Полученные по способу формования окунанием изделия из синтетического полиизопренового латекса, характеризующиеся наличием улучшенных внутричастичных и межчастичных сшивок

Полученные по способу формования окунанием изделия из синтетического полиизопренового латекса, характеризующиеся наличием улучшенных внутричастичных и межчастичных сшивок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к получению изделий из синтетического полиизопрена и к способу данного получения, обеспечивающему наличие улучшенных межчастичных и внутричастичных связей благодаря использованию подвергнутых контролируемой предварительной вулканизации частиц синтетического латекса, из водной латексной эмульсии которых по способу формования окунанием получают тонкое латексное изделие.

Уровень техники

Презервативы и перчатки обычно изготавливают из вулканизованного натурального каучука. Натуральный каучук, который демонстрирует уникальные характеристики, в латексной форме производит дерево Hevea brasiliensis. Данные характеристики делают натуральный каучук в особенности подходящим для использования при получении защитной продукции, обладающей барьерными свойствами. К числу уникальных характеристик натурального каучука относится его высокий уровень стереорегулярности в том смысле, что полимер, из которого он образован, представляет собой цепь, почти исключительно состоящую из цис-1,4-изопреновых звеньев. Латекс натурального каучука также представляет собой высокоразветвленный полимер, характеризующийся высокой молекулярной массой и широким молекулярно-массовым распределением. Данные характеристики базового латекса в результате позволяют получать пленочную продукцию из вулканизованного каучука, демонстрирующую наличие уникальной комбинации из прочности и эластичности. Однако, натуральный полиизопрен также содержит и белки, которые, как было показано, у некоторых восприимчивых людей вызывают появление кожной аллергической реакции.

Синтетический полиизопрен разработали с целью получения материала, обладающего преимуществами натурального каучука и исключающего возможную аллергию на белок. Однако, как оказалось, разработка подлинной замены натурального каучука является трудным делом, при этом синтетические варианты, такие как получаемые в компании Kraton Inc. в результате проведения анионной аддитивной полимеризации, обычно демонстрируют пониженный уровень стереорегулярности (то есть, менее, чем 90% цис-1,4-изопрена) и наличие характеристик уменьшенной молекулярной массы. Данный характер молекулы, в свою очередь, в результате привел к получению пленок из синтетического полиизопрена, характеризующихся неудовлетворительным балансом свойств в сопоставлении с тем, что имеет место для пленок из вулканизованного натурального каучука. Следовательно, добавление сшивателя во время последующей вулканизации имеет тенденцию приводить к получению большего количества межчастичных сшивок и меньшего количества внутричастичных сшивок, что в результате вызывает появление характеристик негомогенного отверждения, приводящих к получению латексных пленочных изделий, демонстрирующих неудовлетворительные характеристики прочности и относительного удлинения, такие как в случае полостей и трещин вследствие формирования разрывов в межчастичных областях. В дополнение к этому, синтетический полиизопреновый латекс легче флоккулирует, что в результате в пленках, полученных по способу формования окунанием, приводит к появлению дефектов, а резервуар для окунания в латекс характеризуется очень сильно ограниченным сроком службы, который доступен для получения изделий по способу формования окунанием. Поэтому настоятельная потребность заключается в необходимости лучшего сшивания пленок из синтетического полиизопрена для имитации разветвленной полимерной структуры натурального каучука и получения, тем самым, улучшенных свойств.

В способах формования окунанием основная часть работы с синтетическим или натуральным полиизопреном фокусировалась на разработке полиизопреновых перчаток при использовании коагуляционного способа формования окунанием. В данном типе способа форму, имеющую профиль перчатки, сначала окунают в раствор коагулянта, который, как известно, дестабилизирует рецептуру латекса. После этого получающийся в результате слой коагулянта высушивают перед окунанием формы в ванну с составленной рецептурой латекса для получения коагулированного влажного латексного геля. Данный коагулированный влажный латексный гель обычно подвергают выщелачиванию в воде для удаления остаточного поверхностно-активного вещества перед высушиванием при относительно высокой температуре для завершения сшивания каучуковой пленки. Использование слоя коагулянта нежелательно при изготовлении презервативов, поскольку оно препятствует возможности получения тонкого латексного слоя, и поэтому презервативы по способу формования окунанием получают на формах, лишенных коагулянта.

При изготовлении каучуковых изделий хорошо известным является использование вулканизаторов или серных сшивателей. Эффективность серных сшивателей улучшается при использовании обычных ускорителей, в том числе дитиокарбаматов, тиазолов, гуанидинов, тиомочевин, аминов, дисульфидов, тиурамов, ксантогенатов и сульфонамидов. Использование вулканизаторов при изготовлении полиизопренового каучука описывается в патенте США № 5744552, выданном авторам D'Sidocky et al., и патенте США № 6114469, выданном авторам Rauchfuss et al.

В патенте США № 3971746, выданном авторам Hirai et al., описывается латекс синтетического полиизопренового каучука, полученный в результате эмульгирования в воде раствора полиизопренового каучука в органическом растворителе, содержащем 4-20% (масс.) бензола, толуола или ксилола. После окунания растворитель удаляют в результате выпаривания из получающейся в результате эмульсии «масло в воде».

В патенте США №4695609, выданном автору Stevenson, описываются вулканизуемые каучуковые композиции, содержащие менее, чем 0,4 массовой части нитрозатируемых материалов на 100 массовых частей каучука ксантогенполисульфида и ксантогенатных соединений. Данная каучуковая композиция содержит дигидрокарбилксантогенполисульфид и ксантогенат, выбираемый из гидрокарбилксантогенатов и дигидрокарбилксантогенатов металлов. Несмотря на обсуждение в примерах 9А-Е коммерческих водных латексных композиций водные латексные композиции не содержат синтетического полиизопрена. Кроме того, водная латексная эмульсия 9Е содержит серу, оксид цинка и диэтилдитиокарбамат, стабильна в течение всего лишь четырех дней и способна обеспечивать получение продукта, характеризующегося пределом прочности на разрыв при растяжении, равным всего лишь 22,4 МПа, и относительным удлинением 830%.

В патенте США № 5254635, выданном автору Stevenson, описывается каучуковая композиция, содержащая дибензилтиурамсульфид. Дибензилтиурамсульфид, такой как тетрабензилтиурамдисульфид, объединяют с дигидрокарбилксантогенполисульфидом и/или ксантогенатом для получения композиции, которая сшивает натуральный каучук при 120-180°С без образования вредных нитрозатируемых соединений. Однако данная композиция натурального каучука не содержит серы и не обеспечивает сшивания внутричастичных областей синтетического цис-1,4-полиизопрена, характеризующегося низкими уровнями стереорегулярности. Поэтому использование данного набора сшивателей для синтетического полиизопренового латекса в результате будет приводить к получению неоднородного изделия, обладающего неудовлетворительными свойствами.

В патенте США № 6221447, выданном авторам Munn et al., описывается получение гипоаллергенной каучуковой продукции, которая при подводе тепла претерпевает усадку от вторых формы и размера до своих первоначальных формы и размера. Примеры включают полиизопреновый презерватив, который будет претерпевать усадку, обеспечивая облегание для индивидуального пользователя во время использования. Отверждающий набор, использующийся для получения данного презерватива, состоит из агентов, таких как пероксиды и/или сера.

В патенте США №6391326, выданном авторам Crepeau et al., описываются стабильные эмульсии, способы их получения и использования, такие как в случае формования эластомерных пленок. Стабильные эмульсии для получения эластомерной пленки включают (1) фазу А, содержащую эластомер, растворенный в органическом неполярном или слегка полярном растворителе, в котором диспергируют (2) фазу В, содержащую полимер в растворе или дисперсии в полярном растворителе, который является несмешиваемым с фазой А, и (3) диспергатор, выбираемый из группы, состоящей из блочного и привитого полимеров. В фазе А образуются капли фазы В, имеющие диаметр 10 мкм. Авторы Crepeau et al. не описывают и не предлагают способы стабилизации эмульсии синтетического полиизопренового латекса в отношении образования «хлопьев» при флоккулировании.

В патенте США №6618861, выданном авторам Saks et al., описываются медицинские перчатки, предоставляющие возможность смотреть на часы. В данном патенте описывается полиизопреновая латексная смесь, которая включает систему ускорителей, образованную из 2,0 части на сто частей каучука («ч./сто ч. каучука») тетраметилтиурамдисульфида («ТМТД»), 0,2 ч./сто ч. каучука цинк-2-меркаптобензотиазола («ЦМБТ»), 0,2 ч./сто ч. каучука дибутилдитиокарбамата цинка («ДБКЦ»), 0,2 ч./сто ч. каучука 1,3-дифенил-2-тиомочевины и 0,2 ч./сто ч. каучука диэтилдитиокарбамата цинка («ДЭКЦ»). Однако, после отверждения данная система ускорителей обеспечивает получение продукта, характеризующегося пределом прочности при растяжении, равным всего лишь приблизительно 1900 фунт/дюйм² (13,1 МПа).

В патентах США №№6653380 и 7048977, выданных автору Dzikowicz, описывается смесь латексной пленки, характеризующаяся улучшенным сопротивлением раздиру. Способ улучшает сопротивление раздиру, предел прочности при растяжении и характеристики старения латексной продукции в результате добавления к латексной смеси совместно с антиоксидантом синергиста антиоксиданта. Латексная смесь содержит полимер, стабилизирующую систему, средство, улучшающее качество поверхности пленки, и отверждающую систему, которая содержит активатор, сшиватель и ускоритель. Синергисты антиоксидантов включают 2-меркаптобензимидазол (МБИ), 2-меркаптотолумидазол (МТИ), цинк-2-меркаптобензимидазол (ЦМБИ) и цинк-2-меркаптотолуимидазол (ЦМТИ). Полученная латексная продукция может представлять собой перчатки, но также может включать и нити, воздушные шары и другую связанную с латексом продукцию. Использующийся латекс не является синтетическим полиизопреном, и добавление антиоксидантов не приводит к предварительной вулканизации синтетического полиизопренового латекса.

В патенте США №6828387, выданном авторам Wang et al., описываются изделия из полиизопрена и способ их получения. Данный способ приводит к получению изделий из синтетического полиизопрена, демонстрирующих характеристики предела прочности при растяжении, подобные тем, что и у изделий, полученных по способам на основе растворителей при использовании латекса натурального каучука. В способе на стадии предварительного отверждения объединяют синтетический латекс с серой, оксидом цинка и композицией ускорителя, содержащей дитиокарбамат, тиазол и гуанидиновое соединение, при этом должны присутствовать все три данных соединения. В одном предпочтительном варианте реализации композиция ускорителя содержит диэтилдитиокарбамат цинка (ДЭКЦ), цинк-2-меркаптобензотиазол (ЦМБТ) и дифенилгуанидин (ДФГ) в сочетании со стабилизатором, который главным образом представляет собой соль молочного белка, такую как казеинат натрия. Полиизопреновый латекс (обычно при 60% твердого вещества) и стабилизатор (например, казеинат натрия) объединяют при температуре окружающей среды (приблизительно 20-25°). Затем после перемешивания в течение определенного периода времени смесь разбавляют в воде до достижения 40% твердого веществ. После этого добавляют продукт Wingstay L и смесь перемешивают в течение приблизительно 15 минут. В данный момент значение рН может быть доведено до величины в диапазоне приблизительно от 8,5 до 9,0. Добавляют оксид цинка с последующим добавлением серы и соединений ускорителей. Эластомерная полиизопреновая продукция, полученная по данному способу, представляет собой хирургическую перчатку, полученную по способу формования окунанием поверх формы, имеющей покрытие из коагулянта. Водная латексная эмульсия стабильна, характеризуясь максимальной стабильностью продолжительностью восемь дней. Предел прочности при растяжении у полученной продукции в виде хирургических перчаток составляет приблизительно 3000 фунт/дюйм² (20,6 МПа) (в соответствии с документом ASTM D412). К латексной эмульсии добавляют ускорители, но проводят выдерживание при низкой температуре вплоть до восьми дней. В латексе должны совместно присутствовать дитиокарбаматный, тиазоловый и гуанидиновый ускорители. Стабилизатор латекса представляет собой казеинат натрия. Стабильность данной водной латексной композиции является лучшей, чем у автора Stevenson (патент США №4695609). Формы для получения перчаток окунают в раствор коагулянта, содержащий нитрат кальция, что непригодно для использования при изготовлении презерватива из синтетического полиизопренового латекса по способу формования окунанием в отсутствие коагулянта.

В патенте США №7041746, выданном автору Dzikowicz, описывается система ускорителя для синтетического полиизопренового латекса. Система ускорителя содержит дитиокарбамат и тиомочевину и при низких температурах отверждения может приводить к получению пленок из синтетического полиизопрена, характеризующихся пределом прочности при растяжении в диапазоне от приблизительно 3000 фунт/дюйм² (20,6 МПа) до приблизительно 5000 фунт/дюйм² (34,5 МПа). Система ускорителя не содержит тетраметилтиурамдисульфида или дифенилгуанидина или дибутилдитиокарбамата натрия (ДБКН) или диизопропилксантогенполисульфида (ДКП), но содержит тиомочевину. Ускорители, как указывается, не приводят к предварительной вулканизации частиц синтетического полиизопрена, и полученное латексное изделие характеризуется очень низким модулем упругости 1,5 МПа при 300%-ном относительном удлинении и пределом прочности при растяжении в диапазоне от 20,6 до 34,4 МПа.

В патентной заявке Великобритании GB 2436566, выданной авторам Attrill et al., описывается сведение к минимуму предварительной вулканизации полиизопренового латекса. Данный способ получения полиизопренового латекса включает составление смеси из синтетического полиизопренового латекса и ингредиентов для составления смеси и обеспечение созревания латекса при низкой температуре для того, чтобы свести к минимуму предварительную вулканизацию. Получение презервативов по способу формования окунанием также проводят при низких температурах обычно в диапазоне от 15 до менее 20°С. Отсутствие предварительной вулканизации проверяют, подтверждая прочность полученного кольца, и на отсутствие предварительной вулканизации указывает значение релаксированного модуля упругости предварительного вулканизата, меньшее, чем 0,1 МПа. Эмульсия латекса может содержать ускоритель, такой как дитиокарбамат. В патентной заявке '566 рекомендуют избегать предварительной вулканизации перед получением латексных изделий по способу формования окунанием.

Поэтому существует потребность в композиции стабильной эмульсии синтетического полиизопренового латекса, которая не агломерируется и не флоккулирует, что обеспечивает получение подходящих сроков службы эмульсии. Композиция должна обеспечивать получение существенного внутричастичного и межчастичного сшивания в конечном продукте. Такая композиция сделала бы возможным получение изделий по способу формования окунанием в отсутствие коагулянта, так чтобы можно было бы получить изделия, имеющие утонченные, непрерывные и бездефектные слои, характеризующиеся повышенной прочностью и улучшенной растяжимостью. С течением времени такие изделия не утрачивали бы свои характеристики и сохраняли бы свою физическую целостность. Цель настоящего изобретения заключается в предложении такой композиции, а также способа получения и использования такой композиции для получения изделий по способу формования окунанием и таким образом полученных изделий. Данные и другие цели и преимущества, а также дополнительные признаки изобретения станут очевидными после ознакомления с подробным описанием изобретения, представленным в настоящем документе.

Краткое изложение изобретения

Настоящее изобретение предлагает латексное изделие, которое получают в результате окунания формы, имеющей профиль презерватива, в эмульсию предварительно вулканизованного синтетического латекса без использования каких-либо коагулянтов и отверждения таким образом полученного презерватива. Синтетический полиизопреновый латекс доступен в компании Kraton, его получают в результате проведения анионной полимеризации характеризующимся высоким уровнем содержания цис-1,4-звеньев. Частицы синтетического латекса в латексной эмульсии подвергают предварительной вулканизации в результате включения серы в полости между частицами латекса. Данное включение серы в частицы синтетического латекса осуществляют в результате 1) использования эмульсии серы, которая характеризуется высоким уровнем содержания растворимой серы, обладающей S₈ кольцевой структурой; 2) разрушения или разбивания упомянутой кольцевой структуры благодаря каталитическому действию дитиокарбамата цинка, что в результате приводит к получению в латексной эмульсии линейных цепей серы, приспособленных для легкого мигрирования в частицы синтетического полиизопрена в латексной эмульсии; 3) использования поверхностно-активного вещества каприлата калия и поверхностно-активного вещества додецилбензолсульфоната натрия (ДБСН) для смачивания частиц синтетического полиизопрена в латексной эмульсии цепями серы совместно с дитиокарбаматом цинка, захваченным серой, доступными для проникновения в упомянутые частицы; 4) обеспечения прохождения достаточного периода времени при выбранной технологической температуре в диапазоне от 20 до 30°С для поступательного проникновения серы в упомянутые частицы синтетического полиизопрена; 5) подтверждения проникновения серы и предварительной вулканизации при использовании испытания на изопропанольный индекс, в котором частицы синтетического полиизопрена больше уже не являются очень липкими, а характеризуются меньшей степенью липкости при изопропанольном индексе 3. Дитиокарбамат цинка представляет собой цинковый комплекс дитиокарбамата и включает диметилдитиокарбамат цинка, диэтилдитиокарбамат цинка, дибутилдитиокарбамат цинка. В дополнение к этому, эмульсия синтетического полиизопренового латекса содержит другие сшиватели, такие как дибутилдитиокарбамат натрия (ДБКН), тетрабензилтиурамдисульфид, диизопропилксантогенат, тетраэтилтиурамдисульфид, ксантогенсульфид, для отверждения межчастичных областей во время цикла вулканизации или отверждения. Нерастворимая сера, такая как аморфная сера или полимерная сера, присутствующие в сере, добавленной к латексной эмульсии, при температуре отверждения в ходе последующей вулканизации становится растворимой и вступает в реакцию с ускорителем дитиокарбаматом цинка, обеспечивая отверждение межчастичных областей. Во время отверждения в ходе последующей вулканизации подвергнутые предварительной вулканизации частицы синтетического полиизопрена, содержащие проникшую серу, также полностью отверждаются и во внутричастичных областях. Поэтому при использовании данной методологии применения набора ускорителей предварительной вулканизации и набора ускорителей последующей вулканизации получают пленку презерватива из по существу однородного отвержденного синтетического латекса.

Таким образом, полученная продукция характеризуется наличием нескольких отличительных признаков, которые несут на себе отпечаток данной методологии предварительной вулканизации и последующей вулканизации. Вследствие отверждения тонкой пленки из синтетического полиизопренового латекса при обеспечении улучшенной плотности сшивок молекулярная масса между сшивками имеет пониженное значение. Поскольку цинковый комплекс дитиокарбамата каталитически разрушает S₈ кольцо серы и играет роль катализатора, он доступен и для последующего использования и не проникает с легкостью в синтетический полиизопрен вследствие большого размера своей молекулы. Размер молекулы дибутилдитиокарбамата цинка является большим, чем у диметилдитиокарбамата цинка, размер молекулы которого является большим, чем у диметилдитиокарбамата цинка. Дибензилдитиокарбамат цинка и дифенилдитиокарбамат цинка представляют собой еще более крупные молекулы и будут сопротивляться проникновению в частицы синтетического полиизопренового латекса. Таким образом, предпочтительный цинковый комплекс дитиокарбамата для предварительной вулканизации частиц синтетического латекса в эмульсии латекса представляет собой дибутилдитиокарбамат цинка (ДБКЦ) или диэтилдитиокарбамат цинка (ДЭКЦ). Имеет место накопление цинксодержащего соединения вокруг каждой из первоначальных частиц синтетического полиизопрена, и данный признак микроструктуры можно легко наблюдать по методу микрозондового элементного анализа при использовании электронного микроскопа. Полученные пленки из синтетического полиизопрена обычно характеризуются высоким пределом прочности при растяжении, высоким модулем упругости при растяжении и относительным удлинением при разрыве при прохождении фронта разрушения через как межчастичные, так и через внутричастичные области, что свидетельствует о наличии по существу равной прочности у внутричастичных областей и межчастичных областей в полученных пленках из синтетического латекса.

Способ получения продукции из синтетического полиизопрена включает использование эмульсии синтетического латекса, которая содержит композицию для предварительной вулканизации и композицию для последующей вулканизации совместно с обычными добавками для латексной эмульсии, включающими стабилизаторы, регуляторы значения рН, антиоксиданты, консерванты и тому подобное. Предпочтительно частицы синтетического полиизопрена представляют собой цис-1,4-полиизопрен, имеют диаметр в диапазоне приблизительно от 0,2 до 2 микрометров и удерживаются в водной среде латексной эмульсии. Латекс Kraton® «IR-KP401A» поставляется компанией Kraton Polymers Group, 15710 John F. Kennedy Blvd., Suite 300, Houston, TX 77032 и обладает данными свойствами. Композиция для предварительной вулканизации содержит серу, характеризующуюся высоким уровнем содержания растворимой серы, обычно в виде S₈ кольцевой структуры, ускоритель дитиокарбамат цинка, который может разбивать или разрушать S₈ кольцевую структуру серы, комбинацию поверхностно-активных веществ, включающих каприлат калия, также известный под наименованием калиевой соли октановой кислоты, и додецилбензолсульфонат натрия (ДБСН). Ссылка на «высокий уровень содержания растворимой серы» подразумевает наличие достаточного количества растворимой серы, обеспечивающего достаточное проникновение в частицы латекса в водной латексной эмульсии и сшивание во время отверждения для получения коммерчески приемлемых изделий, таких как презервативы и/или перчатки. Предварительная вулканизация частиц синтетического латекса в латексной эмульсии протекает в течение периода времени продолжительностью от 9 часов до 2 дней в зависимости от температуры латексной эмульсии, которая в общем случае находится в диапазоне от 20 до 30°С. Степень предварительной вулканизации частиц синтетического латекса отслеживают при использовании испытания на изопропанольный индекс, и по мере включения серы предварительной вулканизации в частицу частицы латекса эволюционируют по шкале липкости от ощущения очень большой липкости (индекс ~1,0) до меньшей степени ощущения липкости (индекс 3). Композиция для последующей вулканизации содержит аморфную или полимерную серу, которая является нерастворимой при температуре латексной эмульсии, но является растворимой при температуре вулканизации или отверждения. Другие ускорители в эмульсии синтетического водного латекса включают нижеследующие, но не ограничиваются только этими: диэтилдитиокарбамат цинка (ДЭКЦ), дибутилдитиокарбамат цинка (ДБКЦ), диэтилдитиокарбамат натрия (ДЭКН), дибутилдитиокарбамат натрия (ДБКН), тиурамовое соединение и диизопропилксантогенполисульфид (ДКП). В качестве активатора также может быть добавлен и оксид цинка.

Типичную композицию эмульсии синтетического полиизопренового латекса получают при расчете на 100 массовых частей сухого каучука (ч./сто ч. каучука). Композиция для предварительной вулканизации содержит серу в количестве в диапазоне от 0,6 до 1,8% (масс.); набор ускорителей, включающий ускоритель ДЭКЦ и/или ДБКЦ, ускоритель ДБКН, ускоритель ДКП, совместно с использованием реакционно-способного активатора оксида цинка при совокупном уровне содержания ускорителя в диапазоне от 0,6% (масс.) до 2,5%; набор поверхностно-активных веществ, включающий каприлат калия, додецилбензолсульфонат натрия и полиоксиэтиленцетил/стеариловый простой эфир, при наличии поверхностно-активных веществ в количестве в диапазоне от 0,3 до 1,5% (масс.); антиоксидантный консервант Wingstay L или бутилированный продукт реакции между п-крезолом и дициклопентадиеном в количестве в диапазоне от 0,3 до 1% (масс.); гидроксид аммония в количестве в диапазоне от 0 до 0,36% (масс.). Как указывалось ранее, композиция для предварительной вулканизации композиции синтетического полиизопренового латекса содержит растворимую серу, ускоритель ДЭКЦ и/или ДБКЦ, поверхностно-активное вещество каприлат калия и поверхностно-активное вещество ДБСН и поверхностно-активное вещество полиоксиэтиленцетил/стеариловый простой эфир. Композиция для последующей вулканизации содержит серу, в особенности ту, которая является нерастворимой, ускоритель ДБКН, ускоритель ДКП, ДЭКЦ и/или ДБКЦ. Композиция для предварительной вулканизации обеспечивает доступность серы для частиц синтетического полиизопренового латекса в водной эмульсии синтетического полиизопрена, производя предварительную вулканизацию внутричастичных областей, и во время цикла вулканизационного отверждения происходит сшивание всей частицы синтетического полиизопрена. Композиция для последующей вулканизации обеспечивает возможность сшивания областей между частицами синтетического полиизопрена или межчастичных областей, тем самым, позволяя получить высококачественную продукцию из по существу равномерно отвержденного синтетического полиизопрена.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой полученную по методу просвечивающей электронной микроскопии микрофотографию средней части пленки из подвергнутого предварительной вулканизации и последующей вулканизации синтетического полиизопренового латекса, полученной в соответствии с настоящим изобретением, где 10 демонстрирует равномерно распределенную сшитую сетку из полиизопреновых частиц, 11 демонстрирует межчастичную область, которая также свидетельствует об равномерно распределенном сшивании, а 13 демонстрирует остатки полистирола, который используют для набухания пленки при подготовке для получения микрофотографии.

Фиг.2 представляет собой полученную по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографию поперечного сечения презерватива из синтетического полиизопрена, который подвергли замораживанию в жидком азоте и раскалыванию. На образец наносили покрытие из тонкой пленки иридия для предотвращения зарядки презерватива из изолирующего латексного каучука электронным пучком. Вследствие низкой температуры жидкого азота материал презерватива из синтетического полиизопрена вел себя подобно хрупкому твердому телу, демонстрируя поверхности раковинчатого или раковистого разрушения вдоль направлений Х1-Х1 и Х2-Х2. На данной поверхности разрушения отсутствуют какие-либо видимые зерна, что свидетельствует об очень большом подобии между пределами прочности на разрыв во внутризеренной области и в межзеренной области, и поэтому поверхность разрушения везде была приблизительно изотропной. Размерная метка демонстрирует линию, которая прокалибрована на длину в 20 микронов.

Фиг.3 представляет собой рентгеновскую карту для химических элементов, присутствующих в образце, показанном на фиг.2. Она демонстрирует наличие одного или нескольких рентгеновских пиков для Zn, S и Ir в дополнение к углероду.

Фиг.4А представляет собой набор из трех фотографических изображений. Первое изображение представляет собой полученную по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографию поперечного сечения, продемонстрированного на фиг.2, в выбранном месте поблизости от верхней метки Х1. Также продемонстрированы изображение рентгеновской карты для цинка в той же самой области и изображение рентгеновской карты для серы. Как известно, в общем случае при получении рентгеновских карт для цинка и серы они обычно представляют собой фотографию с темным фоном, при этом рентгеновские пучки для цинка или серы, испускаемые с образца, формируют серию из белых точек. Однако изображения карты для цинка и карты для серы на фиг.4А инвертированы по контрасту для ясности. Выбранная область, маркированная как Р1, продемонстрирована на всех трех изображениях. Как можно видеть на рентгеновской карте для цинка, область Р1 включает серию из черных точек цинка, которые определяют область, где внутри данной области черные точки цинка отсутствуют. Соответствующая рентгеновская карта для серы демонстрирует множество черных точек серы. Как можно заключить исходя из данного изображения, это было одиночное зерно частицы полиизопрена в полиизопреновой латексной эмульсии. Как также можно заключить, во время стадии предварительной вулканизации молекулу серы катализировал ДБКЦ, делая возможным вхождение серы в частицу полиизопрена, как это видно на рентгеновской карте для серы. С другой стороны, цинк оставался сзади вследствие большого размера молекулы ДБКЦ, декорируя внешнюю границу частицы полиизопрена, как это видно на рентгеновской карте для цинка. Фиг.4В демонстрирует рентгеновские карты для цинка и серы в области Р1, которые были увеличены для ясности, где можно ясно видеть черные точки цинка и черные точки серы. Частица полиизопрена в области Р1 имеет приблизительный размер 4 микрона.

Фиг.5 представляет собой полученную по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографию поверхности разрушения презерватива, который был разорван в результате вдувания азота под высоким давлением для получения пузыря, который, в конечном счете, взрывался. Данное испытание проводили при комнатной температуре. На образец наносили покрытие из тонкой пленки иридия для предотвращения зарядки презерватива из изолирующего латексного каучука электронным пучком. Поверхность разрушения, продемонстрированная на данной фигуре, обнаруживает поверхность разрушения, которая была очень близкой к планарной при отсутствии признаков, указывающих на наличие внутричастичных или межчастичных областей. Данное отсутствие признаков полиизопреновых внутричастичных областей и полиизопреновых межчастичных областей свидетельствует о распространении поверхности разрушения без каких-либо предпочтений либо для внутричастичной области, либо для межчастичных областей, что говорит о приблизительно равной прочности или почти что равной сшитости как меж-, так и внутричастичных областей. Латексный презерватив при комнатной температуре разрушался как эластичное твердое тело, демонстрируя планарную поверхность разрушения, но не поверхность раковинчатого или раковистого разрушения. На данной поверхности разрушения отсутствовали какие-либо видимые зерна, что свидетельствует об очень большом подобии между пределами прочности на разрыв во внутризеренной области и в межзеренной области, и поэтому поверхность разрушения везде была приблизительно изотропной. Размерная метка демонстрирует линию, которая прокалибрована на длину в 20 микронов.

Фиг.6 представляет собой рентгеновскую карту для химических элементов, присутствующих в образце, показанном на фиг.5. Она демонстрирует наличие одного или нескольких рентгеновских пиков для Zn, S и Ir в дополнение к углероду.

Фиг.7А представляет собой набор из трех фотографических изображений. Первое изображение представляет собой полученную по методу сканирующей электронной микроскопии микрофотографию для разрушения в выбранном месте поблизости от круглого элемента вблизи от центрального места на фиг.5. Также продемонстрированы изображение рентгеновской карты для цинка в той же самой области и изображение рентгеновской карты для серы. Как известно, в общем случае при получении рентгеновских карт для цинка и серы они обычно представляют собой фотографию с темным фоном, при этом рентгеновские пучки для цинка или серы, испускаемые с образца, формируют серию из белых точек. Однако, карта для цинка и карта для серы на фиг.7А инвертированы по контрасту для ясности. Выбранная область, маркированная как Р2, продемонстрирована на всех трех изображениях. Как можно видеть на рентгеновской карте для цинка, область Р2 включает серию из черных точек цинка, которые определяют область, где внутри данной области черные точки цинка отсутствуют. Соответствующая рентгеновская карта для серы демонстрирует множество черных точек серы. Как можно заключить исходя из данного изображения, это было одиночное зерно частицы полиизопрена в полиизопреновой латексной эмульсии. Как также можно заключить, во время стадии предварительной вулканизации молекулу серы катализировал ДБКЦ, делая возможным вхождение серы в частицу полиизопрена, как это видно на рентгеновской карте для серы. С другой стороны, цинк оставался сзади вследствие большого размера молекулы ДБКЦ, декорируя внешнюю границу частицы полиизопрена, как это видно на рентгеновской карте для цинка. Фиг.7В демонстрирует рентгеновские карты для цинка и серы в области Р2, которые были увеличены для ясности, где можно ясно видеть черные точки цинка и черные точки серы. Частица полиизопрена в области Р2 имеет приблизительный размер 4 микрона.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение базируется на открытии того, что растворимую серу, такую как в случае S₈ колец серы, катализирует цинковый комплекс дитиокарбамата в комбинации с поверхностно-активным веществом каприлатом калия и додецилбензолсульфонатом натрия (ДБСН), что приводит к получению в латексной композиции частиц предварительно вулканизованного синтетического полиизопрена. Данная латексная композиция делает возможным получение латексных пленочных изделий в результате окунания в композицию форм, имеющих покрытие из коагулянта или лишенных коагулянта. Набор поверхностно-активных веществ ингибирует агломерирование и флоккулирование частиц синтетического полиизопрена. Латексная пленка, полученная по способу формования окунанием, включает частицы синтетического полиизопрена, которые стали сшитыми, и области между частицами, сшитые во время вулканизационного отверждения, что формирует связи как внутричастичного сшивания, так и межчастичного сшивания. Изделия, которые получают в результате, включают высококачественную и однородную латексную пленку.

Композицией, стабилизирующей латекс, является та, которая сохраняет частицы синтетического полиизопрена в водной среде отделенными друг от друга. Вследствие отсутствия соприкосновения частиц полиизопрена друг с другом они неспособны агломерироваться и флоккулировать. Это важно, поскольку сразу после начала агломерирования частиц частицы могут никогда уже больше не разделиться вследствие действия сил Ван-дер-Ваальса. Предпочтительно композиция, стабилизирующая латекс, содержит набор поверхностно-активных веществ, содержащий, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество. Предпочтительным является анионное поверхностно-активное вещество, в особенности то, которое может стабильно сохраняться в течение периода времени, значительно превосходящего один месяц и доходящего вплоть до двух месяцев и более. Одним примером такого поверхностно-активного вещества является додецилбензо