膠乳制品工業的發展趨勢

 

    一、不斷擴大原材料的品種 生產膠乳制品的主要原料是天然膠乳、合成膠乳和人造膠乳，現在除將這些膠乳的各個品種適當并用或積層成型以降低生產成本，提高使用性能外，還積極開展天然膠乳的化學改性、新型膠乳的合成以 及新型助劑的研制以適應不同膠乳制品的要求。 例如，天然膠乳經環氧化改性后，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用手套和檢查手套；美國奧克蘭醫藥用品有限公司已研制成功一種新型 PU，可用來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，撕裂強度高 1 倍，保存期更長，其 彈性相當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 到貯存，甚至高溫加工）的降解，在長期貯存下亦能保持性能穩定。

 

    二、不斷增加產品品種 1。 老產品的更新換代 最近研制的 S、C－1 型、Z 型保險避孕套，可增強使用安全性，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；具有防病（如殺死病菌等）和治病（如治療婦科炎癥等）的藥物避孕套， 藥物可用西藥或中藥；美國已研制成功女用避孕套，并已推向市場。 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，同時還可避免因使用淀粉作隔離劑引起的并發癥。 醫用新型手套，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，當手套由于拉得過緊或 破裂時，該處的膠囊便會釋放出消毒物質以保證醫生和病員的安全，美國 Deltex 醫療科學公司研制成功 對各種病原體具有連續殺菌效力的手套，如 HIV 和 SPED 濾過性病毒、乙肝病毒、瘧疾病毒、沙門氏菌 及其它疾病的致病病原體，一接觸到手套中含有的抗菌劑，就會被大量殺滅；無污染型醫用手套和檢查手套，目前天然膠乳制作的醫用手套、檢查手套表面大都涂有一層粉劑（如滑石粉、改性淀粉等），以達到 潤滑和隔離的目的，但粉劑的使用給操作現場帶來了污染。為避免這種污染，開發了無粉膠乳手套。無 粉膠乳手套的表面處理技術有兩種：一種是用聚合物涂覆在手套表面上，并進行處理使之成膜，牢固地結合在橡膠基體上，起潤滑和隔離作用；另一種是利用鹵化反應（主要是氯化反應）對膠乳手套表面進行化學處理，使手套表面光滑。 舒適型勞保手套，利用高壓靜電場作用，將微細纖維（純棉、粘膠纖維絨毛等）均勻植入浸有特殊粘合 劑的膠乳手套內表面，再經后處理而成。該產品具有手感柔軟、品質優良、絨面豐厚和戴取方便等優點， 是衛生、家庭日用、旅游和服務行業理想的保護手套，其戴用性能優于光面、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，能同時洗刷物品的多個側面，洗刷效率高；用它搓澡、保健按摩效果也很好。 工業用勞保手套不僅承受機械作用，還要經受腐蝕性介質的作用。因此其制備材料應耐刺穿、抗撕 裂和其它機械損傷，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，具有優良的耐磨、耐割破和耐穿刺性能，可在加工剎車 底片和制動塊之類的車磨零件及接觸腐蝕性介質的操作中使用。 2。新產品的開發應用 2。 消防人員使用的新型阻燃防火手套為無縫雙層式，一層由高強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 ℃以下不會燃燒。再如，具 有五層材質復合的防氚手套，其結構的第 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構，其主要優點是結實、耐臟、防水，除居室、客廳外，在廚房、廁所、浴室以至涼臺也可鋪貼。 新型乳房修補物，用通常的彈性外皮和開孔海綿填充材料構成。過去婦女經手術切除乳房后，大多 用硅橡膠之類的材料進行整型，但硅橡膠凝膠較重，易使患者感覺不適，現用新型乳房修補物既可自然 3 移動，又減輕了乳房重量。 口腔手術用的口腔用膠乳薄膜，這種產品既可保護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，美國奧克蘭醫藥有限公司已進行研制 開發。 服裝方面的新型膠乳制品，有膠乳衣服、膠乳薄膜內褲、膠乳鞋套、膠乳襪和膠乳面具等，這些產品的市場很大。 防腐蝕性涂料，膠乳涂料廣泛用于金屬和混凝土設備的防護。前蘇聯研制成功水基彈性膠乳涂料和 半硬質膠乳涂料，前者用于制備化學穩定的無縫涂層，無需采用高溫處理及有起火危險和有毒的底涂；后者用于制備獨立的對金屬具有高粘合力的防護涂層。

 

    三、不斷提高“三化”水平及改進硫化工藝 從生產工藝到產品檢驗、包裝，正努力實現機械化、聯動化和自動化，以提高生產效率，降低生產成本和保證產品質量。 例如，避孕套的生產基本上已全部實現聯動化，包裝也實現了機械化、自動化操作。多種手套從浸 漬成型、干燥、硫化都可在生產線上完成，生產條件也采用儀器、儀表自動控制和調試，但脫模、包裝等工藝需進一步研究。海綿制品除采用連續發泡、自動硫化外，還采用電腦控制產品的壓縮模數，以保 證產品質量。 膠乳制品硫化工藝的發展方向是輻射硫化工藝的工業化，這樣在乳液中不用再摻用硫磺、氧化鋅和促進劑之類的配料，使制品具有高度的無毒性，這一點對導液管、檢查手套、醫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原子能工業中使用的防護手套，用過的手套在焚毀時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、不斷開發新的應用 膠乳除了聚合物本身以傳統方式加工外，還可以多種方法加以利用。以下是膠乳的聚合物與分散介 質廣大界面區被開發應用的一些情況。

 

    1．膠乳粒子作免疫學試劑 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，從而導致粒子發生凝聚。基于這種現象可進行很多診斷試驗。但由于物理吸附的作用力弱， 這樣的凝聚試驗不很理想。更好的方法是使用適當功能化了的膠乳粒子，即在聚合反應中將羧基、羥基、酰胺基、氨基、肼基等適當的功能基團結合于膠乳粒子表面，使之具有反應性。再把適合的抗體通過共 價鍵與膠乳粒子相結合，則這些粒子便可作各種抗原的標記物。

 

    2．膠乳的催化應用 這種應用是以聚合物與分散介質界面的巨大面積和分散介質中靠近粒子表面處反離子濃度較大為根據的。例如具有磺酸基團化學結合于粒子表面的聚苯乙烯膠乳，已被用作乙酸酯水 解反應的催化劑。其催化速率顯著高于傳統的均相酸性催化劑。其機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，當這樣吸附時，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中的應用之所以對膠乳作為藥物傳遞系統的成分感興趣，主要認為有 三種可能：（1）使服藥變得簡便；（2）使藥物釋放進體內的速率得到控制；（3）使膠乳粒子帶有免疫特性而使 藥物具有目標性。例如，固定膠乳粒子的水楊酸可以很容易地用于口服，當水楊酸與粒子連結的鍵被酸催化水解而裂開時，此水楊酸即在消化道中緩慢釋放。據說，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。當然，以膠乳為基料的藥物傳遞系統還存在膠乳粒子殘留于人體消化道內的問題需研究解決。

 

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

 

    5．含帶磁性粒子的膠乳 近年來，對于其粒子能對磁場作出反應的膠乳也相當注意。這主要是因為應用磁場可使這些粒子移動，因而使它們易于同其他組分分開。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。若先通過功能化使磁性膠乳粒子能瞄準和粘附于癌細胞，然后用這種粒子于治療，運用磁場可使癌細胞從正常細胞中除去。

 

    五、廢料利用 膠乳制品生產中的廢料分為兩類：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、泵和過濾器中產生的凝塊和薄膜；另一類為膠邊、斷料、不合格產品和試驗過程中發現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制品的種類，往往大部分是第二類 廢料。已有人對膠乳工業廢料的加工和利用問題進行了探討，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，用于生產海綿橡膠。馬來西亞 橡膠研究院研究開發了一種先進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粘，而且保留了手套的原色。