本發(fā)明屬于避孕用具領(lǐng)域，具體涉及一種超薄水性聚氨酯安全套的制備工藝。

背景技術(shù)：

安全套也叫避孕套，它是以非藥物形式去阻止受孕的簡(jiǎn)單方式之一，亦有防止淋病、艾滋病等性病傳播的作用。安全套原料通常是用天然乳膠，其中含有過(guò)敏性的水溶性蛋白質(zhì)等成份，雖然用于制備安全套的天然乳膠會(huì)經(jīng)過(guò)去蛋白處理，但其中仍存在有少量過(guò)敏性水溶性蛋白質(zhì)，人群中約有8%的人對(duì)乳膠過(guò)敏。

水性聚氨酯材料具有良好的生物相容性，以水性聚氨酯為材質(zhì)制造的安全套，與天然乳膠避孕套相比，具有無(wú)毒、韌性和強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)，可做到0.01~0.03mm的超薄厚度增加使用者快感，并且水性聚氨酯膠膜的結(jié)構(gòu)更為致密，對(duì)精子、艾滋病毒、乙肝病毒等具有更好的阻隔性。

針孔檢驗(yàn)是安全套質(zhì)量檢驗(yàn)中主要項(xiàng)目，使用干法或濕法電檢對(duì)安全套產(chǎn)品進(jìn)行針孔檢驗(yàn)，濕法電檢存在誤差率高、能耗高、操作不便等缺點(diǎn)，干法電檢需將安全套產(chǎn)品套在導(dǎo)電金屬柱上，若使用不銹鋼材質(zhì)模具，可直接進(jìn)行線上干法電檢。

不銹鋼的表面張力為75mN/m，天然乳膠液體表面張力為38mN/m～40mN/m，在不銹鋼模具上有良好的鋪展性，且天然乳膠干燥膜與不銹鋼結(jié)合力低，卷邊和脫模較易。水性聚氨酯乳液的表面張力在55mN/m左右，在不銹鋼模具表面具有良好的鋪展性，但其在不銹鋼上附著力大，難于卷邊和脫模，若使用其他材質(zhì)模具，如聚丙烯（PP）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）或玻璃，由于模具不具有導(dǎo)電性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)線上電檢，增加生產(chǎn)成本的同時(shí)由于工序的增多在一定程度上降低產(chǎn)品的合格率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種超薄水性聚氨酯安全套的制備工藝。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：

一種超薄水性聚氨酯安全套的制備工藝，步驟如下：

S1：將水性聚氨酯乳液稀釋至固含量為10～20%；

S2：模具清洗：對(duì)不銹鋼模具進(jìn)行清洗、干燥；

S3：浸漬隔離劑：將模具浸入納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液，取出滴膠后干燥；

S4：浸漬成膜：將經(jīng)S3處理的模具浸入S1的水性聚氨酯乳液，取出滴膠后干燥，在模具表面得到水性聚氨酯膠膜；

S5：卷邊：對(duì)模具表面水性聚氨酯膠膜開(kāi)口端進(jìn)行卷邊處理；

S6：浸泡：將經(jīng)S5處理的模具浸入50±5℃的熱水中，浸泡后干燥；

S7：浸漬脫模劑：將經(jīng)S6處理的模具浸入脫模劑中，取出干燥；

S8：電檢和脫模：采用干法電檢，對(duì)經(jīng)S7處理的膠膜進(jìn)行電檢，電檢合格后脫模，即得到超薄水性聚氨酯安全套。

優(yōu)選地，在S4中，先將模具的溫度控制在50～60℃，再將模具浸入水性聚氨酯乳液，浸漬時(shí)間為5～10秒，滴膠時(shí)間為15～30秒，從而有效控制水性聚氨酯膠膜的表干速度和膠膜厚度，步驟S4重復(fù)處理3次。

優(yōu)選地，在S7中，所述脫模劑為濃度為5～10wt%的白炭黑水分散液。

一種在水性聚氨酯安全套生產(chǎn)中做為隔離劑使用的納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液，由包括以下重量份數(shù)的原料制得：

聚酯二元醇或聚醚二元醇 10～30份；

環(huán)烴二異氰酸酯 35~50份；

二羥甲基丙酸 5～8份；

分子擴(kuò)鏈劑 3～15份；

內(nèi)交聯(lián)劑 2～7份；

后擴(kuò)鏈劑 1.5～8份；

水 200～250份。

優(yōu)選地，在S1中，所述水性聚氨酯乳液為聚醚/聚酯型水性聚氨酯乳液，這類水性聚氨酯乳液具有高強(qiáng)度、低模量、高回彈的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述聚酯二元醇或聚醚二元醇的平均分子量為500～2000；優(yōu)選地，所述聚酯二元醇為聚己內(nèi)酯二元醇、聚碳酸酯二元醇，所述的聚醚二元醇為聚四氫呋喃醚二醇。

優(yōu)選地，所述的環(huán)烴二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯和/或二苯基甲烷二異氰酸酯。若使用剛性較低的直鏈型二異氰酸酯，如六亞甲基二異氰酸酯（HDI），則所制得的水性聚氨酯粒子在干燥過(guò)程中坍塌，與不銹鋼附著力增加，無(wú)法起到隔離劑的作用。

優(yōu)選地，所述分子擴(kuò)鏈劑為1,4-環(huán)己二甲醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇和/或甲基丙二醇；所述內(nèi)交聯(lián)劑為三羥甲基丙烷、季戊四醇、木糖醇和/或山梨醇。

優(yōu)選地，所述后交聯(lián)劑為乙二胺、對(duì)苯二甲胺和/或異佛爾酮二胺。

上述納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液的制備方法，包括如下步驟：

（1）對(duì)聚酯二元醇或聚醚二元醇進(jìn)行真空脫水處理；

（2）經(jīng)步驟（1）真空脫水后，加入環(huán)烴二異氰酸酯，升溫至70～90℃反應(yīng)1～3小時(shí)；

（3）經(jīng)步驟（2）反應(yīng)后，于50～60℃加入二羥甲基丙酸、分子擴(kuò)鏈劑和內(nèi)交聯(lián)劑，然后升溫至70～80℃反應(yīng)3～5小時(shí)；

（4）經(jīng)步驟（3）反應(yīng)后，冷卻，加入中和劑，反應(yīng)中和后，加水乳化，再加入后擴(kuò)鏈劑，攪拌得到所述的納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液。

中和劑可以選用三乙胺。

使用本發(fā)明的納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液作為隔離劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）傳統(tǒng)的乳膠安全套生產(chǎn)工藝使用的隔離劑一般為二氧化硅，在使用過(guò)程中二氧化硅在人體內(nèi)有微量殘留，對(duì)人體的健康有一定傷害。而本發(fā)明的納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子為高度交聯(lián)的粒子，在粒徑細(xì)小且所成膜極薄的情況下具有較好的成膜性能，使用過(guò)程中在人體內(nèi)無(wú)任何殘留，安全性更高；

（2）安全套的生產(chǎn)工序中，電檢是對(duì)安全套的針孔進(jìn)行檢測(cè)，采用現(xiàn)有工藝，由于水性聚氨酯膠膜在不銹鋼上很難脫模，一般使用其他材質(zhì)做模具，如聚丙烯（PP）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）或玻璃，導(dǎo)致必須在脫模后增加展套和將安全套套在電檢柱的工序，從而增加生產(chǎn)成本，同時(shí)由于工序的增多在一定程度上降低產(chǎn)品的合格率，使用本發(fā)明的納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子做隔離劑，由于粒子內(nèi)交聯(lián)密度很大，粒子在不銹鋼模具表面的附著力弱，易于脫模，產(chǎn)品在不銹鋼模具上直接在生產(chǎn)線上進(jìn)行干法電檢，與脫模后再進(jìn)行電檢相比，省去展套和將安全套套在電檢柱的工序，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單、安全、易控。采用該方法可獲得001和002系列的超薄水性聚氨酯安全套，具有超薄、安全無(wú)過(guò)敏、舒適度高等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

S1：安全套用水性聚氨酯乳液制備工序：

在攪拌狀態(tài)下向水性聚氨酯乳液中加入去離子水，稀釋至固含量為10～20%，攪拌20分鐘；將上述稀釋好的乳液經(jīng)400目濾布過(guò)濾，分別放入一、二、三號(hào)乳液浸漬槽靜置24小時(shí)待用；水性聚氨酯乳液為具有高強(qiáng)度、低模量、高回彈的聚醚/聚酯型水性聚氨酯乳液，如水性科天公司的KT612系列水性聚氨酯乳液（乳液固含量為30±1%，pH值為6.5～7）。

S2：模具清洗：

模具均采用不銹鋼模具，安裝在鏈條上，生產(chǎn)條件下先用軟毛刷與中性洗滌劑（科林牌BCL-1清潔劑）常溫清洗模具，隨即用軟毛刷與去離子水常溫清洗模具，最后用(50±5)℃超純水（電導(dǎo)率在0.1～0.2 us/cm）清洗模具，隨即進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度80℃，干燥時(shí)間5～10分鐘；

S3：隔離劑槽浸漬工序

將S2中干燥后的模具經(jīng)恒溫風(fēng)道降溫至50～60℃，浸入隔離劑中，取出滴膠15～30秒后進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度為80±5℃，干燥時(shí)間為3～5分鐘；

S4：一次浸漬：

將S3處理后的模具經(jīng)恒溫風(fēng)道降溫至50～60℃，浸入一號(hào)乳液浸漬槽5～10秒，取出靜置滴膠15～30秒后進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度為90～100℃，干燥時(shí)間為3～5分鐘；

S5：二次浸漬：

將S4處理后的模具經(jīng)恒溫風(fēng)道降溫至50～60℃，浸入二號(hào)乳液浸漬槽5～10秒，取出靜置滴膠15～30秒后進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度為90～100℃，干燥時(shí)間為3～5分鐘；

S6：三次浸漬：

將S5處理后的模具經(jīng)恒溫風(fēng)道降溫至50～60℃，浸入三號(hào)乳液浸漬槽5～10秒，取出靜置滴膠15～30秒后進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度為110～120℃，干燥時(shí)間為5～7分鐘；

S7：卷邊工序：

經(jīng)S6處理后在模具表面形成水性聚氨酯膠膜，采用膠輥對(duì)模具表面膠膜開(kāi)口端進(jìn)行卷邊處理，卷邊后總長(zhǎng)度≥180毫米；卷邊后的模具進(jìn)入烘箱烘干，干燥溫度110～120℃，干燥時(shí)間3～4分鐘；

S8：浸泡工序：

將S7中卷邊后的模具浸入熱水槽，水溫為50±5℃，經(jīng)浸泡后的模具進(jìn)入烘箱烘干，干燥溫度110～120℃，干燥時(shí)間4～6分鐘，浸泡的目的是將膠膜中的水溶性小分子物質(zhì)和金屬離子等從膠膜中洗出，提高產(chǎn)品合格率與安全性；

S9：脫模劑槽浸漬工藝：

將S8處理后的模具浸入脫模劑，浸泡脫模劑后的模具進(jìn)入烘箱干燥，干燥溫度120～130℃，干燥時(shí)間5～7分鐘；

S10：電檢與脫模工序：

將S9中干燥后的模具經(jīng)恒溫風(fēng)道降溫至50～60℃，進(jìn)入電檢工序，電檢直接在生產(chǎn)線上進(jìn)行，采用干法電檢，產(chǎn)品中存在針孔與不存在針孔具有不同的絕緣電阻，電檢后直接將合格產(chǎn)品脫模，即制得水性聚氨酯安全套產(chǎn)品。

脫模劑的配制：向100 kg去離子水中加入5 kg白炭黑和0.5～1 kg水性潤(rùn)濕劑，攪拌均勻。加入水性潤(rùn)濕劑目的提高白炭黑在膠膜表面流掛均勻性，水性潤(rùn)濕劑可以選用聚醚改性有機(jī)硅類潤(rùn)濕劑，如TEGO WET KL 245，TEGO WET 270等。

納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液的制備：常溫下加入10kg聚己內(nèi)酯二元醇（平均分子量800～1000），于120℃真空脫水1小時(shí)，冷卻至室溫，然后加入47.65kg異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌升溫至70～90℃反應(yīng)2小時(shí)后，降溫至50～60℃，再加入6kg二羥甲基丙酸、14.35kg 1,4-環(huán)己二甲醇和2kg三羥甲基丙烷，攪拌升溫至70～80℃反應(yīng)4小時(shí)，然后降溫至15℃，加入中和劑三乙胺反應(yīng)中和5分鐘，再加入200kg去離子水，2000r/min乳化2分鐘后，加入5.38kg后擴(kuò)鏈劑異佛爾酮二胺，降低轉(zhuǎn)速至1500r/min繼續(xù)攪拌2～3小時(shí)，即得到納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液，粒子的粒徑為100～200納米。

實(shí)施例2

納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液的制備：常溫下加入25kg聚碳酸酯二元醇（平均分子量1000），于120℃真空脫水1小時(shí)，冷卻至室溫，然后加入36.24kg異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌升溫至70～90℃反應(yīng)2小時(shí)后，降溫至50～60℃，再加入5kg二羥甲基丙酸、4.76kg 1,4-環(huán)己二甲醇和3kg三羥甲基丙烷，攪拌升溫至70～80℃反應(yīng)4小時(shí)，然后降溫至10℃，加入中和劑三乙胺反應(yīng)中和5分鐘，再加入230kg去離子水，2000r/min乳化2分鐘后加入1.91kg后擴(kuò)鏈劑乙二胺，降低轉(zhuǎn)速至1500r/min繼續(xù)攪拌2～3小時(shí)，即得到納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液。

實(shí)施例3

納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液的制備：常溫下加入20kg聚四氫呋喃醚二醇（平均分子量650），于120℃真空脫水1小時(shí)，冷卻至室溫，然后加入41.65kg甲苯二異氰酸酯，攪拌升溫至70～90℃反應(yīng)2小時(shí)后，降溫至50～60℃，再加入8kg二羥甲基丙酸、7.35kg 甲基丙二醇和3kg季戊四醇，攪拌升溫至70～80℃反應(yīng)4小時(shí)，然后降溫至10℃，加入中和劑三乙胺反應(yīng)中和5分鐘，再加入230kg去離子水，2000r/min乳化2分鐘后加入4.3kg后擴(kuò)鏈劑對(duì)苯二甲胺，降低轉(zhuǎn)速至1500r/min繼續(xù)攪拌2～3小時(shí)，即得到納米級(jí)水性聚氨酯交聯(lián)粒子乳液。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。