用丁腈乳胶生产一次性薄膜手套的过程
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用丁腈乳胶生产一次性薄膜手套的
过程
1． 介绍
2． 什么是丁腈乳胶？
3． 操作
4． 混料
（i） 配方
（ii） 碱
（iii） 氧化锌
（iv） 硫
（v） 硫化促进剂
（vi） 二氧化钛
（vii） 合成硫化物
（viii） 抗蹼剂
（ix） 稀释
5． 生产线流程图
6． 处理过程参数
（i） 手模
（ii） 凝固剂
（iii） 浸料槽
（iv） 滤洗
（v） 硫化循环
（vi） 后处理
7． 基本的问题及解决方法 1．介绍
本资料旨在对处理合成丁腈乳胶时遇到的操作问题作简短的介绍。
Synthomer公司的技术部门将很乐意回答与本资料有关的具体问题。
2．什么是丁腈乳胶？
Synthomer公司提供的丁腈乳胶是乳状液聚合物，这样就需要表面活性剂或
皂剂来将聚合物保持在悬浮液中，就如同将油保持在水中一样。生产该乳状液所
用到的主要成分有：
(i) 水
(ii) 表明活性剂或皂剂
(iii) 单体
(iv) 电解液
(v) 链转移剂
(vi) 引发剂
英国的产品是通过一个被称为成批聚合的过程进行生产的，在该过程中所有
的添加剂都被装到反应槽中，除去氧气并引发反应。而在马来西亚新厂使用的聚
合反应是半连续技术，也就是单体在整个过程中陆续加入。这两种反应都要几个
小时的时间，而且必须冷却以除去反应产生的热量否则反应会失控。
聚合反应中所用到的单体有：
HC
HC CH 2
CH 2
丁二
烯C
CH2 CNH
丙烯腈
C
CH2 H 3 C C O
OH
甲基丙烯酸
简单来说，每一种单体都对手套最终的性质有影响：
丁二烯 这是软性单体，可以使最终的薄膜有弹性。硫正是与
这种单体交联的，此外它的不饱和双键还有助于提
高手套的抗静电性质。
丙烯腈 这使薄膜具有抗溶剂、抗静电和抗刺破性质。与丁二烯不同，这是硬性单体，会使薄膜僵硬。
甲基丙烯酸 酸是很重要的，因为氧化锌正是与这种基团反应形成
交联。这个单体对薄膜最终的抗溶剂性，抗张强度
和手感也都很重要。
三种单体的比例对于最终薄膜的性质是至关重要的。总的来说，工业手套需
要高的丙烯腈量，而一次性薄膜手套需要高的丁二烯量。
举例来说，Synthomer提供的各种牌号的丁腈中单体的比例是不同的，因此
被用于生产不同用途的手套：
牌号 % 丁二烯 % 丙烯腈% 酸 用途
99G44 55 39 6 工业手套
6311 68 26 6 薄型手套
48C40 68 26 6 薄型手套
6000 70 26 4 劳保手套
6050 68 26 6 劳保手套
6410 58 39 3 家用手套
设定单体的比例来获得想要的最终性质：
99G44 高含量的丙烯腈和酸是为了获得抗溶剂性
48C40/6311 高含量的丁二烯是为了获得弹性和低模数
6000 高含量的丁二烯和低含量的酸都是为了获得低模数
6410 含量相当低的酸使模数降到最低
3．操作
所提供的丁腈乳胶是同生物杀灭剂和抗氧化剂一起保存的，因此无需再加入
更多的量。材料在货架上可以存放自发货日起六个月，事实上这通常是保守的估
计。如果妥善保存，即避免阳光直射，货架存放期有时可以长至十二个月。
正如在前一章中所讨论的，要用大量的表明活性剂来使乳胶稳定，以保持乳
状悬浮液，而这将导致产品起泡沫。将材料从散包装或圆桶中转移到混料槽中应
该非常小心以减小空气的捕获量。在转移混合好了的丁腈胶时这一点要尤其注
意，因为气泡会导致针孔或不牢固区域导致手套不合格。通常从成熟槽转移丁腈
胶时不施加任何外力而只利用其本身的重力。
典型的操作过程如下：
存储槽
通过一个粗糙的筛抽吸
混料槽
通过一个精细的筛抽吸
成熟/保持槽
仅利用重力使其流入
浸料槽
一旦混料完成，材料在之后的2－3个星期内可以浸渍，这就取决于生产线
条件和贮存条件。若超过这段时间，混合好的材料所生产的手套会有很高的模数
和低的延长率而且容易破裂。所以混合好的丁腈如果超过了这段可以浸渍的时期
就必须要混入5－10%的新鲜配料。 4．混料
要使成品手套的性质最优化，最初也是最重要的阶段就是混料。用
Synthomer6311生产薄型手套的建议配方如下所示：
（i） 配方
活动/% 成分 干分/phr 湿分/ phr
45 Synthomer 6311 100 232.6
3 氢氧化钾 0.5 10.0
50 氧化锌分散系 1.0 2.0 50 硫分散系 0.5 2.0
50 ZDEC 分散系 0.5 1.0
50 二氧化钛分散系 1.0 2.0
100 颜料 微量
100 抗蹼剂 0.02 0.02
100 水 稀释至 35% 总固含量
以下将逐一解释各个成分的作用，要注意在混料过程中要非常小心。
（ii） 氢氧化钾
通常这总是第一个添加剂而且是混料过程中遇到的大部分问题的根源。如果
操作不正确，丁腈乳胶会对添加剂很敏感。因此要遵守以下三个加料原则：
(i) 向丁腈乳胶中加入碱时必须充分搅拌，使混料槽的整个表面都移动起来；
(ii) 加入氢氧化钾的最大浓度为5%（质量百分比），也可用3%的氨水代替；
(iii) 添料必须缓慢进行并且最好覆盖到整个丁腈表面。
添加碱是为了提高丁腈乳胶的pH值，这样有助于氧化锌的溶解。被运送的
乳胶的pH值是8.0－8.5，因为这是稳定保存乳胶的最佳pH值范围。正如前面
所提到的，氨水可以代替氢氧化钾。但是它不能很好地保持pH值，也就是说氨
水必须尽快加到浸料槽中。无论用哪种碱，如果不遵守以上的添加原则丁腈就会
不稳定，还会在浸渍线上出现可能导致针孔和不牢固区域的絮状物。
（iii） 氧化锌分散系
这第二个添加剂对于手套的最终性质是最重要的，完全受氧化锌控制的性质
有： (i) 抗张强度；
(ii) 延长率；
(iii) 模数。
以上的这些性质是通过锌离子和丁腈中的羧酸基团之间形成的坚硬的离子
键获得的。
氧化锌添加的量对于手套的最终性质非常重要，所以每批料都应该严格控制
好氧化锌的量。
实际的添加方法和氢氧化钾一样，也就是要缓慢加入并且充分搅拌。分散系
本身的质量也很重要，通常固体离子尺寸不能超过50微米。因此就很有必要向
供应商询问他们出售的材料的平均粒子尺寸和最大粒子尺寸。
（iv） 硫分散系
硫对于成品手套的影响虽然不是很明显但还是起到重要作用的。硫与丁二烯的不
饱和双键形成的共价键有助于获得以下性质：
(i) 手套的耐用性；
(ii) 防水性；
(iii) 加工处理，即减少针孔。
直到现在我们才明白这种共价键远没有锌离子键坚硬。Synthomer公司的技
术部门给出的最新建议是混料后至少放置24小时再浸料，这样有助于硫交联。
如果将静置时间延长至36甚至48小时，在增强手套的耐用性甚至减少针孔方面
会更有好处。延长成熟期还可以降低手套的粘度。要使硫交联达到最大程度就要
使用高温硫化，因为丁腈乳胶热稳定性大，温度可以高达135℃。通常我们建议
硫化循环为20分钟，其中至少10分钟处于120℃。
（v） 硫化促进剂
在前面所示的建议配方中，我们使用ZDEC作为硫化促进剂，当然其他诸如
ZDBC和ZBED也可以用作硫化促进剂。促进剂的作用就是帮助硫交联的形成，因
此是很重要的。
（vi） 二氧化钛分散系
配方中的二氧化钛是用来使制成的薄膜不透明并且使手套达到一定的外观
要求。二氧化钛不能加的太多因为它会使手套僵硬。它会使形成的薄膜的抗张强
度和模数都增大。
（vii） 合成硫化物
通常要加入所有的配料，即氧化锌、硫、硫化促进剂和二氧化钛一起作为合
