膠乳制品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

 

    一、不斷擴(kuò)大原材料的品種 生產(chǎn)膠乳制品的主要原料是天然膠乳、合成膠乳和人造膠乳，現(xiàn)在除將這些膠乳的各個(gè)品種適當(dāng)并用或積層成型以降低生產(chǎn)成本，提高使用性能外，還積極開(kāi)展天然膠乳的化學(xué)改性、新型膠乳的合成以 及新型助劑的研制以適應(yīng)不同膠乳制品的要求。 例如，天然膠乳經(jīng)環(huán)氧化改性后，干膠膜的氣密性、耐油性大大改善；最近研究成功的多角形丙烯酸膠乳，在高剪切速度下仍能保持較高的粘度，利用這種膠乳制備涂料可大大減少增稠劑用量，因而使 涂膜防水性能明顯改善；新型聚氨酯（PU）等材料代替天然膠乳制造醫(yī)用手套和檢查手套；美國(guó)奧克蘭醫(yī)藥用品有限公司已研制成功一種新型 PU，可用來(lái)代替天然膠乳制造避孕用品（避孕套、避孕膜等），用這2種材料制造的避孕套不易受損穿孔，比天然膠乳避孕套厚度薄一半，撕裂強(qiáng)度高 1 倍，保存期更長(zhǎng)，其 彈性相當(dāng)于天然膠乳避孕套的 85 ％～90 ％；新防老劑 Irganox 1520 能防止橡膠不同加工階段（從聚合反應(yīng) 到貯存，甚至高溫加工）的降解，在長(zhǎng)期貯存下亦能保持性能穩(wěn)定。

 

    二、不斷增加產(chǎn)品品種 1。 老產(chǎn)品的更新?lián)Q代 最近研制的 S、C－1 型、Z 型保險(xiǎn)避孕套，可增強(qiáng)使用安全性，提高避孕有效率；表面有顆粒、螺紋、 圖案的粗化型避孕套及彩色香味避孕套，可使使用者更舒適，增加用其避孕的自覺(jué)性；具有殺死精子功 能的藥物避孕套，可以提高避孕效果；具有防�。ㄈ鐨⑺啦【�等）和治�。ㄈ缰委煁D科炎癥等）的藥物避孕套， 藥物可用西藥或中藥；美國(guó)已研制成功女用避孕套，并已推向市場(chǎng)。 生物凝膠外科手套，因有水凝膠襯里，即使手是濕的，穿戴也很方便，同時(shí)還可避免因使用淀粉作隔離劑引起的并發(fā)癥。 醫(yī)用新型手套，在這種手套的原料里加了含有抗菌和抗病毒的微膠囊物質(zhì)，當(dāng)手套由于拉得過(guò)緊或 破裂時(shí)，該處的膠囊便會(huì)釋放出消毒物質(zhì)以保證醫(yī)生和病員的安全，美國(guó) Deltex 醫(yī)療科學(xué)公司研制成功 對(duì)各種病原體具有連續(xù)殺菌效力的手套，如 HIV 和 SPED 濾過(guò)性病毒、乙肝病毒、瘧疾病毒、沙門(mén)氏菌 及其它疾病的致病病原體，一接觸到手套中含有的抗菌劑，就會(huì)被大量殺滅；無(wú)污染型醫(yī)用手套和檢查手套，目前天然膠乳制作的醫(yī)用手套、檢查手套表面大都涂有一層粉劑（如滑石粉、改性淀粉等），以達(dá)到 潤(rùn)滑和隔離的目的，但粉劑的使用給操作現(xiàn)場(chǎng)帶來(lái)了污染。為避免這種污染，開(kāi)發(fā)了無(wú)粉膠乳手套。無(wú) 粉膠乳手套的表面處理技術(shù)有兩種：一種是用聚合物涂覆在手套表面上，并進(jìn)行處理使之成膜，牢固地結(jié)合在橡膠基體上，起潤(rùn)滑和隔離作用；另一種是利用鹵化反應(yīng)（主要是氯化反應(yīng)）對(duì)膠乳手套表面進(jìn)行化學(xué)處理，使手套表面光滑。 舒適型勞保手套，利用高壓靜電場(chǎng)作用，將微細(xì)纖維（純棉、粘膠纖維絨毛等）均勻植入浸有特殊粘合 劑的膠乳手套內(nèi)表面，再經(jīng)后處理而成。該產(chǎn)品具有手感柔軟、品質(zhì)優(yōu)良、絨面豐厚和戴取方便等優(yōu)點(diǎn)， 是衛(wèi)生、家庭日用、旅游和服務(wù)行業(yè)理想的保護(hù)手套，其戴用性能優(yōu)于光面、浸絨和噴絨手套；目前家用勞保手套雖有防火、防污和防寒等功能，但不適用于洗刷物品。新的多用途手套具有用作洗刷的功能， 它由耐磨、耐腐蝕的毛狀外層和隔水的橡膠層組成。戴多用途手套洗刷碗筷等物品時(shí)，能同時(shí)洗刷物品的多個(gè)側(cè)面，洗刷效率高；用它搓澡、保健按摩效果也很好。 工業(yè)用勞保手套不僅承受機(jī)械作用，還要經(jīng)受腐蝕性介質(zhì)的作用。因此其制備材料應(yīng)耐刺穿、抗撕 裂和其它機(jī)械損傷，還要求橡膠層耐酸、堿、芳烴油、鹵代烷、酮、油料及石油產(chǎn)品等的作用。常以棉織物作基底，用丁腈膠乳浸漬而成，戴用舒適，具有優(yōu)良的耐磨、耐割破和耐穿刺性能，可在加工剎車(chē) 底片和制動(dòng)塊之類的車(chē)磨零件及接觸腐蝕性介質(zhì)的操作中使用。 2。新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用 2。 消防人員使用的新型阻燃防火手套為無(wú)縫雙層式，一層由高強(qiáng)度的凱夫拉纖維人工編制而成，能防止割裂、撕破和火焰灼傷；另一層覆上聚四氟乙烯微孔薄膜，該手套在 700 ℃以下不會(huì)燃燒。再如，具 有五層材質(zhì)復(fù)合的防氚手套，其結(jié)構(gòu)的第 1 層為防輻射隔離層，由硅橡膠作主體材料加工而成；第 2 層 為氣密層，以丁基橡膠（IIR）為主體材料；第 3 層為增強(qiáng)層，以錦綸編織物為主體材料；第 4 層為防滲 透層，由 IIR 和防滲透劑組成；第 5 層為隔離層，由硅橡膠和金屬膜復(fù)合而成。 新型軟膠纖維地板毯，具有最下層為膠乳軟墊的五層結(jié)構(gòu)，其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)實(shí)、耐臟、防水，除居室、客廳外，在廚房、廁所、浴室以至涼臺(tái)也可鋪貼。 新型乳房修補(bǔ)物，用通常的彈性外皮和開(kāi)孔海綿填充材料構(gòu)成。過(guò)去婦女經(jīng)手術(shù)切除乳房后，大多 用硅橡膠之類的材料進(jìn)行整型，但硅橡膠凝膠較重，易使患者感覺(jué)不適，現(xiàn)用新型乳房修補(bǔ)物既可自然 3 移動(dòng)，又減輕了乳房重量。 口腔手術(shù)用的口腔用膠乳薄膜，這種產(chǎn)品既可保護(hù)病人的牙齦免受意外損傷，限制有害的微生物侵 入，又能使醫(yī)生接觸病人唾液和血液的可能性降到最低。用新型 PU 材料制造的治療燒傷用的組織物，心臟瓣膜和隔膜，美國(guó)奧克蘭醫(yī)藥有限公司已進(jìn)行研制 開(kāi)發(fā)。 服裝方面的新型膠乳制品，有膠乳衣服、膠乳薄膜內(nèi)褲、膠乳鞋套、膠乳襪和膠乳面具等，這些產(chǎn)品的市場(chǎng)很大。 防腐蝕性涂料，膠乳涂料廣泛用于金屬和混凝土設(shè)備的防護(hù)。前蘇聯(lián)研制成功水基彈性膠乳涂料和 半硬質(zhì)膠乳涂料，前者用于制備化學(xué)穩(wěn)定的無(wú)縫涂層，無(wú)需采用高溫處理及有起火危險(xiǎn)和有毒的底涂；后者用于制備獨(dú)立的對(duì)金屬具有高粘合力的防護(hù)涂層。

 

    三、不斷提高“三化”水平及改進(jìn)硫化工藝 從生產(chǎn)工藝到產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝，正努力實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、聯(lián)動(dòng)化和自動(dòng)化，以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本和保證產(chǎn)品質(zhì)量。 例如，避孕套的生產(chǎn)基本上已全部實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)化，包裝也實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化操作。多種手套從浸 漬成型、干燥、硫化都可在生產(chǎn)線上完成，生產(chǎn)條件也采用儀器、儀表自動(dòng)控制和調(diào)試，但脫模、包裝等工藝需進(jìn)一步研究。海綿制品除采用連續(xù)發(fā)泡、自動(dòng)硫化外，還采用電腦控制產(chǎn)品的壓縮模數(shù)，以保 證產(chǎn)品質(zhì)量。 膠乳制品硫化工藝的發(fā)展方向是輻射硫化工藝的工業(yè)化，這樣在乳液中不用再摻用硫磺、氧化鋅和促進(jìn)劑之類的配料，使制品具有高度的無(wú)毒性，這一點(diǎn)對(duì)導(dǎo)液管、檢查手套、醫(yī)用手套和奶嘴等具有特 殊的意義。日本已用輻射硫化工藝生產(chǎn)原子能工業(yè)中使用的防護(hù)手套，用過(guò)的手套在焚毀時(shí)釋放出的二氧化硫和灰渣比硫磺硫化的膠乳手套少得多。

 

    四、不斷開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用 膠乳除了聚合物本身以傳統(tǒng)方式加工外，還可以多種方法加以利用。以下是膠乳的聚合物與分散介 質(zhì)廣大界面區(qū)被開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一些情況。

 

    1．膠乳粒子作免疫學(xué)試劑 例如已物理吸附一種抗體的聚苯乙烯膠乳粒子，可與血清中的特定抗原互相作用，從而導(dǎo)致粒子發(fā)生凝聚�；�于這種現(xiàn)象可進(jìn)行很多診斷試驗(yàn)。但由于物理吸附的作用力弱， 這樣的凝聚試驗(yàn)不很理想。更好的方法是使用適當(dāng)功能化了的膠乳粒子，即在聚合反應(yīng)中將羧基、羥基、酰胺基、氨基、肼基等適當(dāng)?shù)墓δ芑鶊F(tuán)結(jié)合于膠乳粒子表面，使之具有反應(yīng)性。再把適合的抗體通過(guò)共 價(jià)鍵與膠乳粒子相結(jié)合，則這些粒子便可作各種抗原的標(biāo)記物。

 

    2．膠乳的催化應(yīng)用 這種應(yīng)用是以聚合物與分散介質(zhì)界面的巨大面積和分散介質(zhì)中靠近粒子表面處反離子濃度較大為根據(jù)的。例如具有磺酸基團(tuán)化學(xué)結(jié)合于粒子表面的聚苯乙烯膠乳，已被用作乙酸酯水 解反應(yīng)的催化劑。其催化速率顯著高于傳統(tǒng)的均相酸性催化劑。其機(jī)制是乙酸酯分子的憎水基與憎水性的聚合物相互作用而引起短暫的吸附，當(dāng)這樣吸附時(shí)，乙酸酯便處于高濃度的氫反離子中而受到催化作用。

 

    3．膠乳粒子在藥物傳遞系統(tǒng)中的應(yīng)用之所以對(duì)膠乳作為藥物傳遞系統(tǒng)的成分感興趣，主要認(rèn)為有 三種可能：（1）使服藥變得簡(jiǎn)便；（2）使藥物釋放進(jìn)體內(nèi)的速率得到控制；（3）使膠乳粒子帶有免疫特性而使 藥物具有目標(biāo)性。例如，固定膠乳粒子的水楊酸可以很容易地用于口服，當(dāng)水楊酸與粒子連結(jié)的鍵被酸催化水解而裂開(kāi)時(shí)，此水楊酸即在消化道中緩慢釋放。據(jù)說(shuō)，釋放作用是由粒子表面附近增高了濃度的 氫離子所催化的。當(dāng)然，以膠乳為基料的藥物傳遞系統(tǒng)還存在膠乳粒子殘留于人體消化道內(nèi)的問(wèn)題需研究解決。

 

    4．帶顏色的膠乳 這種膠乳是在其粒子表面連結(jié)著染料分子。例如以乙烯基芐基氯為共聚單體通過(guò)乳液聚合制成的膠乳，其粒子表面結(jié)合著芐基氯基團(tuán)，然后用 N－甲苯胺使膠乳粒子進(jìn)行表面胺化，再使 此粒子同各種重氮鹽反應(yīng)，使之連接上染料分子。

 

    5．含帶磁性粒子的膠乳 近年來(lái)，對(duì)于其粒子能對(duì)磁場(chǎng)作出反應(yīng)的膠乳也相當(dāng)注意。這主要是因?yàn)閼?yīng)用磁場(chǎng)可使這些粒子移動(dòng)，因而使它們易于同其他組分分開(kāi)。例如以苯乙烯之類的單體在磁性氧化鐵 的膠體分散體存在下進(jìn)行乳液聚合，可獲得聚合物包著氧化鐵粒子的膠乳。若先通過(guò)功能化使磁性膠乳粒子能瞄準(zhǔn)和粘附于癌細(xì)胞，然后用這種粒子于治療，運(yùn)用磁場(chǎng)可使癌細(xì)胞從正常細(xì)胞中除去。

 

    五、廢料利用 膠乳制品生產(chǎn)中的廢料分為兩類：一類為未硫化膠廢料，是在貯存膠乳和膠乳混合物的容器、浸漬 槽、泵和過(guò)濾器中產(chǎn)生的凝塊和薄膜；另一類為膠邊、斷料、不合格產(chǎn)品和試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的有缺陷的制品等硫化膠廢料。這兩類廢料的比例和各類廢料的量取決于所生產(chǎn)制品的種類，往往大部分是第二類 廢料。已有人對(duì)膠乳工業(yè)廢料的加工和利用問(wèn)題進(jìn)行了探討，目前最合理的方法是將廢料處理成水分散體，然后將其用作膠乳的添加組分，用于生產(chǎn)海綿橡膠。馬來(lái)西亞 橡膠研究院研究開(kāi)發(fā)了一種先進(jìn)的回收廢舊膠乳手套的工藝，用這種方法回收的再生膠不發(fā)粘，而且保留了手套的原色。