[发明专利]一种用于制备安全套的天然乳胶改性水性聚氨酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于制备安全套的天然乳胶改性水性聚氨酯的制备方法，该方法先以含碳碳双键大分子二元醇、聚醚或聚酯二元醇、磺酸型扩链剂、二异氰酸酯等为原料获得含碳碳双键的水性聚氨酯乳液，在水性聚氨酯结构中引入碳碳双键，在硫化剂作用在水性聚氨酯与天然乳胶中聚异戊二烯通过碳碳双键断裂产生化学键交联，从而改善极性水性聚氨酯与非极性天然乳胶相容性差的问题，以该乳液制备的安全套具有成膜致密性好、强度高、蠕变小、肤感好的优点。

技术领域

本发明属于医用高分子材料领域，具体涉及一种用于制备安全套的天然乳胶改性水性聚氨酯的制备方法。

技术背景

天然乳胶是天然可再生水性分散体，以天然乳胶为原材料，经适当的硫化处理制备的橡胶制备具有回弹性好、断裂伸长率高、蠕变小等特点，是用于制备安全套的主要原材料，但以天然乳胶为原材料制备的安全套存在断裂强度小、存在致敏性的水溶性蛋白质、成膜致密性差等缺点；并且以天然乳胶为原材料制备的安全套厚度均在36μm以上，膜厚用户体验差，做成36μm以下时天然乳胶安全套存在强度差，使用时易破损的缺点。

水性聚氨酯是一种环保型高分子材料，具有独特的软硬段结构，通过裁剪工艺可获得不同性能的高分子材料，并且聚氨酯材料具有无毒、生物相容性好、成膜致密、断裂强度高等特性，在医疗领域有着广泛应用。

以水性聚氨酯为原材料可制得用户体验好、致密性好、不致敏、高强度的超薄安全套，但和天然乳胶相比，水性聚氨酯安全套的断裂伸长率低、蠕变性差。

CN 103640133 A公开一种全合或复合水性聚氨酯安全套的制备方法，通过三次浸渍制备内外两层为水性聚氨酯、中间层为乳胶的复合水性聚氨酯安全套，但由于水性聚氨酯为极性高分子、天然乳胶为非极性高分子，二者间相容性差，而且该发明所制备的全合或复合水性聚氨酯安全套爆破强度仅有1.1kPa，最大力仅有3.0N，实际使用过程总存在产品破裂的风险。

发明内容

本发明要解决的问题是克服现有缺陷，提供一种用于制备安全套的天然乳胶改性水性聚氨酯的制备方法。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种用于制备安全套的天然乳胶改性水性聚氨酯的制备方法，按重量份数计，包括以下步骤：

(1)将15～39份含碳碳双键大分子二元醇、39～62.4份聚醚二元醇或聚酯二元醇投入反应釜，搅拌均匀后加热至100～110℃，-0.1MPa条件下真空脱水至含水率在0.03％以下，投入11.58～17.6份二异氰酸酯，升温至80～90℃，保温反应1～3小时，降温至40℃，投入1.4～1.9份小分子扩链剂和20～30份丙酮，搅拌升温至80℃，保温反应2～3小时，降温至50℃，投入100～120份丙酮，搅拌升温至50～53℃，投入13.5～16.5份磺酸型扩链剂水溶液，保温反应20～40min，然后降温至20～30℃，得到预聚体；

(2)将预聚体转移至乳化器中，在1000～1400r/min高速搅拌下匀速将100～120份冰水混合物加入预聚体中，预聚体打开后继续搅拌5min，然后将转速调整至400r/min，加入1.4～2.0份后扩链剂，继续搅拌3～5小时，得到乳液；

(3)将乳液升温至40～45℃，-0.09MPa条件下脱去乳液中的丙酮，制得含碳碳双键的水性聚氨酯乳液；

(4)将70～90份步骤(3)的水性聚氨酯乳液、10～30份天然胶乳、0.06～0.36份硫化剂、0.024～0.072份促进剂、0.06～0.18份防老剂投入反应釜，升温至60℃保温硫化10～20小时，降温至室温，10000～15000r/min离心处理，得到天然乳胶改性水性聚氨酯。

天然乳胶中一般含有做保鲜剂的氨水，作为优选技术方案，所述含碳碳双键的水性聚氨酯为磺酸型水性聚氨酯，磺酸型水性聚氨酯具有优异的耐酸碱性，羧酸型水性聚氨酯在氨水存在情况下稳定性差。