一種含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套及其制作方法以及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于保護(hù)套類產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種二維六方晶格材料在人體接觸性保護(hù)套上的應(yīng)用及應(yīng)用該材料的人體接觸性保護(hù)套，如安全套、手套等接觸人體的保護(hù)套產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，人體所使用的橡膠套體類產(chǎn)品，一般都是通過乳膠浸潰成型，如手套、安全套等，但都不具備智能或其他定向需求的功能。
[0003]所謂的智能(性)是指:1、能反映使用者目前的健康狀態(tài)；2、能反映使用者目前的心理狀態(tài)；3、根據(jù)使用者心理需求制造幻覺；4、能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)信息。
[0004]另外，所謂的定向需求的功能是指:1、能改善、提高或拓展產(chǎn)品某方面功能，其中包括用戶特別強(qiáng)調(diào)的產(chǎn)品物理化學(xué)性能；2、可儲(chǔ)存關(guān)于使用者信息的超級電子芯片；3、符合醫(yī)療器械要求，所用材料進(jìn)入人體無不良影響。
[0005]然而，由于套類產(chǎn)品是大批量生產(chǎn)，且生產(chǎn)過程又受關(guān)鍵工序、特殊過程的多因素影響，且與人體親密接觸，如何解決滿足衛(wèi)生及醫(yī)療器械要求的應(yīng)用材料，一直是生產(chǎn)企業(yè)的難題。因此，石墨烯等二維平面結(jié)構(gòu)的二維六方晶格結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，恰好使以上問題迎刃而解。
[0006]就目前而言，石墨烯是一種二維六方晶格結(jié)構(gòu)的新型材料，以石墨烯為例是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，其只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料，具有優(yōu)良的物理特性:
[0007]第一，石墨烯是迄今為止世界上強(qiáng)度最大的材料，用石墨烯制成厚度相當(dāng)于普通食品塑料包裝袋厚度的薄膜(約100納米)，可承受大約兩噸重的壓力，而不至于斷裂，將其應(yīng)用到制造超輕防彈衣、超薄超輕型飛機(jī)材料等有很好的前景。
[0008]第二，石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料，具有廣泛的應(yīng)用前景，能在微電子領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)揮巨大作用，比如制造超微型晶體管。在材料應(yīng)用方面，將全面取代硅材料在觸摸屏、顯示器、芯片、發(fā)光二極管等廣泛應(yīng)用領(lǐng)域中的位置。
[0009]第三，石墨烯具有高速充放電性能，用于超級電容器的導(dǎo)電電極。
[0010]六方氮化硼，與石墨是等電子體，具有白色石墨之稱，具有類似石墨的二維六方晶格的層狀結(jié)構(gòu)，具有良好的自潤滑性、電絕緣性、導(dǎo)熱性和耐化學(xué)腐蝕性，具有中子吸收能力等。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，其對所有熔融金屬化學(xué)呈惰性，成型制品便于機(jī)械加工，有很高的耐濕性。
[0011]綜上所述，目前，市場上尚未出現(xiàn)將石墨烯或六方氮化硼拓展于用于人體接觸性保護(hù)套的使用，因此，研發(fā)一種具有將石墨烯或六方氮化硼等二維六方晶格材料應(yīng)用于人體接觸性保護(hù)套，以滿足其智能型及定向需求的多功能效果是市場的迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套，本發(fā)明將具有二維六方晶格材料應(yīng)用于人體接觸性保護(hù)套上，有效地提高保護(hù)套的韌性、氣密性、標(biāo)識(shí)性能、導(dǎo)電性等，確保保護(hù)套具有較好的多方位的智能性以及能滿足定向需求的功能。
[0013]為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
[0014]本發(fā)明所述的一種含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套，包括保護(hù)套本體，所述保護(hù)套本體包括至少一層基體層、至少一層由二維六方晶格材料制成的功能層。
[0015]作為上述技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述功能層中的二維六方晶格材料是石墨烯或氮化硼或二維錫的二維六方晶格分子結(jié)構(gòu)的材料。
[0016]在本發(fā)明中，所述功能層為N層，1的自然數(shù)，所述基體層為N層或N+1層，所述基體層、功能層由內(nèi)至外依次間隔設(shè)置。
[0017]在本發(fā)明中，所述功能層上的二維六方晶格材料做成電子芯片狀或者片狀信息存儲(chǔ)器或者識(shí)別碼置于保護(hù)套本體上。
[0018]在本發(fā)明中，所述基體層是由天然或非天然的高分子彈性體制作或在高分子彈性體上附加有高分子涂料制作而成，所述保護(hù)套本體為安全套或醫(yī)用手套或腳套或面膜套，所述高分子彈性體可以為乳膠或聚乙烯醇樹脂或聚氨酯。
[0019]本發(fā)明還公開了一種含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套的制備方法:其具體步驟是:
[0020](1)選用人體接觸性保護(hù)套模具；
[0021](2) 二維六方晶格材料溶液的配置；
[0022](3)將人體接觸性保護(hù)套模具在高分子彈性體溶液中一次成型；
[0023](4)以全面或以局部或以圖案的方式涂印二維晶格材料溶液并成型；
[0024](5)在高分子彈性體溶液中二次成型；
[0025](6)對應(yīng)地以全面或以局部或以圖案的方式涂印二維晶格材料溶液并成型；
[0026](7)繼續(xù)多次交錯(cuò)在高分子彈性體溶液中分別進(jìn)行繼續(xù)成型，和對應(yīng)地以全面或以局部或以圖案的涂印二維晶格材料溶液的過程；
[0027](8)最后一次在高分子彈性體溶液中分別進(jìn)行繼續(xù)成型；
[0028](9)脫模；
[0029](10)產(chǎn)品成型。
[0030]本發(fā)明同樣還公開了將二維六方晶格材料于人體接觸性保護(hù)套的應(yīng)用，其能做成電子芯片狀或者片狀信息存儲(chǔ)器或者識(shí)別碼置于保護(hù)套本體上。
[0031 ] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0032]1、本發(fā)明將石墨烯、立方氮化硼等二維六方晶格材料作為功能層應(yīng)用于人體接觸性保護(hù)套中來，充分利用石墨烯、立方氮化硼等二維六方晶格的本身的如下特性:
[0033](1)具有六方單層原子或分子結(jié)構(gòu)；
[0034](2)相比其他材料具有更優(yōu)越、更突出的理化性能:例如都具有分子結(jié)構(gòu)柔軟，量子電導(dǎo)性、特有的電子特性，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和自潤滑性，高強(qiáng)度、高韌性、氣密性等；
[0035](3)具有優(yōu)越的材料力學(xué)特征，如可合成超薄、超輕、超韌的產(chǎn)品；
[0036]2、因?yàn)槭?、六方氮化硼的電子特性，可以將其制成納米級的信息存儲(chǔ)器，在上面同步賦上產(chǎn)品生產(chǎn)過程的各種參數(shù)信息等，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品信息的可追溯；
[0037]3、可將功能層作為感應(yīng)裝置，能測試及反饋使用者接觸的人體或物體是否帶有毒性、細(xì)菌或病毒，用以保障使用者的安全；
[0038]4、將所述功能層制成智能電容芯片狀附在保護(hù)套上，這種智能電容芯片能模擬人體發(fā)出人體生物電形成生物電磁場，能讓使用者產(chǎn)生觸感；又或者可以把使用者的生物電信號轉(zhuǎn)化為光電信號，讓使用者視覺直接感受。
【附圖說明】
[0039]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)的說明:
[0040]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所述的人體接觸性保護(hù)套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2是上述圖1的A-A向剖視圖；
[0042]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一所述的人體接觸性保護(hù)套的立體示意圖。
[0043]圖4是本發(fā)明中所用的單元二維六方晶格材料(以石墨烯為例)的分子結(jié)構(gòu)式；
[0044]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三所述的人體接觸性保護(hù)套結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]實(shí)施例一:
[0046]如圖1至圖3所示，本發(fā)明所述的應(yīng)含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套，包括保護(hù)套本體1，所述保護(hù)套本體包括內(nèi)外間隔設(shè)置的基體層11、設(shè)有二維六方晶格材料的功能層12。
[0047]在本發(fā)明中，所述功能層3是由石墨烯或氮化硼或二維錫的二維六方晶格材料，如圖1所示，該圖即為石墨烯的分子結(jié)構(gòu)示意圖，其在二維平面上為六方的結(jié)構(gòu)，由于石墨烯或氮化硼二維六方晶格材料的特殊的分子結(jié)構(gòu)，制得的產(chǎn)品輕薄，接觸性好，使得人體接觸性保護(hù)套在使用時(shí)有更好的用戶體驗(yàn)效果，特別適用于安全套產(chǎn)品。
[0048]如圖2、圖3所示，在本發(fā)明中，所述功能層12為N = 3層，所述基體層11為4層，所述基體層11是由天然或非天然的高分子彈性體制作或在高分子彈性體上附加有高分子涂料制作而成，所述基體層11、功能層12由內(nèi)至外依次間隔設(shè)置，且最外一層為基體層11 ；且所述功能層12的面積不大于基體層11的面積，多個(gè)功能層12可以以全面設(shè)置或以局部設(shè)置或以圖案的方式進(jìn)行施加在該多層基體層11上的。此外，間隔設(shè)置的相鄰兩層功能層12上的二維六方晶格材料錯(cuò)位設(shè)置，這樣就更有效地增強(qiáng)人體接觸性保護(hù)套在各個(gè)方向的拉伸性能和提高產(chǎn)品的致密性，在外力將保護(hù)套擴(kuò)張過程中使保護(hù)套不至于損壞或泄露，使用效果好，實(shí)用性強(qiáng)。
[0049]以下具體說明本發(fā)明所述的含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套的制作過程:
[0050]本實(shí)施例所述的含有二維六方晶格材料的人體接觸性保護(hù)套的制備方法:其具體步驟是:
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