本發(fā)明涉及性用品領(lǐng)域，尤其涉及一種致密內(nèi)膜石墨烯避孕套的制造方法。

背景技術(shù)：

目前最常見的避孕套一般為天然乳膠避孕套，但這種避孕套有三個缺陷：一是由于固含的一部分水溶性蛋白質(zhì)無法脫除，對小部分人群易造成皮膚過敏，有安全隱患；二是受其制造工藝方法限制，厚度較厚，易降低使用體驗；三是受天然乳膠材質(zhì)本身特性限制，導(dǎo)熱性差，同樣易降低使用體驗。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸有一些廠家開始推出聚氨酯材質(zhì)的避孕套，這種材料相對于天然乳膠而言具有五大優(yōu)點：強(qiáng)度高、致密性高、生物相容性好、厚度薄、導(dǎo)熱快。但同時也有一些相對不足的地方：一是韌性差，破損和脫出率相較天然乳膠避孕套高；二是相對較脆硬，使用時容錯率低；三是拉伸比低，對具有不同生理特征的人群不能廣泛適用。

針對現(xiàn)有技術(shù)中的這些問題，市場上亟待一種成型性好、生產(chǎn)效率高、柔軟度高、延伸率高的致密內(nèi)膜石墨烯避孕套。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供成型性好、生產(chǎn)效率高、柔軟度高、延伸率高的致密內(nèi)膜石墨烯避孕套的制造方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種制造致密內(nèi)膜石墨烯避孕套的方法，包括以下步驟：

1）內(nèi)層制備

①在密閉空間內(nèi)準(zhǔn)備內(nèi)置有螺旋碳纖維熱源的二氧化硅柱狀圓頭模具；

②在二氧化硅柱狀內(nèi)模表面噴涂厚度5μm-8μm的純銅層；

③在密閉空間內(nèi)以150sccm-180sccm的速率通入還原性氣氛；

④氣氛持續(xù)通入5min后，將模具通過30min-35min加熱，均勻升溫至1020℃-1050℃；

⑤將還原性氣氛通入速率調(diào)整至15sccm-20sccm，以80sccm-100sccm的速率通入丙烷；

⑥持續(xù)35min-40min，生成石墨烯內(nèi)膜

2）外層制備

①采用3bar-5bar氣壓的氮?dú)鈱?）中步驟⑥獲得的石墨烯內(nèi)膜及模具冷卻至300℃-350℃；

②配置四氫呋喃、環(huán)氧丙烷、高氯酸、醋酸酐混合溶液，霧化后通入密閉空間內(nèi)；

③在密閉空間內(nèi)加載正靜電場，通過不斷噴霧保持霧氣濃度不變，至零件緩冷至室溫，獲得在石墨烯內(nèi)膜表面復(fù)合有與石墨烯緊密結(jié)合的端羥基聚四氫呋喃；

④浸入含二異氰酸脂的液態(tài)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行聚合，即完成聚氨酯外層的生產(chǎn)；

3）避孕套成型

①取出模具，放至溫度50℃-58℃的烘箱內(nèi)至干燥；

②將零件表面均勻涂抹封閉劑，然后升溫至45℃-50℃，保溫20min-30min，然后自然干燥并卷邊，即獲得避孕套坯料；

③對步驟②獲得的避孕套坯料進(jìn)行膨潤、干燥、檢驗、真空封裝處理，即獲得所需致密內(nèi)膜石墨烯避孕套。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：采用在噴涂的銅上化學(xué)氣相沉積石墨烯，成本低，結(jié)構(gòu)致密，活性高，在正電場（根據(jù)我公司試驗情況，端羥基聚四氫呋喃與石墨烯在正靜電場內(nèi)更易結(jié)合，這與同時申請的另一份專利不同）作用下，更易于與外層聚氨酯原料之一的端羥基聚四氫呋喃結(jié)合緊密，使兩者有機(jī)結(jié)合，然后通過合適的工藝使聚氨酯的聚合反應(yīng)直接在石墨烯表面進(jìn)行，這樣獲得的彈性功能型聚氨酯與石墨烯的結(jié)合力將遠(yuǎn)優(yōu)于簡單的物理粘接；由于采用了電化學(xué)制備工藝，獲得內(nèi)層為等邊六角形晶粒形狀的石墨烯膜，由于石墨烯是現(xiàn)有已知材料中比強(qiáng)和韌性最好的材料，也為本發(fā)明提供了足夠的強(qiáng)度支撐及抗破損能力，使本發(fā)明的韌性和拉伸比大大提高，除此之外，石墨烯還有高導(dǎo)熱、親膚性好的特點，其內(nèi)表面自成固定等邊六角形形狀，增大內(nèi)表層與肌膚之間的摩擦力，由于石墨烯本身的材質(zhì)特性，它本身會有主動吸附在肌膚表面的傾向，給人體增強(qiáng)快感的結(jié)構(gòu)支持；表層材料是聚氨酯為主，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)數(shù)據(jù)，彈性功能型聚氨酯具有優(yōu)良的綜合性能，使最終成型的避孕套外層具有非常好的彈性和強(qiáng)度，同時有一定的聚氨酯柔墊緩沖，韌性也能基本滿足使用要求，加之石墨烯的結(jié)構(gòu)支撐，韌性也優(yōu)于同等條件下的天然乳膠制品；工藝設(shè)計合理，步驟簡短易實現(xiàn)，采用較粗放的方式制取的石墨烯不同于高精生產(chǎn)的電學(xué)或光學(xué)需求石墨烯，其質(zhì)地相對粗糙、散亂，且不是單層結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明所需的強(qiáng)度、韌性、傳熱、抗撕裂等性能完全能得到滿足，成本大大低于高精度石墨烯；事實也證明在針對與內(nèi)層的石墨烯結(jié)合成的最終成品避孕套檢測時，實測出的各項指標(biāo)均優(yōu)于一般的乳膠制品，其中電極測試未發(fā)現(xiàn)漏電；漏水試驗維持了10min未發(fā)現(xiàn)有漏水現(xiàn)象，高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1min；空氣爆破試驗實測充氣體積可達(dá)31l-36l，高于一般要求的18l；壓力3.8kpa-4.3kpa，遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超強(qiáng)避孕套的2.0kpa；拉斷力平均值161n-173n，高于標(biāo)準(zhǔn)要求的100n；沒有針孔和可見缺陷。與同時申請的另一份專利相較，本發(fā)明的，成型性相對更好、生產(chǎn)效率更高、柔軟度明顯更優(yōu)、延伸率較高，但強(qiáng)度較低，耐磨、耐蝕、抗沖擊性能相對較差。

具體實施方式

實施例1

一種制造致密內(nèi)膜石墨烯避孕套的方法，包括以下步驟：

1）內(nèi)層制備

①在密閉空間內(nèi)準(zhǔn)備內(nèi)置有螺旋碳纖維熱源的二氧化硅柱狀圓頭模具；

②在二氧化硅柱狀內(nèi)模表面噴涂厚度6μm的純銅層；

③在密閉空間內(nèi)以160sccm的速率通入還原性氣氛；

④氣氛持續(xù)通入5min后，將模具通過32min加熱，均勻升溫至1030℃；

⑤將還原性氣氛通入速率調(diào)整至18sccm，以90sccm的速率通入丙烷；

⑥持續(xù)38min，生成石墨烯內(nèi)膜

2）外層制備

①采用4bar氣壓的氮?dú)鈱?）中步驟⑥獲得的石墨烯內(nèi)膜及模具冷卻至320℃；

②配置四氫呋喃、環(huán)氧丙烷、高氯酸、醋酸酐混合溶液，霧化后通入密閉空間內(nèi)；

③在密閉空間內(nèi)加載正靜電場，通過不斷噴霧保持霧氣濃度不變，至零件緩冷至室溫，獲得在石墨烯內(nèi)膜表面復(fù)合有與石墨烯緊密結(jié)合的端羥基聚四氫呋喃；

④浸入含二異氰酸脂的液態(tài)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行聚合，即完成聚氨酯外層的生產(chǎn)；

3）避孕套成型

①取出模具，放至溫度55℃的烘箱內(nèi)至干燥；

②將零件表面均勻涂抹封閉劑，然后升溫至48℃，保溫25min，然后自然干燥并卷邊，即獲得避孕套坯料；

③對步驟②獲得的避孕套坯料進(jìn)行膨潤、干燥、檢驗、真空封裝處理，即獲得所需致密內(nèi)膜石墨烯避孕套。

根據(jù)本實施例生產(chǎn)出的避孕套，隨機(jī)選取20支進(jìn)行實測并取平均值后四舍五入，測出的各項指標(biāo)均優(yōu)于一般的乳膠制品，其中空氣爆破試驗實測充氣體積可達(dá)35l；壓力4.1kpa；拉斷力平均值171n。

實施例2

整體與實施例1一致，差異之處在于：

1）內(nèi)層制備

②在二氧化硅柱狀內(nèi)模表面噴涂厚度5μm的純銅層；

③在密閉空間內(nèi)以150sccm的速率通入還原性氣氛；

④氣氛持續(xù)通入5min后，將模具通過30min加熱，均勻升溫至1020℃；

⑤將還原性氣氛通入速率調(diào)整至15sccm，以80sccm的速率通入丙烷；

⑥持續(xù)35min，生成石墨烯內(nèi)膜

2）外層制備

①采用3bar氣壓的氮?dú)鈱?）中步驟⑥獲得的石墨烯內(nèi)膜及模具冷卻至300℃；

3）避孕套成型

①取出模具，放至溫度50℃的烘箱內(nèi)至干燥；

②將零件表面均勻涂抹封閉劑，然后升溫至45℃，保溫20min，然后自然干燥并卷邊，即獲得避孕套坯料；

根據(jù)本實施例生產(chǎn)出的避孕套，隨機(jī)選取20支進(jìn)行實測并取平均值后四舍五入，測出的各項指標(biāo)均優(yōu)于一般的乳膠制品，其中空氣爆破試驗實測充氣體積可達(dá)32l；壓力3.9kpa；拉斷力平均值165n。

實施例3

整體與實施例1一致，差異之處在于：

一種制造致密內(nèi)膜石墨烯避孕套的方法，包括以下步驟：

1）內(nèi)層制備

②在二氧化硅柱狀內(nèi)模表面噴涂厚度8μm的純銅層；

③在密閉空間內(nèi)以180sccm的速率通入還原性氣氛；

④氣氛持續(xù)通入5min后，將模具通過35min加熱，均勻升溫至1050℃；

⑤將還原性氣氛通入速率調(diào)整至20sccm，以100sccm的速率通入丙烷；

⑥持續(xù)40min，生成石墨烯內(nèi)膜

2）外層制備

①采用5bar氣壓的氮?dú)鈱?）中步驟⑥獲得的石墨烯內(nèi)膜及模具冷卻至350℃；

3）避孕套成型

①取出模具，放至溫度58℃的烘箱內(nèi)至干燥；

②將零件表面均勻涂抹封閉劑，然后升溫至50℃，保溫30min，然后自然干燥并卷邊，即獲得避孕套坯料；

根據(jù)本實施例生產(chǎn)出的避孕套，隨機(jī)選取20支進(jìn)行實測并取平均值后四舍五入，測出的各項指標(biāo)均優(yōu)于一般的乳膠制品，其中空氣爆破試驗實測充氣體積可達(dá)33l；壓力4.0kpa；拉斷力平均值169n。

對所公開的實施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。