[发明专利]一种通过酯交换制备的不饱和酯改性的天然乳胶及其制备和应用

说明书

本发明属于化工材料领域，公开了一种通过酯交换技术制备的不饱和酯改性的天然乳胶及其制备方法和应用。该方法以多元醇和不饱和酯进行酯交换,因其含亲水性的羟基，易与天然乳胶相容,将其与天然乳胶以及硫浆、锌浆和硬浆进行物理共混然后固化，使不饱和酯的双键和乳胶分子链上的双键交联协同硫化进行，形成网状交联结构。所制成改性乳胶拉伸强度高于天然乳胶，且通过酯交换技术制备，可选价格较低原料，使改性成本降低，提升改性乳胶应用价值。

技术领域

本发明属于化工材料领域，特别涉及一种通过酯交换技术制备的不饱和酯改性的天然乳胶及其制备方法和应用。

背景技术

天然乳胶是一种天然可再生的水基分散体系,以天然乳胶为原料的橡胶制品具有优异的机械性能和不可替代性,已广泛应用于日常诸多方面，其中床上用品领域尤为突出，如枕头、床垫等等。然而,天然乳胶材料存在一些性能缺陷,对该材料的应用带来一定限制，例如,天然乳胶制品机械性能和耐候性较差。

市面上所谓的天然乳胶枕头绝大部分含有非天然的化工合成原料，如丁苯乳胶。含有非天然物质的乳胶枕头很可能具有致敏性、不利于人体健康，且相驳于绿色环保的要求。相较之下，利用纯天然原料进行酯交换制不饱和酯代替其他化工合成原料改性得到的乳胶枕头，具有环保、无公害的优点，而且性能各方面都得到提高，优于纯天然乳胶枕头。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种通过酯交换制备的不饱和酯改性的天然乳胶的制备方法。

本发明另一目的在于提供上述方法制备的不饱和酯改性的天然乳胶。

本发明再一目的在于提供上述不饱和酯改性的天然乳胶在制备日用生活用品、床上乳胶用品和医疗乳胶制品等的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种通过酯交换制备的不饱和酯改性的天然乳胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)以不饱和酯A和多元醇为原料，在催化剂作用下发生酯交换反应，生成不饱和酯B；

(2)待步骤(1)所制得不饱和酯B自然冷却至室温后，调节其pH＝8～9；

(3)取天然乳胶和硫浆，搅拌使混合均匀，得到预处理乳胶；

(4)取步骤(3)预处理的天然乳胶、步骤(2)得到的不饱和酯B和锌浆共混，搅拌均匀后再加入硬浆搅拌均匀，在高压高温水蒸气下固化，得到改性天然乳胶。

步骤(1)中所述的不饱和酯A为天然环保且价格低的不饱和酯，优选为油酸甲酯；步骤(1)中所述的多元醇为甘油和乙二醇的至少一种；步骤(1)中所述的催化剂为乙酸钠；

步骤(1)中所述的不饱和酯A和多元醇的摩尔比为1:1～2；步骤(1)中所述的催化剂的量为不饱和酯A、多元醇和催化剂总质量的1～2％；

步骤(1)中所述的酯交换反应是指在-0.03～-0.08Mpa，110～115℃搅拌反应2～3h；

步骤(2)中所述的调节pH优选用氨水进行调节；

步骤(3)中所述的硫浆优选为质量比为65～90:15～35的二乙基二硫代氨基甲酸锌和苯并噻唑类促进剂的混合物，优选为75:30；其中所述的苯并噻唑类促进剂可为2-硫醇基苯并噻唑和二硫化二苯并噻唑中的至少一种；硫浆的加入能让天然乳胶硫化，加快硫化反应速率，降低硫化温度，通过硫化能使乳胶线型大分子转变为三维网状结构。

步骤(3)中所述的搅拌是为了使天然乳胶和硫浆混合均匀，本领域常规使用的搅拌速度均可实现，因此不用限定搅拌速度。

步骤(4)中所述的锌浆为氧化锌和水的混合物，其中氧化锌和水的质量比为30～50:50～100，优选为30:80；锌浆的接入可以活化硫浆，以便进一步进行硫化反应。