胶乳制品工业的发展趋势

 

    一、不断扩大原材料的品种 生产胶乳制品的主要原料是天然胶乳、合成胶乳和人造胶乳，现在除将这些胶乳的各个品种适当并用或积层成型以降低生产成本，提高使用性能外，还积极开展天然胶乳的化学改性、新型胶乳的合成以 及新型助剂的研制以适应不同胶乳制品的要求。 例如，天然胶乳经环氧化改性后，干胶膜的气密性、耐油性大大改善；最近研究成功的多角形丙烯酸胶乳，在高剪切速度下仍能保持较高的粘度，利用这种胶乳制备涂料可大大减少增稠剂用量，因而使 涂膜防水性能明显改善；新型聚氨酯（PU）等材料代替天然胶乳制造医用手套和检查手套；美国奥克兰医药用品有限公司已研制成功一种新型 PU，可用来代替天然胶乳制造避孕用品（避孕套、避孕膜等），用这2种材料制造的避孕套不易受损穿孔，比天然胶乳避孕套厚度薄一半，撕裂强度高 1 倍，保存期更长，其 弹性相当于天然胶乳避孕套的 85 ％～90 ％；新防老剂 Irganox 1520 能防止橡胶不同加工阶段（从聚合反应 到贮存，甚至高温加工）的降解，在长期贮存下亦能保持性能稳定。

 

    二、不断增加产品品种 1。 老产品的更新换代 最近研制的 S、C－1 型、Z 型保险避孕套，可增强使用安全性，提高避孕有效率；表面有颗粒、螺纹、 图案的粗化型避孕套及彩色香味避孕套，可使使用者更舒适，增加用其避孕的自觉性；具有杀死精子功 能的药物避孕套，可以提高避孕效果；具有防病（如杀死病菌等）和治病（如治疗妇科炎症等）的药物避孕套， 药物可用西药或中药；美国已研制成功女用避孕套，并已推向市场。 生物凝胶外科手套，因有水凝胶衬里，即使手是湿的，穿戴也很方便，同时还可避免因使用淀粉作隔离剂引起的并发症。 医用新型手套，在这种手套的原料里加了含有抗菌和抗病毒的微胶囊物质，当手套由于拉得过紧或 破裂时，该处的胶囊便会释放出消毒物质以保证医生和病员的安全，美国 Deltex 医疗科学公司研制成功 对各种病原体具有连续杀菌效力的手套，如 HIV 和 SPED 滤过性病毒、乙肝病毒、疟疾病毒、沙门氏菌 及其它疾病的致病病原体，一接触到手套中含有的抗菌剂，就会被大量杀灭；无污染型医用手套和检查手套，目前天然胶乳制作的医用手套、检查手套表面大都涂有一层粉剂（如滑石粉、改性淀粉等），以达到 润滑和隔离的目的，但粉剂的使用给操作现场带来了污染。为避免这种污染，开发了无粉胶乳手套。无 粉胶乳手套的表面处理技术有两种：一种是用聚合物涂覆在手套表面上，并进行处理使之成膜，牢固地结合在橡胶基体上，起润滑和隔离作用；另一种是利用卤化反应（主要是氯化反应）对胶乳手套表面进行化学处理，使手套表面光滑。 舒适型劳保手套，利用高压静电场作用，将微细纤维（纯棉、粘胶纤维绒毛等）均匀植入浸有特殊粘合 剂的胶乳手套内表面，再经后处理而成。该产品具有手感柔软、品质优良、绒面丰厚和戴取方便等优点， 是卫生、家庭日用、旅游和服务行业理想的保护手套，其戴用性能优于光面、浸绒和喷绒手套；目前家用劳保手套虽有防火、防污和防寒等功能，但不适用于洗刷物品。新的多用途手套具有用作洗刷的功能， 它由耐磨、耐腐蚀的毛状外层和隔水的橡胶层组成。戴多用途手套洗刷碗筷等物品时，能同时洗刷物品的多个侧面，洗刷效率高；用它搓澡、保健按摩效果也很好。 工业用劳保手套不仅承受机械作用，还要经受腐蚀性介质的作用。因此其制备材料应耐刺穿、抗撕 裂和其它机械损伤，还要求橡胶层耐酸、碱、芳烃油、卤代烷、酮、油料及石油产品等的作用。常以棉织物作基底，用丁腈胶乳浸渍而成，戴用舒适，具有优良的耐磨、耐割破和耐穿刺性能，可在加工刹车 底片和制动块之类的车磨零件及接触腐蚀性介质的操作中使用。 2。新产品的开发应用 2。 消防人员使用的新型阻燃防火手套为无缝双层式，一层由高强度的凯夫拉纤维人工编制而成，能防止割裂、撕破和火焰灼伤；另一层覆上聚四氟乙烯微孔薄膜，该手套在 700 ℃以下不会燃烧。再如，具 有五层材质复合的防氚手套，其结构的第 1 层为防辐射隔离层，由硅橡胶作主体材料加工而成；第 2 层 为气密层，以丁基橡胶（IIR）为主体材料；第 3 层为增强层，以锦纶编织物为主体材料；第 4 层为防渗 透层，由 IIR 和防渗透剂组成；第 5 层为隔离层，由硅橡胶和金属膜复合而成。 新型软胶纤维地板毯，具有最下层为胶乳软垫的五层结构，其主要优点是结实、耐脏、防水，除居室、客厅外，在厨房、厕所、浴室以至凉台也可铺贴。 新型乳房修补物，用通常的弹性外皮和开孔海绵填充材料构成。过去妇女经手术切除乳房后，大多 用硅橡胶之类的材料进行整型，但硅橡胶凝胶较重，易使患者感觉不适，现用新型乳房修补物既可自然 3 移动，又减轻了乳房重量。 口腔手术用的口腔用胶乳薄膜，这种产品既可保护病人的牙龈免受意外损伤，限制有害的微生物侵 入，又能使医生接触病人唾液和血液的可能性降到最低。用新型 PU 材料制造的治疗烧伤用的组织物，心脏瓣膜和隔膜，美国奥克兰医药有限公司已进行研制 开发。 服装方面的新型胶乳制品，有胶乳衣服、胶乳薄膜内裤、胶乳鞋套、胶乳袜和胶乳面具等，这些产品的市场很大。 防腐蚀性涂料，胶乳涂料广泛用于金属和混凝土设备的防护。前苏联研制成功水基弹性胶乳涂料和 半硬质胶乳涂料，前者用于制备化学稳定的无缝涂层，无需采用高温处理及有起火危险和有毒的底涂；后者用于制备独立的对金属具有高粘合力的防护涂层。

 

    三、不断提高“三化”水平及改进硫化工艺 从生产工艺到产品检验、包装，正努力实现机械化、联动化和自动化，以提高生产效率，降低生产成本和保证产品质量。 例如，避孕套的生产基本上已全部实现联动化，包装也实现了机械化、自动化操作。多种手套从浸 渍成型、干燥、硫化都可在生产线上完成，生产条件也采用仪器、仪表自动控制和调试，但脱模、包装等工艺需进一步研究。海绵制品除采用连续发泡、自动硫化外，还采用电脑控制产品的压缩模数，以保 证产品质量。 胶乳制品硫化工艺的发展方向是辐射硫化工艺的工业化，这样在乳液中不用再掺用硫磺、氧化锌和促进剂之类的配料，使制品具有高度的无毒性，这一点对导液管、检查手套、医用手套和奶嘴等具有特 殊的意义。日本已用辐射硫化工艺生产原子能工业中使用的防护手套，用过的手套在焚毁时释放出的二氧化硫和灰渣比硫磺硫化的胶乳手套少得多。

 

    四、不断开发新的应用 胶乳除了聚合物本身以传统方式加工外，还可以多种方法加以利用。以下是胶乳的聚合物与分散介 质广大界面区被开发应用的一些情况。

 

    1．胶乳粒子作免疫学试剂 例如已物理吸附一种抗体的聚苯乙烯胶乳粒子，可与血清中的特定抗原互相作用，从而导致粒子发生凝聚。基于这种现象可进行很多诊断试验。但由于物理吸附的作用力弱， 这样的凝聚试验不很理想。更好的方法是使用适当功能化了的胶乳粒子，即在聚合反应中将羧基、羟基、酰胺基、氨基、肼基等适当的功能基团结合于胶乳粒子表面，使之具有反应性。再把适合的抗体通过共 价键与胶乳粒子相结合，则这些粒子便可作各种抗原的标记物。

 

    2．胶乳的催化应用 这种应用是以聚合物与分散介质界面的巨大面积和分散介质中靠近粒子表面处反离子浓度较大为根据的。例如具有磺酸基团化学结合于粒子表面的聚苯乙烯胶乳，已被用作乙酸酯水 解反应的催化剂。其催化速率显著高于传统的均相酸性催化剂。其机制是乙酸酯分子的憎水基与憎水性的聚合物相互作用而引起短暂的吸附，当这样吸附时，乙酸酯便处于高浓度的氢反离子中而受到催化作用。

 

    3．胶乳粒子在药物传递系统中的应用之所以对胶乳作为药物传递系统的成分感兴趣，主要认为有 三种可能：（1）使服药变得简便；（2）使药物释放进体内的速率得到控制；（3）使胶乳粒子带有免疫特性而使 药物具有目标性。例如，固定胶乳粒子的水杨酸可以很容易地用于口服，当水杨酸与粒子连结的键被酸催化水解而裂开时，此水杨酸即在消化道中缓慢释放。据说，释放作用是由粒子表面附近增高了浓度的 氢离子所催化的。当然，以胶乳为基料的药物传递系统还存在胶乳粒子残留于人体消化道内的问题需研究解决。

 

    4．带颜色的胶乳 这种胶乳是在其粒子表面连结着染料分子。例如以乙烯基苄基氯为共聚单体通过乳液聚合制成的胶乳，其粒子表面结合着苄基氯基团，然后用 N－甲苯胺使胶乳粒子进行表面胺化，再使 此粒子同各种重氮盐反应，使之连接上染料分子。

 

    5．含带磁性粒子的胶乳 近年来，对于其粒子能对磁场作出反应的胶乳也相当注意。这主要是因为应用磁场可使这些粒子移动，因而使它们易于同其他组分分开。例如以苯乙烯之类的单体在磁性氧化铁 的胶体分散体存在下进行乳液聚合，可获得聚合物包着氧化铁粒子的胶乳。若先通过功能化使磁性胶乳粒子能瞄准和粘附于癌细胞，然后用这种粒子于治疗，运用磁场可使癌细胞从正常细胞中除去。

 

    五、废料利用 胶乳制品生产中的废料分为两类：一类为未硫化胶废料，是在贮存胶乳和胶乳混合物的容器、浸渍 槽、泵和过滤器中产生的凝块和薄膜；另一类为胶边、断料、不合格产品和试验过程中发现的有缺陷的制品等硫化胶废料。这两类废料的比例和各类废料的量取决于所生产制品的种类，往往大部分是第二类 废料。已有人对胶乳工业废料的加工和利用问题进行了探讨，目前最合理的方法是将废料处理成水分散体，然后将其用作胶乳的添加组分，用于生产海绵橡胶。马来西亚 橡胶研究院研究开发了一种先进的回收废旧胶乳手套的工艺，用这种方法回收的再生胶不发粘，而且保留了手套的原色。