PL219209B1 - Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania - Google Patents
Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczaniaInfo
- Publication number
- PL219209B1 PL219209B1 PL404565A PL40456513A PL219209B1 PL 219209 B1 PL219209 B1 PL 219209B1 PL 404565 A PL404565 A PL 404565A PL 40456513 A PL40456513 A PL 40456513A PL 219209 B1 PL219209 B1 PL 219209B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- parts
- latex
- zinc
- rubber
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 31
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims description 6
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 54
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 41
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 18
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 17
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 16
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 claims description 13
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 claims description 12
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- -1 alkylaryl glycol Chemical compound 0.000 claims description 8
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 5
- 125000005210 alkyl ammonium group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 5
- RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L zinc diethyldithiocarbamate Chemical compound [Zn+2].CCN(CC)C([S-])=S.CCN(CC)C([S-])=S RKQOSDAEEGPRER-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- PHXLONCQBNATSL-UHFFFAOYSA-N 2-[[2-hydroxy-5-methyl-3-(1-methylcyclohexyl)phenyl]methyl]-4-methyl-6-(1-methylcyclohexyl)phenol Chemical compound OC=1C(C2(C)CCCCC2)=CC(C)=CC=1CC(C=1O)=CC(C)=CC=1C1(C)CCCCC1 PHXLONCQBNATSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000006182 dimethyl benzyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 4
- SFVFIFLLYFPGHH-UHFFFAOYSA-M stearalkonium chloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 SFVFIFLLYFPGHH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- SVAISWVPYVSCJE-UHFFFAOYSA-L zinc;n,n-diethylcarbamate Chemical compound [Zn+2].CCN(CC)C([O-])=O.CCN(CC)C([O-])=O SVAISWVPYVSCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 18
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 8
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 7
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 6
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical group [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000001110 calcium chloride Chemical group 0.000 description 3
- 229910001628 calcium chloride Chemical group 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 1,3-benzothiazole-2-thiol Chemical compound C1=CC=C2SC(S)=NC2=C1 YXIWHUQXZSMYRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical group [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- FQUNFJULCYSSOP-UHFFFAOYSA-N bisoctrizole Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=NN1C1=CC(C(C)(C)CC(C)(C)C)=CC(CC=2C(=C(C=C(C=2)C(C)(C)CC(C)(C)C)N2N=C3C=CC=CC3=N2)O)=C1O FQUNFJULCYSSOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- ISXSFOPKZQZDAO-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;sodium Chemical compound [Na].O=C ISXSFOPKZQZDAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXBLVCZKDOZZOJ-UHFFFAOYSA-N 2,3-Dihydrothiophene Chemical compound C1CC=CS1 OXBLVCZKDOZZOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPJKMUJJFXZGAX-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropan-2-ylbenzene Chemical group CC(C)(Cl)C1=CC=CC=C1 KPJKMUJJFXZGAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003504 2-oxazolinyl group Chemical class O1C(=NCC1)* 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002009 allergenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- VJCJAQSLASCYAW-UHFFFAOYSA-N azane;dodecanoic acid Chemical compound [NH4+].CCCCCCCCCCCC([O-])=O VJCJAQSLASCYAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001541 aziridines Chemical class 0.000 description 1
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003124 biologic agent Substances 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUAMBRAYCVSRGQ-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC=C.C=CC#N RUAMBRAYCVSRGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical class O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006173 natural rubber latex Polymers 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 description 1
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 description 1
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- VXYADVIJALMOEQ-UHFFFAOYSA-K tris(lactato)aluminium Chemical compound CC(O)C(=O)O[Al](OC(=O)C(C)O)OC(=O)C(C)O VXYADVIJALMOEQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- IPSRAFUHLHIWAR-UHFFFAOYSA-N zinc;ethane Chemical group [Zn+2].[CH2-]C.[CH2-]C IPSRAFUHLHIWAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania, zwłaszcza rękawic całogumowych.
Wyrobami cienkościennymi wytwarzanymi metodą maczania są m.in. jednorazowe rękawice lateksowe, chroniące przed czynnikami chemicznymi, mechanicznymi lub biologicznymi. Wytwarza się je najczęściej z lateksu kauczuku naturalnego (NR), chloroprenowego (CR), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) lub mieszanin lateksowych lub wskutek pokrycia pierwszej warstwy lateksowej drugą warstwą z innego rodzaju lateksu, a znacznie rzadziej z polietylenu lub polichlorku winylu, co zostało opisane m.in. w amerykańskim opisie patentowym US 6618861 (2003) oraz w artykule A. Rego, L. Roley: In-use barrier integrity of gloves: Latex and nitryle superior to vinyl. [American Journal of Infection Control, October 1999, 405-410]. Wytrzymałość na rozciąganie oraz odporność na wybrane czynniki mechaniczne (ścieranie, przecięcie lub przekłucie) wyrobów maczanych w zależności od rodzaju zastosowanego lateksu kauczuku jest zróżnicowana i mieści się w zakresie skali 2,5 - 5,0 (przy czym 2,5 oznacza niską odporność), co jest ich istotną wadą.
Ponadto, wyroby maczane wytwarzane z lateksów kauczuków mają lepsze właściwości barierowe od analogicznych wyrobów wykonanych z polichlorku winylu. Rękawice wykonane z lateksu NBR rekomendowane są do pracy w kontakcie z olejami mineralnymi, co zostało opisane w pracach:
- W. Xu, S.S. Que Hee: Permeation of a straight oil metalworking fluid through a disposable and a chemically protective nitrile glove. Journal of Hazardous Materials 137 (2006), 709-715,
- W. Xu, S.S. Que Hee: Permeation of a straight oil metalworking fluid through disposable nitrile, chloroprene, vinyl, and latex gloves. Journal of Hazardous Materials 147 (2007), 923-929,
- S. Krzemińska, E. Irzmańska: „Zagrożenie olejami mineralnymi na stanowiskach pracy oraz nowe rozwiązania polimerowych materiałów ochronnych w wybranych środkach ochrony indywidualnej. Medycyna Pracy 62(4) (2011), 435-443.
Karboksylowany analog NBR, tj. karboksylowany kauczuk butadienowo-akrylo-nitrylowy (XNBR), charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi oraz odpornością na działanie olejów mineralnych.
W europejskim opisie patentowym nr EP 0486183 (1992) opisano sposób wytwarzania rękawic z lateksu XNBR charakteryzujących się łatwiejszym zakładaniem. Do sieciowania zastosowano konwencjonalny zespół sieciujący, składający się z siarki, przyspieszacza i tlenku cynku jako aktywatora. Wytworzone rękawice lateksowe charakteryzowały się wytrzymałością na rozciąganie przy zerwaniu (TSb) od 40 do 45 MPa oraz wydłużeniem przy zerwaniu (Eb) od 490 do 580% w zależności od rodzaju XNBR. Rękawice te nie posiadały jednak dostatecznej odporności na przekłucie.
W amerykańskim opisie patentowym US 20120291180 (2012) opisano sposób wytwarzania rękawic z lateksu XNBR charakteryzujących się właściwościami zbliżonymi do wytwarzanych z lateksu kauczuku naturalnego, a jednocześnie pozbawionych czynników alergicznych, sieciowanego siarką w obecności przyspieszacza dietyloditiokarbaminianu cynku, soli cynkowej 2-merkaptobenzotiazolu lub difenyloguaniduny jako przyspieszaczy oraz tlenku cynku lub innego tlenku metalu (magnezu, wapnia, miedzi lub kadmu) jako aktywatora. Tak wytworzone rękawice lateksowe charakteryzują się znaczną odkształcalnością oraz wytrzymałością na rozciąganie TSb = 30:55 MPa.
Amerykański opis patentowy US 0199407 (2010) dotyczy wykorzystania lateksu NBR lub XNBR do wytwarzania dwuwarstwowych rękawic. Jako substancje sieciujące zastosowano siarkę lub donory siarki albo nadtlenek. Usieciowane rękawice, w zależności od składu charakteryzowały się TSb = 15:23 MPa oraz Eb = 560:600%.
Sposób wytwarzania olejoodpornych rękawic lateksowych z XNBR został również opisany w europejskim opisie patentowym EP 1128776. Zastosowano tu wstępne sieciowanie mieszanki lateksowej w 40°C przez 48-96 godzin, do której wprowadzono kwas metakrylowy oraz siarkę i tlenek metalu wielowartościowego jako substancje sieciujące. Alternatywnym sposobem sieciowania XNBR ujawnionym w brytyjskim opisie patentowym UK 2455409 (2009) jest zastosowanie mleczanu glinu (1 część wagowa) jako substancji sieciującej. Sieciowanie może przebiegać w temperaturze pokojowej, ale istotną wadą tej metody jest bardzo długi, sięgający 2 tygodni, czas trwania sieciowania.
W opisanych poniżej pracach zastosowano hybrydowy sposób sieciowania XNBR, polegający na połączeniu metody termicznej oraz fotochemicznej:
PL 219 209 B1
- S. Schlogl, A. Temel, R. Schaller, A. Holzner, and W. Kern: Dual crosslinking of carboxylated nitryle butadiene rubber latex employing the thiol-ene photoreaction, Journal of Applied Polymer Science 2013, DOI 10.1002/APP. 38983, 1-9,
- S. Schlogl, A. Temel, R. Schaller, A. Holzner, and W. Kern: Characteristics of the photochemical prevulcanization in a falling film photoreactor. Journal of Applied Polymer Science 2012, 124, 3478-3486,
- S. Schlogl, A. Temel, W. Kern, R. Schaller, A. Holzner: Manufacture of nonallergenic surgical gloves via UV techniques. Kautschuk Gummi Kunststoffe, 2010, 63 (5), 187-191.
Sieciowanie w tym przypadku przebiega dwuetapowo - powstają kowalencyjne wiązania w wyniku fotochemicznej reakcji polisiarczków z grupami karboksylowymi (-COOH) XNBR oraz wiązania jonowe w wyniku reakcji termicznej ZnO z tymi grupami. Jakkolwiek sposób ten jest nowatorski, a właściwości wyrobu można zmieniać stosując odmienne ilości wprowadzonego ZnO oraz intensywności światła, to jednak właściwości mechaniczne produktów usieciowania nie są zadowalające. Wytrzymałość mechaniczna na rozciąganie tak wytworzonych produktów wynosi do 4 MPa.
Możliwe jest również usieciowanie XNBR mieszaniną alkoksyalkilowej pochodnej melaminy oraz ZnO, opisane w amerykańskim opisie patentowym, US 2006057320. Metoda ta pozwala na wytworzenie jednorazowych rękawic bez dodatku siarki i przyspieszaczy, charakteryzujących się pożądaną miękkością.
W europejskim opisie patentowym EP 1209186 opisano sposób wytwarzania wyrobów metodą maczania, w tym lateksowych rękawic z XNBR, które charakteryzują się trwałością, niewielką adhezją do ciała, o ułatwionym procesie zakładania i zdejmowania. Jako substancję sieciującą zastosowano tlenek lub sól metalu co najmniej trójwartościowego - aluminium, albo inne substancje reagujące z grupami -COOH, tj. pochodne azyrydyny, związki epoxydowe, oksazolinowe, karboimidowe, żywice fenylowo-formaldehydowe i inne. Rękawice te nie posiadają jednak dostatecznej odporności na oleje i przekłucie.
Znane jest również z publikacji WO 00/29478 (2000) wytwarzanie rękawic lateksowych o zadowalających właściwościach z mieszanin lateksu kauczuku chloroprenowego z lateksem XNBR. Zawartość lateksu XNBR zawiera się w granicach od 20 do 50 części wagowych, a najbardziej korzystna proporcja to CR/XNBR = 60/40. Wytrzymałość na rozciąganie przy zerwaniu tak wytworzonego produktu wynosi ok. 15 MPa, wydłużenie przy zerwaniu ok. 800%. Jako substancje sieciujące wykorzystano klasyczny zespół sieciujący: siarka, ZnO, przyspieszacz ditiokarbaminowy, a ponadto laurynian potasu lub amoniaku jako emulgator oraz ditlenek tytanu oraz antyutleniacz z grupy monofenoli.
Opisane metody sieciowania lateksu XNBR wykorzystywały tlenek cynku w roli substancji sieciującej lub aktywatora w klasycznym zespole sieciującym. Stosowane ilości tlenku cynku nie były duże, ze względu na jego toksyczność i ogólne dążenie do ograniczenia jego ilości w mieszankach.
W artykule Y.-P. Wu, Y-Q. Wang, H.-F. Zhang, Y.-Z. Wang, D.-S. Yu, L.-Q. Zhang, J. Yang: Rubber-pristine clay nanocomposites prepared by co-coagulating rubber latex and clay aqueous suspension. Composites Science and Technology 65, 2005, 1195-1202 opisano właściwości nanokompozytów wytwarzanych z lateksu NBR, XNBR, Nr lub SBR i wodnej dyspersji glinokrzemianu warstwowego (montmorylonit modyfikowany chlorkiem amoniowym lub chlorkiem wapnia). Stosowano specyficzną metodę wytwarzania nanokompozytów z lateksu XNBR, polegającą na wykorzystaniu wodnej suspensji glinokrzemianów (3%), którą mieszano z lateksem i następnie koagulowano roztworem elektrolitu (chlorek wapnia), myto i suszono w suszarce w temp. 80°C. W końcowym etapie do otrzymanej mieszanki nieusieciowanego nanokompozytu wprowadzano inne składniki podczas mieszania za pomocą walcarki i wulkanizowano w prasie pod ciśnieniem. Jakkolwiek uzyskano dość interesujące wyniki, gdyż wytrzymałość nanokompozytów na rozciąganie wynosiła 18 MPa przy wydłużeniu przy zerwaniu 230% i była znacznie wyższa niż wytrzymałość kompozytów kauczuku XNBR (9 MPa), to ta metoda otrzymywania jest bardzo czasochłonna i nie może być wykorzystana do wytwarzania wyrobów metodą maczania.
W pracy Z. N. Aina, A. R. Azura: Effect of different types of filier and filier loadings on the properties of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber latex films. [Journal of Applied Polymer Science
2011, vol. 119(5), 2815-2823] stwierdzono, że rodzaj napełniacza (krzemionka, mika, sadza lub węglan wapnia) i jego ilość (10-20 części wagowych/100 części wagowych kauczuku) wprowadzanego do lateksu XNBR wpływa na morfologię oraz właściwości mechaniczne wytworzonych kompozytów. Zaobserwowano wzrost właściwości mechanicznych materiałów zawierających mikę i krzemionkę, jednak do pewnego tylko stopnia napełnienia, przy większej zawartości napełniacza następuje ich
PL 219 209 B1 obniżenie. Właściwości mechaniczne materiałów z lateksu XNBR napełnionego sadzą były korzystniejsze. Problemem w przypadku miki oraz węglanu wapnia była nierównomierna dyspersja napełniaczy w matrycy XNBR.
Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania, zwłaszcza rękawic całogumowych według wynalazku ma postać dyspersji i składa się z lateksu karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego o zawartości akrylonitrylu nie mniejszej niż 20% molowych oraz zawartości grup karboksylowych nie mniejszej niż 3% molowe oraz w przeliczeniu na 100 części wagowych kauczuku w lateksie: od 0,5 do 0,7 części wagowych 2,2'-metylenobis[6-(1-metylocykloheksylo)-p-krezolu], od 0,3 do 0,6 części wagowych soli sodowej kondensatu formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego, od 0,5 do 1,0 części wagowych polieteru alkiloaryloglikolowego, od 1,5 do 8,0 części wagowych substancji sieciującej wybranej z grupy siarka mielona lub tlenek magnezu, od 5,0 do 10,0 części wagowych nanonapełniacza z grupy glinokrzemianów warstwowych, modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym lub chlorkiem dimetylobenzylostearyloamoniowym, charakteryzującym się odległością międzypłytkową > 15 A, nie więcej niż 8,0 części wagowych tlenku cynku i/lub od 1,0 do 1,5 części wagowych dietyloditiokarbaminianu cynku, przy czym podane ilości dotyczą masy składników bez uwzględnienia wody, a tlenek cynku i dietylokarbaminian cynku są stosowane w przypadku mieszanek sieciowanych siarką.
Kompozycja elastomerowa według wynalazku może być wykorzystana do wytwarzania metodą maczania materiałów chroniących przed przenikaniem olejów mineralnych oraz odpornych na wytypowane czynniki mechaniczne, a wytworzone materiały mogą być zastosowane w środkach ochrony indywidualnej. Materiały wytworzone z proponowanych kompozycji elastomerowych spełniają wymagania stawiane rękawicom ochronnym w zakresie:
- ochrony przed substancjami chemicznymi zgodnie z normą PN-EN 374-1:2005:
• odporność na przenikanie olejów mineralnych, • szczelność, tj. nieprzepuszczalność powietrza,
- ochrony przed czynnikami mechanicznymi zgodnie z normą PN-EN 388:2006:
• odporność na ścieranie, • odporność na przecięcie, • odporność na przekłucie,
- właściwości ergonomicznych zgodnie z normą PN-EN 420+A1:2012:
• zręczność.
Ponadto tak opracowana kompozycja pozwala na proste i szybkie wytwarzanie wyrobów maczanych tak, jak dla typowych rękawic lateksowych. Nie jest potrzebne stosowanie długiego i wieloetapowego sieciowania. Mieszanka jest jednorodna, dzięki czemu wyroby z niej otrzymane mają bardzo dobre i równomierne dla całego wyrobu parametry.
Kompozycję według wynalazku wytwarza się poprzez przygotowanie mieszanki - zawierającej na 100 części wagowych lateksu karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego o zawartości akrylonitrylu nie mniejszej niż 20% molowych oraz zawartości grup karboksylowych nie mniejszej niż 3% molowe oraz w przeliczeniu na 100 części wagowych lateksu 0,5 do 0,7 części wagowych 2,2'-metylenobis[6-(1-metylocykloheksylo)-p-krezolu], 0,3 do 0,6 części wagowych soli sodowej kondensatu formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego, od 0,5 - do 1,0 części wagowych polieteru alkiloaryloglikolowego, od 1,5 do 8,0 części wagowych substancji sieciującej wybranej z grupy siarka mielona lub tlenek magnezu, od 5,0 do 10,0 części wagowych nanonapełniacza z grupy glinokrzemianów warstwowych, modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym lub chlorkiem dimetylobenzylostearyloamoniowym, charakteryzującym się odległością międzypłytkową > 15 A, nie więcej niż 8,0 części wagowych tlenku cynku i/lub od 1,0 do 1,5 części wagowych dietyloditiokarbaminianu cynku, przy czym podane ilości dotyczą masy składników bez uwzględnienia wody, a tlenek cynku i dietylokarbaminian cynku są stosowane w przypadku mieszanek sieciowanych siarką.
Mieszankę lateksową sporządza się poprzez połączenie kolejno przygotowanych dyspersji wodnych: zespołu sieciującego (siarka, przyspieszacz, przeciwutleniacz, dyspergator lub tlenek magnezu, przeciwutleniacz, dyspergator), tlenku cynku (aktywator), stabilizatora i nanonapełniacza z lateksem kauczuku.
Istotę wynalazku ilustrują poniższe przykłady, nie ograniczając jego zakresu.
Części podane w przykładach oznaczają części wagowe na 100 części wagowych kauczuku.
PL 219 209 B1
P r z y k ł a d I:
Przygotowano mieszankę lateksową - zawierającą na 100 cz. wag. kauczuku w lateksie karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego marki Synthomer XVT-LA o zawartości akrylonitrylu nie mniejszej niż 20% molowych oraz zawartości grup karboksylowych nie mniejszej niż 3% molowe i 1,5 cz. wag. siarki mielonej (substancja sieciująca), 8,0 cz. wag. tlenku cynku (aktywator),
1,1 cz. wag. dietyloditiokarbaminianu cynku (przyspieszacz), 0,6 cz. wag. 2,2'-metylenobis[6-(1-metylocykloheksylo)-p-krezolu] (przeciwutleniacz), 0,5 cz. wag. soli sodowej kondensatu formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego (dyspergator) oraz 0,5 cz. wag. polieteru alkiloaryloglikolowego (stabilizator) oraz 7,5 cz. wag. nanonapełniacza modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-C18)alkiloamoniowym, charakteryzującego się odległością międzypłytkową >15 A. Mieszankę lateksową sporządzono poprzez połączenie kolejno przygotowanych dyspersji wodnych: zespołu sieciującego (siarka, przyspieszacz, przeciwutleniacz, dyspergator), tlenku cynku (aktywator), stabilizatora, nanonapełniacza z lateksem kauczuku.
Dyspersje przygotowywano wykorzystując młyn kulowy. W zależności od rodzaju dyspersji stosowano prędkości obrotowe bębna od 30 do 50 obr./min i czas oddziaływania od 16 do 72 h. Przyrządzone dyspersje wprowadzano do lateksu kauczuku w trakcie mieszania za pomocą mieszadła mechanicznego, przy prędkości od 20 do 30 obr./min i czasie mieszania od 12 do 18 min.
Stosując metodę jednokrotnego maczania formy w mieszance lateksowej i metodę koagulacji chemicznej z wykorzystaniem roztworu azotanu wapnia w metanolu o stężeniu 35% wag. lub roztworu chlorku wapnia w metanolu o stężeniu 20% wag., wykonano materiały w formie błon. Formę zanurzano w kąpieli koagulacyjnej na 1 min i suszono około 5 min, w temperaturze od 30 do 50°C, a następnie moczono formę w mieszance lateksowej od 1 do 5 min oraz suszono i sieciowano od 100 do 120 min, najpierw w temperaturze od 55 do 60°C, później w temperaturze od 100 do 115°C.
Stwierdzono, że wytworzone materiały charakteryzują się odpornością na przenikanie olejów mineralnych, określoną czasem przebicia oleju przez materiał wynoszącym ponad 480 min, odpornością na ścieranie równą 2 000 cykli, w zależności od zawartości nanonapełniacza odpornością na przekłucie 55,0 N, odpornością na przecięcie (wskaźnik In) 1,3, wytrzymałością na rozciąganie (TSb) od 10,4 MPa, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% (S100, S200, S300) wynoszącym od 2,39 do 4,42 MPa oraz grubością 0,45 ± 0,04 mm.
Materiały spełniają na tych samych poziomach skuteczności wymagania stawiane rękawicom chroniącym przed substancjami chemicznymi, podane w normach PN-EN 374-1:2005 i PN-EN 388:2006.
Rękawice wykonane z tej mieszanki spełniają wymagania stawiane w zakresie właściwości ergonomicznych, podane w normie PN-EN420+A1:2012 na najwyższym poziomie skuteczności 5 oraz wykazują szczelność w badaniu z zastosowaniem powietrza zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 374-1:2005.
P r z y k ł a d II:
Do mieszanki o składzie jak w przykładzie I wprowadzono nanonapełniacz modyfikowany chlorkiem dimetylobenzylostearyloamoniowym charakteryzujący się odległością międzypłytkową > 15 A, w ilości 10 cz. wag. Mieszankę lateksową sporządzono poprzez połączenie kolejno przygotowanych dyspersji wodnych: zespołu sieciującego (siarka, przyspieszacz, przeciwutleniacz, dyspergator), tlenku cynku (aktywator), stabilizatora oraz nanonapełniacza z lateksem kauczuku. Dyspersje przygotowywano wykorzystując młyn kulowy. W zależności od rodzaju dyspersji stosowano od 30 do 50 obr./min i czas od 16 do 72 h. Przyrządzone dyspersje wprowadzano do lateksu kauczuku w trakcie mieszania przy wykorzystaniu mieszadła mechanicznego stosując od 20 do 30 obr./min i czas od 12 do 18 min.
Stwierdzono, że wytworzone materiały charakteryzują się odpornością na przenikanie olejów mineralnych, określoną czasem przebicia oleju przez materiał wynoszącym ponad 480 min, odpornością na ścieranie równą 2 000 cykli, odpornością na przekłucie równą 48,4 N, odpornością na przecięcie (wskaźnik In) równą 1,3, wytrzymałością na rozciąganie (TSb) 12,9 MPa, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% (S100, S200, S300) wynoszącym od 3,34 do 7,28 MPa oraz grubością 0,37 ± 0,04 mm.
Materiały spełniają na tych samych poziomach skuteczności wymagania stawiane rękawicom chroniącym przed substancjami chemicznymi, podane w normach PN-EN 374-1:2005 i PN-EN
388:2006.
PL 219 209 B1
P r z y k ł a d III:
Przygotowano mieszankę - zawierającą na 100 cz. wag. kauczuku w lateksie karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego marki Synthomer XVT-LA o zawartości akrylonitrylu nie mniejszej niż 20% molowych oraz zawartości grup karboksylowych nie mniejszej niż 3% molowe, cz. wag. tlenku magnezu (substancja sieciująca), 0,7 cz. wag. 2,2'-metylenobis[6-(1 -metylocykloheksylo)-p-krezolu (przeciwutleniacz), 0,32 cz. wag. soli sodowej kondensatu formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego (dyspergator), 0,5 cz. wag. polieteru alkiloaryloglikolowego (stabilizator) oraz nanonapełniacza modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-C18)alkiloamoniowym, charakteryzującego się odległością międzypłytkową > 15 A w ilości 7,5 cz. wag.
Mieszankę lateksową sporządzono poprzez połączenie przygotowanej wcześniej dyspersji wodnej tlenku magnezu z 2,2'-metylenobis[6-(1 -metylocykloheksylo)-p-krezolem (przeciwutleniacz) i dyspergatorem, dyspersji stabilizatora oraz nanonapełniacza z lateksem kauczuku. Dyspersje przygotowywano wykorzystując młyn kulowy. W zależności od rodzaju dyspersji stosowano od 30 do 50 obr./min i czas od 16 do 72 h. Przyrządzone dyspersje wprowadzano do lateksu kauczuku w trakcie mieszania za pomocą mieszadła w czasie od 12 do 18 min.
Stwierdzono, że wytworzone materiały charakteryzują się odpornością na przenikanie olejów mineralnych, określoną czasem przebicia oleju przez materiał wynoszącym ponad 480 min, odpornością na ścieranie równą 2 000 cykli, odpornością na przekłucie równą 31,9 N, odpornością na przecięcie (wskaźnik In) równą 1,3, wytrzymałością na rozciąganie (TSb) 4,6 MPa, naprężeniem przy wydłużeniu względnym 100, 200 lub 300% (S100, S200, S300) wynoszącym od 1,72 do 2,74 MPa oraz grubością 0,50 ± 0,04 mm.
Wytworzone materiały dodatkowo w odróżnieniu od pozostałych materiałów opisanych we wcześniejszych przykładach, charakteryzują się odpornością na rozdzieranie na poziomie 10,9 N, co odpowiada poziomowi skuteczności 1 wg PN-EN 388:2006. Pozostałe parametry materiałów w normach PN-EN 374-1:2005 i PN-EN 388:2006 kształtowały się na poziomach skuteczności analogicznych jak dla przykładu I.
Claims (1)
- Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania, zwłaszcza rękawic całogumowych na bazie karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego oraz nanonapełniaczy w postaci dyspersji wodnej, znamienna tym, że składa się z lateksu karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego o zawartości akrylonitrylu nie mniejszej niż 20% molowych oraz zawartości grup karboksylowych nie mniejszej niż 3% molowe oraz w przeliczeniu na 100 części wagowych kauczuku w lateksie 0,5 do 0,7 części wagowych 2,2'-metylenobis[6-(1-metylocykloheksylo)-p-krezolu], 0,3 do 0,6 części wagowych soli sodowej kondensatu formaldehydu i kwasu naftalenosulfonowego, od 0,5 do 1,0 części wagowych polieteru alkiloaryloglikolowego, od 1,5 do 8,0 części wagowych substancji sieciującej wybranej z grupy siarka mielona lub tlenek magnezu, od 5,0 do 10,0 części wagowych nanonapełniacza z grupy glinokrzemianów warstwowych, modyfikowanego chlorkiem dimetylobenzylo(C12-18)alkiloamoniowym lub chlorkiem dimetylobenzylostearyloamoniowym, charakteryzującym się odległością międzypłytkową > 15 A, nie więcej niż 8,0 części wagowych tlenku cynku i/lub od 1,0 do 1,5 części wagowych dietyloditiokarbaminianu cynku, przy czym podane ilości dotyczą masy składników bez uwzględnienia wody, a tlenek cynku i dietylokarbaminian cynku są stosowane w przypadku mieszanek sieciowanych siarką.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404565A PL219209B1 (pl) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL404565A PL219209B1 (pl) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL404565A1 PL404565A1 (pl) | 2014-02-17 |
| PL219209B1 true PL219209B1 (pl) | 2015-03-31 |
Family
ID=50097363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL404565A PL219209B1 (pl) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL219209B1 (pl) |
-
2013
- 2013-07-04 PL PL404565A patent/PL219209B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL404565A1 (pl) | 2014-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10517338B2 (en) | Glove coating and manufacturing process | |
| CA2723174C (en) | Dip-formed synthetic polyisoprene latex articles with improved intraparticle and interparticle crosslinks | |
| KR101651444B1 (ko) | 가황화 촉진제 및 황을 사용하지 않는 탄성 고무 및 고무 제품 | |
| TWI540168B (zh) | 包含水與苯乙烯嵌段共聚物之乳膠及自其製備物件的方法 | |
| US20150128329A1 (en) | Polymeric compositions comprising polyisoprene | |
| KR20130141429A (ko) | 알레르기 유발 가능성이 감소된 가황 조성물 | |
| CN106170510A (zh) | 丁腈橡胶和聚氯丁二烯的聚合物掺混物 | |
| KR20170068498A (ko) | 합성 이소프렌 중합체 라텍스를 위한 촉진제 시스템, 이 촉진제 시스템과 합성 이소프렌 중합체 라텍스를 함유하는 조성물, 및 이 조성물로 제조된 침지 물품 | |
| AU2016255360B2 (en) | Nitrile rubber glove with stretch modifier | |
| EP3851484B1 (en) | Xanthogen compound dispersion, conjugated-diene-based polymer latex composition, and film molded body | |
| JP2024026615A (ja) | スリップ防止靴カバー | |
| JP2021519874A (ja) | 多層化された薄い耐薬品性の成形品および製造方法 | |
| KR101573980B1 (ko) | 카르본산 변성 니트릴계 공중합체 라텍스 조성물 및 딥 성형용 조성물 | |
| JP6021198B2 (ja) | ゴム手袋の製造方法 | |
| KR20220053494A (ko) | 니트로사민이 감소한 합성 폴리이소프렌 라텍스 콘돔 | |
| PL219209B1 (pl) | Kompozycja elastomerowa do wytwarzania wyrobów cienkościennych metodą maczania | |
| JP2010133068A (ja) | 耐薬品性手袋 | |
| CN103857304A (zh) | 手套 | |
| WO2025019633A2 (en) | Methods for preparing compounded polymer latex compositions and condoms formed therefrom exhibiting improved mechanical properties | |
| AU2013209339A1 (en) | Glove coating and manufacturing process |