醇、可再分散聚氨酯樹脂等。由于水溶性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺成膜后脆，柔韌性差；容易溶解脫落，附著力較差，因而不能單獨(dú)作為成膜樹脂使用。固體態(tài)的丙烯酸樹脂，如乳膠粉則存在容易致敏的問題，而聚氨酯樹脂由于其優(yōu)異的性能，當(dāng)前仍為行業(yè)主流產(chǎn)品。本發(fā)明使用高親水基團(tuán)的聚氨酯樹脂，配合使用聚乙烯醇等分散劑，進(jìn)行噴霧干燥得到可再分散樹脂，含水量極低，同時(shí)在涂料使用時(shí)又可以再次溶解。考慮到聚氨酯樹脂的黃變性，異氰酸酯選擇不易黃變的脂肪族異氰酸酯，如帶有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的IPDI或H12MDI可以提高聚氨酯的硬度；HDI反應(yīng)活性高，適合提高成品的彈性。消光劑與液體的潤濕流平劑可以混合均勻成為固體顆粒料狀。消光劑選擇氣相/沉淀二氧化硅、聚甲基脲樹脂、硅樹脂等；潤濕流平劑選擇炔醇類、聚醚-硅氧烷類等。最終由成膜樹脂、消光劑與潤濕流平劑、增稠劑混合均勻得到成型固體產(chǎn)品，固含量測試按照GB/T2793-1995標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，結(jié)果可達(dá)95％。本產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品具有固含量高，稀釋倍數(shù)大，大大降低了單耗及運(yùn)輸成本；產(chǎn)品固體粉狀狀態(tài)使得使用時(shí)投料簡單方便，不需要使用離心 泵等進(jìn)行抽料，直接向配料釜投料即可，節(jié)省了操作時(shí)間；同時(shí)具有可揮發(fā)性有機(jī)物含量低，環(huán)保安全無污染，制得的手套不易過敏的優(yōu)點(diǎn)。使用后制得的手套外觀具有明顯消光效果，整體均勻無流痕花紋，爽滑性良好，脫模容易，附著力可通過，老化測試80℃10公斤重壓不粘連。
具體實(shí)施方式
制備可再分散聚氨酯樹脂150克：
1)制備水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體
先將稱量好的聚四氫呋喃多元醇(2官能度，分子量為2000)110克，磺酸鹽改性聚酯多元醇BY-3305 3.02克，丙酮5克，100-110℃下抽真空除水；然后降溫至50℃以下，加入異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)26.83克，HDI 5.04克，丁酮5克，升溫至90℃反應(yīng)1-2小時(shí)。然后降溫至55℃以下，在反應(yīng)釜中加入二羥甲基丙酸(DMPA)4.5克，三羥甲基丙烷0.6克，1，4-丁二醇(BDO)0.6克，丙酮20克，升溫至90℃反應(yīng)6小時(shí)，降溫至30℃以下，加入丙酮20克降低粘度，
2)中和
加入經(jīng)過丙酮稀釋過的三乙胺3.3克進(jìn)行中和，繼續(xù)降溫至10攝氏度以下，加入冰水120～150克進(jìn)行乳化。
3)擴(kuò)鏈
緩慢加入擴(kuò)鏈劑異氟爾酮二胺(IPDA)2.5克，乙二胺0.90克，二 乙烯三胺1.3克公斤及冰水30克的混合物進(jìn)行擴(kuò)鏈，擴(kuò)鏈完畢攪拌半小時(shí)。然后按照固體分含量1∶0.2加入聚乙烯醇溶液攪拌30min，得到噴霧料液，使用抽風(fēng)負(fù)壓式離心噴霧干燥器干燥，得到可再分散聚氨酯樹脂。制備水性涂料65克：
1)在500ml燒瓶中加入20克氣相二氧化硅，攪拌狀態(tài)下緩慢加入取潤濕劑LS101 10克，流平劑BD3033 1克充分?jǐn)嚢杈鶆?，得到固體顆粒料，繼續(xù)混入甲基脲樹脂2克，硅樹脂3克，分散均勻。
2)攪拌狀態(tài)下加入再分散聚氨酯樹脂15克，非離子聚丙烯酰胺15克(分子量100萬)，混合均勻后。
3)在以上固體中，加入固體可溶性纖維素增稠劑0.2克，攪拌分散均勻，得到涂飾劑成品，呈顆粒料狀。
用上述方法制作出的成平包括30-40wt％的消光劑、15-25wt％的潤濕流平劑、15-25wt％的水溶性樹脂、20-30wt％的可再分散聚氨酯樹脂、0.2-0.5wt％的固體增稠劑和1.5-10wt％的水。使用時(shí)，首先使用N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)將去離子水pH值調(diào)至8.5-9，攪拌狀態(tài)下倒入該涂料，涂料與水的質(zhì)量比為1∶80～100，充分?jǐn)嚢柚寥芙猓杉訜嵘郎?，加熱?0～85℃，經(jīng)塑化過的PVC手套(手模溫度在120-135℃之間)浸涂，烘干，脫模，得到涂層。
實(shí)施例2
制備可再分散聚氨酯樹脂200克：
1)制備水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體
先將稱量好的聚己二酸1，4-丁二醇酯多元醇(2官能度，分子量1000)100克、聚丙二醇聚醚(2官能度，分子量為2000)32克，磺酸鹽改性聚酯多元醇BY-3305 6.5克，丙酮7克，100-110℃下抽真空除水；然后降溫至50℃以下，加入二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)47.95克，HDI 10.09克，丁酮8克，升溫至90℃反應(yīng)1-2小時(shí)。然后降溫至55℃以下，在反應(yīng)釜中加入二羥甲基丁酸(DMBA)4.6克，三羥甲基丙烷0.6克，新戊二醇0.8克，丙酮10克，升溫至90℃反應(yīng)6小時(shí)，降溫至30℃以下，加入丙酮20克降低粘度，
2)中和
加入經(jīng)過丙酮稀釋過的二甲基乙醇胺3.3克進(jìn)行中和，繼續(xù)降溫至10攝氏度以下，加入冰水80～120克進(jìn)行乳化。
3)擴(kuò)鏈
緩慢加入擴(kuò)鏈劑異氟爾酮二胺(IPDA)3.8克，水合肼1.16克，二乙烯三胺1.6克及冰水30克的混合物進(jìn)行擴(kuò)鏈，擴(kuò)鏈結(jié)束后攪拌半小時(shí)。然后按照固體分含量1∶0.15加入聚乙烯醇溶液攪拌30min，得到噴霧料液，使用抽風(fēng)負(fù)壓式離心噴霧干燥器干燥，得到可再分散聚氨酯樹脂。制備水性涂料80克：
1)在500ml燒瓶中加入15克沉淀二氧化硅，攪拌狀態(tài)下緩慢加入取潤濕劑LS101 15克，加入流平劑BD3033 1.2克充分?jǐn)嚢杈鶆?，得到固體顆粒料，繼續(xù)混入甲基脲樹脂15克，分散均勻。
2)攪拌狀態(tài)下加入再分散聚氨酯樹脂20克，聚乙烯醇15克(分子量10萬)，混合均勻。
3)在以上固體中，加入固體可溶性淀粉增稠劑0.3克，攪拌分散均勻，得到涂飾劑成品，呈顆粒料狀。
用上述方法制作出的成平包括30-40wt％的消光劑、15-25wt％的潤濕流平劑、15-25wt％的水溶性樹脂、20-30wt％的可再分散聚氨酯樹脂、0.2-0.5wt％的固體增稠劑和1.5-10wt％的水。使用時(shí)，首先使用N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)將去離子水pH值調(diào)至8.5-9，攪拌狀態(tài)下倒入該涂料，涂料與水的比例為1∶80～100，充分?jǐn)嚢柚寥芙?，為加快溶解可加熱，升溫至?0～85℃.經(jīng)塑化過的PVC手套(手模溫度在120-135℃之間)浸涂，烘干，脫模，得到涂層。
實(shí)施例3
制備可再分散聚氨酯樹脂200克：
1)制備水性聚氨酯樹脂預(yù)聚體
先將稱量好的聚己二酸1，4-丁二醇酯多元醇(2官能度，分子量1000)120克、，磺酸鹽改性聚酯多元醇BY-3305 7克，丙酮7克，100-110℃下 抽真空除水；然后降溫至50℃以下，加入二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)26.2克，異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)24.4克，HDI 10.9克，丁酮8克，升溫至90℃反應(yīng)1-2小時(shí)。然后降溫至55℃以下，在反應(yīng)釜中加入二羥甲基丙酸(DMPA)2.5克，二羥甲基丁酸(DMBA)2.5克，三羥甲基丙烷0.6克，新戊二醇0.8克，丙酮10克，升溫至90℃反應(yīng)6小時(shí)，降溫至30℃以下，加入丙酮20克降低粘度，
2)中和
加入經(jīng)過丙酮稀釋過的三乙胺2.4克，二甲基乙醇胺1.8克進(jìn)行中和，繼續(xù)降溫至10攝氏度以下，加入冰水80～120克進(jìn)行乳化。
3)擴(kuò)鏈
緩慢加入擴(kuò)鏈劑異氟爾酮二胺(IPDA)3.6克，水合肼1.3克，二乙烯三胺1.7克及冰水30克的混合物進(jìn)行擴(kuò)鏈，擴(kuò)鏈結(jié)束后攪拌半小時(shí)。然后按照固體分含量1∶0.18加入聚乙烯醇溶液攪拌30min，得到噴霧料液，使用抽風(fēng)負(fù)壓式離心噴霧干燥器干燥，得到可再分散聚氨酯樹脂。制備水性涂料80克：
1)在500ml燒瓶中加入20克沉淀二氧化硅，攪拌狀態(tài)下緩慢加入潤濕劑LS101 14克，加入流平劑BD3033 1.5克充分?jǐn)嚢杈鶆?，得到固體顆粒料，繼續(xù)混入硅樹脂10克，分散均勻。
2)攪拌狀態(tài)下加入再分散聚氨酯樹脂25克，聚乙烯醇5克(分子量 10萬)，非離子聚丙烯酰胺10克(分子量150萬)，混合均勻。
3)在以上固體中，加入固體可溶性淀粉增稠劑0.2克，可溶性纖維素增稠劑0.2克，攪拌分散均勻，得到涂飾劑成品，呈顆粒料狀。
用上述方法制作出的成平包括30-40wt％的消光劑、15-25wt％的潤濕流平劑、15-25wt％的水溶性樹脂、20-30wt％的可再分散聚氨酯樹脂、0.2-0.5wt％的固體增稠劑和1.5-10wt％的水。使用時(shí)，首先使用N，N-二甲基乙醇胺(DMEA)將去離子水pH值調(diào)至8.5-9，攪拌狀態(tài)下倒入該涂料，涂料與水的比例為1∶80～100，充分?jǐn)嚢柚寥芙猓瑸榧涌烊芙饪杉訜?，升溫至?0～85℃.經(jīng)塑化過的PVC手套(手模溫度在120-135℃之間)浸涂，烘干，脫模，得到涂層。
上述實(shí)施例中，各組分還可以有以下多種選擇：二氧化硅采用氣相/沉淀二氧化硅(吸油值≥300cc/100g，pH值≥7)，聚甲基脲微粒和硅樹脂的粒徑經(jīng)由Beckman Coulter粒徑測試儀測得，要求低于30μm。潤濕流平劑優(yōu)選北京林氏精化新材料有限公司的潤濕劑LS101，包爾得市售產(chǎn)品BD3033。聚酯多元醇、聚醚多元醇為2官能度，分子量為1000-2000的聚己內(nèi)酯多元醇、聚己二酸1，4-丁二醇酯多元醇、聚四氫呋喃醚、聚丙二醇聚醚等，優(yōu)選PTMG2000，PBA1000，PPG2000均為市售公知產(chǎn)品。所選端羥基硅油為BD3367，為包爾得市售產(chǎn)品，該鏈段的接入可以提高產(chǎn)品的耐熱性。所選磺酸鹽改性聚酯多元醇為BY-3306，BY-3305， BY-3301，為佰源化工市售產(chǎn)品，優(yōu)選BY-3305。所選二異氰酸酯為脂肪族二異氰酸酯，異氟爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)或者二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(HMDI)的一種或多種。所選擴(kuò)鏈劑為端羥基或者端氨基的小分子化合物，官能度為2或3，優(yōu)選三羥甲基丙烷(TMP)，二羥甲基丙酸(DMPA)，二羥甲基丁酸(DMBA)，1，4-丁二醇(BDO)，新戊二醇(NPG)，乙二胺(EN)、水合肼、二乙烯三胺(DETA)異氟爾酮二胺(IPDA)中的兩種或多種。所選中和劑為二甲基乙醇胺(DMEA)、三乙胺中的一種或兩種。所選溶劑為丙酮、丁酮的一種或兩種。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品具有固含量高，稀釋倍數(shù)大，大大降低了單耗及運(yùn)輸成本；產(chǎn)品固體粉狀狀態(tài)使得使用時(shí)投料簡單方便，不需要使用離心泵等進(jìn)行抽料，直接向配料釜投料即可，節(jié)省了操作時(shí)間；同時(shí)具有可揮發(fā)性有機(jī)物含量低，環(huán)保安全無污染，制得的手套不易過敏的優(yōu)點(diǎn)。使用后制得的手套外觀具有明顯消光效果，整體均勻無流痕花紋，爽滑性良好，脫模容易，附著力可通過，老化測試80℃10公斤重壓不粘連。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其 等效物界定。