[01222672]高性能医用天然乳胶/SiO2纳米复合材料的研发

1、课题来源与背景 本项目为广东省科技计划项目。虽然天然乳胶制品具有优异的综合性能,但其缺点也很突出,如抗老化性能差,在贮存中很容易老化发粘等。针对乳胶制品的缺点,本项目研究一种新型乳胶复合材料的技术,能有效改善乳胶制品的性能。 2、技术原理及性能指标 （1）技术原理 首先通过调节纳米二氧化硅分散溶液的pH,调节其表面电荷密度,让其表面带上负电荷。然后在超声作用下,加入聚二烯丙基二甲基氯化胺（PDDA）溶液,使带正电荷的PDDA组装到纳米SiO2粒子表面,得到PDDA包裹的纳米SiO2纳米粒。调节预硫化胶乳的pH,使其胶乳粒子表面带上负电荷。在超声作用下向胶乳中加入PDDA改性的纳米分散液。升温硫化,即得到纳米改性的胶乳复合材料和制品。 （2）性能指标 A、合同书预计指标 拉伸强度≥28Mpa;扯断伸长率（%）≥700;撕裂强度（kN／m）≥70 老化后性能（100℃×22h老化后）： 拉伸强度≥20MPa;扯断伸长率（%）≥600;撕裂强度（kN／m）≥40 B、实际达到的技术指标（根据国家、市质监部门的检验报告） 拉伸强度：28.5Mpa;扯断伸长率（%）：730;撕裂强度（kN/m）：70.7 老化后性能（100℃×22h老化）： 扯断强度：21.2Mpa;扯断伸长率（%）：620;撕裂强度（kN/m）：42.3 3、技术的创造性与先进性 （1）PDDA改性纳米二氧化硅粒子的制备 采用静电自组装的方法将聚阳离子PDDA成功组装到纳米SiO2粒子表面,从而成功解决了纳米SiO2粒子表面能高,易于自聚集的缺点。 （2）利用静电作用分散纳米粒子 通过调节胶乳的表面电荷,使得胶乳表面带上丰富的负电荷,然后在胶乳中分散表面带正电荷的改性的纳米二氧化硅粒子。 本项目已发表论文6篇,其中3篇被SCI收录,申请1项国家发明专利。 4、技术的成熟程度、适用范围和安全性 本项目成果在合作单位湛江博大橡胶制业有限公司,进行生产性实验。产品经农业部天然橡胶加工重点开放实验室检验,性能指标符合国家标准GB/T528-98、GB/T529-99要求,与传统的天然乳胶制品相比,用新技术制备的医用天然乳胶制品在抗老化、拉伸强度、撕裂强度和安全性等方面的性能明显提高。 5、应用情况及存在的问题 本项目成果除了在湛江博大橡胶制业有限公司进行生产性实验,同时也应用于湛江信佳橡塑制品有限公司及湛江嘉力手套制品有限公司。3家企业合计年新增加产值约1581万元,利税330万元,经济效益明显。但本成果还未引起政府及行业重视,没有得到广泛的推广应用。