[发明专利]石墨烯‑水性PU复合浆料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯-水性PU复合浆料及其制备方法和用途。

背景技术

PU涂层手套又称PU涂胶手套或PU贴指、贴掌手套，是将经特殊处理的聚氨酯完全覆盖在手掌部分，能提供良好的防滑性能，并能防止人体手掌的手汗和微粒污染。传统的PU涂层手套生产方法中，需使用二甲基甲酰胺(DMF)溶剂，而DMF具有较高的毒性，如手套中有DMF残留，穿戴后能够经皮肤及呼吸道吸收，对肝脏功能造成损害，给劳动者的身体健康带来不利的影响。

石墨烯是一种二维纳米材料，它的晶格是由六个碳原子组成的六边形，厚度为一个原子层，碳原子之间由s键连接，结合方式为sp²杂化，这些s键赋予了石墨烯极其优异的力学性能和结构刚性，石墨烯的强度比最好的钢铁还要强100倍。石墨烯具有很高的导电性，常温下其电子迁移率超过15000cm²/V·s；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，石墨烯还具有抗菌、阻燃、抗辐射等功能性。然而，未见有将石墨烯应用于PU手套的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种石墨烯-水性PU复合浆料及其制备方法和用途。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种石墨烯-水性PU复合浆料，所述复合浆料包括重量比为100:(0.025～5)的水性PU、石墨烯；所述水性PU的固含量为40％-62％。

所述复合浆料还包括协同剂，所述协同剂与水性PU的重量比为(0.01-0.2):100；所述协同剂为氨基酸、蔗糖酯、甜菜碱、聚氧乙烯、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、Span、Tween或乙醇胺中的一种或几种的组合。

优选地，所述复合浆料包括钛白粉、水、防粘剂中的至少一种；以水性PU的重量份100份为基数，钛白粉的添加量为0.8-1.2份，水的添加量为用于将复合浆料的固含量调节至30％-35％，防粘剂的添加量为1-5份；所述防粘剂为蜡乳液、碳酸钙或高岭土。

优选地，所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、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、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机械剥离石墨烯中的一种或几种。

本发明还涉及一种石墨烯-水性PU复合浆料的制备方法，其特征在于，依次加入石墨烯、水性PU、协同剂、水、防粘剂和钛白粉，搅拌均匀即得石墨烯-PU复合浆料。

本发明还涉及一种石墨烯-水性PU复合浆料用于制备水性PU手套。

本发明还涉及一种水性PU手套的生产方法，包括以下步骤：

A、将手套内胆浸入凝固剂中；所述凝固剂包括质量百分含量为94～98％的甲醇或乙醇，以及质量百分含量为2～6％的硝酸钙、氯化钙或氯化锌；

B、将浸好凝固剂的手套内胆浸入所述的石墨烯-水性PU复合浆料中；

所述石墨烯-水性PU复合浆料使用前采用增稠剂增稠将粘度控制为2000～3500mpa.s；所述增稠剂为聚丙烯酸钠、干酪素或羧甲基纤维素钠。所述粘度过高或过低制备的水性PU手套性能要明显差于本发明。

优选地，所述生产方法还包括将步骤B制得的浸好石墨烯-水性PU复合浆料的手套内胆浸入固化剂中；所述固化剂包括质量百分含量为2～5％冰醋酸和95～98％甲醇。

优选地，所述固化剂还包括质量百分含量为0.5～1.5％的碳酸钙。

优选地，步骤A中，所述凝固剂还包括质量百分含量为0.5～1.5％的冰醋酸。

优选地，所述生产方法还包括在步骤A之前将手套内胆套在手模上进行预处理；所述预处理温度为60～75℃。

优选地，所述生产方法还包括：在步骤B之后，

将手套进行预热处理；

将手套进行泡洗处理；

将手套进行烘干处理。

优选地，所述预热处理的温度为50～70℃，时间为20～35min；所述泡洗的温度为常温；所述烘干的温度为100～120℃，时间为60～72min。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)本产品具有优异的抗菌效果，符合国际标准IS022196和美国标准AATCC100，抗菌率超过99％。