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未球磨助剂添加量在乳胶制品浸渍过程中的实时检测

天然乳胶的主体是聚异戊二烯,同时还含有少量的水和非胶物质。目前天然乳胶一般是通过浸渍工艺生产薄膜产品,包括医用手套、核特种防护手套、胶管、医用导管、避孕套、婴儿奶嘴等口 。为使天然胶乳薄膜具备更优良的物理性能和抗老化性能,在乳胶浸渍生产工艺中,往往需要添加合适的硫化助剂口]。这些助剂在预硫化过程中,经球磨后以水分散体的形式加入到搅拌罐中进行搅拌。工人经常会将一些溢出的未完全球磨的助剂粉末一并扫到搅拌罐中,这些粉末由于并未达到可溶解的细粒度,如果添加量过大,往往会导致乳胶成品出现砂眼、断痕等不可弥补的缺陷,这对于医用手套、核特种防护手套或是避孕套等要求较高的乳胶产品,将会导致成批产品的报废,如将有缺陷的产品投入市场,甚至会因此带来人员伤亡。如果能找到一种切实可行的检测方法,用于乳胶浸渍工业中实时监测混入的未完全球磨助剂含量,并根据含量与产品性能的对应关系制定出标准,就可及时避免因未完全球磨助剂的混入而导致的产品缺陷问题,从而更好地控制并提高乳胶薄膜制品质量。孙金煜,等:未球磨助剂添加量在乳胶制品浸渍过程中的实时检测本文利用不完全球磨的助剂添加量可改变天然乳胶乳液性能的特点,通过对乳液的浊度、电导率和乳液溶解性总固体(TDs)值的检测,拟合了相应的工作曲线,并通过对胶膜表面形貌的观察,找到未完全球磨助剂的添加量与乳胶制品缺陷产生的对应关系,从而制定出未完全球磨助剂量混入的极限标准,用于指导工业中浸渍工艺的生产。 在工业生产乳胶制品过程中,为了增加产品的强度、提高产品性能,需要加入多种助剂使天然乳胶硫化形成硫化胶,但混入的未完全球磨助剂量的多少直接影响最终产品的成膜性能,ZnO是一种常用的硫化助剂,本实验中选取的ZnO粉末为未经球磨的粗粉。 用电子万能拉伸试验机测试天然乳胶膜的拉伸强度和断裂伸长率,按GB 7543-2006方法测定,判定助剂添加对胶膜力学性能的影响。 不同乳液中颗粒大小的不同会直接影响浊度值的大小,选取浊度法检测助剂颗粒对乳胶的影响。将各个NRLx乳液分别取0.1 mL用容量瓶稀释100倍,用矫正好的数显浊度仪测量浊度。测试过程保证浊度瓶的洁净、待测液无气泡,以免影响测试结果。 天然乳胶中会溶解一定量的固体电解质,测量电导率也可作为检测未球磨助剂添加量的一种手段。将得到的NRLx乳液用多参数水质监测仪测量其电导率值。 纯净水中含有的溶解总固体很少,若在水中溶进其他电解物质后,其总固体含量会增多。因此天然乳胶中混入的助剂颗粒,会对乳液的TDS值产生影响,因此选取TDS测量作为另一种测试方法。用多参数水质监测仪测量NRLx乳液的TDS值。 将制备好的不同助剂添加量的天然乳胶膜用光学显微镜观察其表面形貌变化,直观地得到助剂添加量与膜表面形貌的对应关系。 测得的天然乳胶胶膜力学性能随ZnO粉末添加量的变化如图1示。从图1中可以看出,断裂伸长率和拉伸强度均出现了先减小后增大的趋势。这是由于球磨后的助剂添加到天然乳胶中会使天然乳胶硫化,增强胶膜制品的力学性能,但是未球磨的助剂颗粒添加到天然乳胶乳液中会引起胶膜制品缺陷的产生,使其力学性能变差;随着添加量的增多,对乳胶膜又形成了补强的效果,因此使力学性能呈现先下降再增高的趋势。尽管大量的添加助剂可使胶膜制品力学性能 变好,但过量的助剂使得天然乳胶硫化程度过大,将最终导致产品极易老化,从而会影响产品的总体性能。

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