[发明专利]石墨烯‑胶乳功能性高强防护手套及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石墨烯-胶乳功能性高强防护手套及其制备方法。

背景技术

石墨烯是一种二维纳米材料，它的晶格是由六个碳原子组成的六边形，厚度为一个原子层，碳原子之间由s键连接，结合方式为sp²杂化，这些s键赋予了石墨烯极其优异的力学性能和结构刚性，石墨烯的强度比最好的钢铁还要强100倍。石墨烯具有很高的导电性，常温下其电子迁移率超过15000cm²/V·s；导热系数高达5300W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，石墨烯还具有抗菌、阻燃、抗辐射等功能性。基于石墨烯的各种优异的性能，可以把石墨烯添加到高分子胶乳基体中(如天然胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、聚氨酯胶乳、丁苯胶乳等)做成防护涂层，能很好地改善材料的使用性能，如耐摩擦性、耐穿刺性、耐化学溶剂腐蚀性等；基于石墨烯优异的电学性能，可以添加到高分子胶乳中做成抗静电涂层，而且效果非常明显；还可以把石墨烯添加到高分子胶乳中，制备的防护涂层具有抗菌性、阻燃性、抗辐射性等。因此，与其他胶乳防护手套相比，石墨烯-胶乳防护手套具有无可比拟的优势。

胶乳防护手套，通常指采用橡胶胶乳加工而成的手套制品。最常见的成型工艺为：将陶瓷、铝、钢等材质的手套模型先经酸碱清洁和水洗后，先浸入热水预热后至凝固剂中浸渍，然后加热干燥凝固剂后进行浸渍胶乳，冲热水再送至烘箱硫化成型。胶乳防护手套根据其使用场合不同，可以设置织物衬里，将衬里套在模具上浸胶而成，既保持织物的穿戴感，又可以利用外层的胶乳特性具有良好的抓握力。随着科技化进程的快速推进，人们的健康和卫生意识也在逐步提高，胶乳防护手套由于其易加工性、适用性强和重复利用性等特点，已在例如汽车制造业，电子、电器制造和装配业，航天航空业，医疗与卫生等各种作业场所中得到广泛应用。但是，目前市场上出售的手套在高端电子产品领域防静电性能差，在使用过程中由于静电的产生，容易对人体产生伤害。而且，随着科技的发展，医学的进步，医疗性手套由于需要接触有害有毒的污染物或锐利刀具，对其抗菌、耐切割、耐磨度、耐穿刺性能都有着越来越高的要求。因此，需要一种具有很强的防静电并且抗菌、耐摩擦等综合性能特别优异的胶乳防护手套，起到保护皮肤不受到伤害的目的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种石墨烯-胶乳防护手套及其制备方法：本发明是对现有工业化生产胶乳防护手套提供一种新的生产工艺，将石墨烯添加到高分子胶乳制备的石墨烯-高分子胶乳防护手套可以有效地改善传统防护手套抗静电性能不足、抑菌性能差、耐摩擦性能不强等特点。本发明制备的石墨烯-胶乳防护手套充分发挥石墨烯的高导电、高强度、耐摩擦、强抑菌等优势，使其在制造业、医疗业、化工业、航天航空业等领域具有更广泛的用途。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

第一方面，本发明提供一种石墨烯-胶乳防护手套的制备方法，所述手套为可多次使用的石墨烯-胶乳防护手套或者一次性石墨烯-胶乳手套；

当所述手套为可多次使用的石墨烯-胶乳防护手套时，所述制备方法包括：将手套坯浸凝固剂、浸石墨烯-胶乳复合液，干燥，即可；

当所述手套为一次性石墨烯-胶乳手套时，所述制备方法包括：将手套模具浸凝固剂、干燥，浸石墨烯-胶乳复合液，卷边、硫化、冷却即可。

优选地，所述凝固剂为无机酸钙、有机酸钙、甲醇、水中的一种或几种的混合；所述无机酸钙如硝酸钙、氯化钙等；所述有机酸钙如醋酸钙等。

优选地，所述凝固剂为质量分数为10-15％的硝酸钙溶液或质量分数为10-15％的氯化钙溶液。

优选地，所述石墨烯-胶乳复合液中，所述胶乳与石墨烯的重量份数之比为100:(0.025-5)。如果石墨烯的添加量太少，则体现不出石墨烯-胶乳防护手套的抗静电性和抗菌等优异的功能性；如果石墨烯的添加量太多，则石墨烯会在胶乳基体中团聚，造成石墨烯-胶乳防护手套的耐磨性、撕裂和穿刺性等性能的下降。

优选地，所述石墨烯的类型选自化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯、二氧化碳超临界膨胀剥离石墨烯、化学氧化剥离的氧化石墨烯、偶联剂改性氧化石墨烯、氨基高分子改性氧化石墨烯、阳离子表面活性剂改性氧化石墨烯、溴代十二烷改性氧化石墨烯、溴代十六烷改性氧化石墨烯、溴代十八烷改性氧化石墨烯、高温热膨胀所得还原氧化石墨烯、低温热膨胀所得还原氧化石墨烯、电化学剥离所得石墨烯、改性的电化学剥离石墨烯、机械球磨剥离石墨烯、三辊研磨机械剥离石墨烯中的一种或几种。