CN100354015C - 一种具有保健功能的复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有电气石的复合材料，是以3～20%电气石、70～87%铁氧体永磁、0.5～5%偶联剂和0.5～5%环氧树脂为原料，将电气石、铁氧体永磁分别粉碎成0.2～8μm的细粉，混合制成复合粉体，加入所需量的偶联剂和环氧树脂，混合均匀，送入充磁压模机中压制成型并充磁后出模，经加温热处理后制成复合材料。电气石在常温下能发射红外线和释放空气负离子，与磁性材料结合在一起，磁性材料能够持续维持电气石的功效。本发明生产的复合材料可以应用到床垫、被子、枕头等床上用品中制成保健寝具。

Description

一种具有保健功能的复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种具有保健功能的复合材料，更具体地说，本发明涉及一种含有电气石的复合材料。本发明还涉及该复合材料的制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们生活水平在不断提高，工作节奏也在不断加快，健康的睡眠越来越受到人们的重视。人们白天总是处于活动之中，因此，晚上休息时，通过床上用品对人体进行保健、调理是最佳休养生息的时机。人的一生有三分之一的时间是在睡眠中度过的，忙碌一天后，人们也非常希望有一个生态健康的睡眠环境，能达到解除疲劳、预防疾病、养生保健的功效。但目前市场上销售的保健寝具，使用的保健材料功能均比较单一，效果也并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高性能的保健功能复合材料，将其整合到寝具中，通过多种物理因子的协同作用，可以实现生态健康的睡眠，达到促进健康的目的。

本发明的保健功能复合材料由下述重量百分比的原料复合制成：

电气石      3～20％

铁氧体永磁  70～87％

偶联剂      0.5～5％

环氧树脂    0.5～5％

其中的电气石是粒度为0.2～8μm的铁电气石粉，铁氧体永磁为锶铁氧体SrO·6Fe₂O₃，粉碎成0.2～8μm的粒度使用，偶联剂为钛酸脂偶联剂或硅烷偶联剂，环氧树脂为双酚A型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

本发明保健功能复合材料的具体制备方法是：

a)、将电气石、铁氧体永磁分别粉碎成0.2～8μm的细粉，并按照配比要求混合制成复合粉体；

b)、加入所需量的偶联剂和环氧树脂，进一步混合均匀；

c)、混合物料送入充磁压模机中，压制成型并同时充磁，使磁场强度达到500～1400高斯；

d)、出模，通过在50℃～200℃的20～30分钟加温热处理过程，制成复合材料。

热处理后的复合材料最后还要送入真空干燥箱中进行真空干燥，使复合·材料中的有机物完全挥发。

有关电气石的记载，始于古锡兰，1880年，法国的皮埃罗·查里兄弟首先证明，电气石是一种具有永久电极的天然矿石，1989年日本学者Kubo首先发现了电气石存在自发电极和静电场现象，由此兴起了电气石在环保、人体保健领域的研究热潮。电气石是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物，柱状晶体，硬度7～7.8，比重3.03～3.25，主要产于巴西，斯里兰卡等地，我国新疆、云南等省也盛产电气石。

电气石的一个重要特性是在常温下能发射高发射率的红外线，其波长范围恰好处在与人体相匹配的4～14微米波段，发射率高达0.90以上。由于人体的皮肤及皮下组织含有70％的水份，而水又是远红外线的良好吸收体，因此远红外线的热效应遂可以引起人体的一系列生理效应，产生激活生物大分子的活性，改善局部和全身的血液循环，增强新陈代谢，提高免疫功能等作用。

电气石的另一个重要特性是可以持续永久性地释放负离子。电气石有一种特殊的功能，即热电效应，在接受周围能量时，它能够与周围环境能量交换，电离周围空气，激发空气中电子的放出，从而产生负离子，即空气负离子。空气负离子被誉为“空气维生素”、“环境警察”、“大气长寿素”等美名，是人类提神醒脑的保健空气。负离子对人体健康的生物效应有三个重要方面，即：可以使人体内的自由基无毒化；可以使人体体液呈现弱碱性；可以使空气质量得到改善。

电气石还具有生物电的特性。所谓生物电，即活的细胞或组织在静止或活动状态的电位以及变化，其现象叫做生物电现象。因为电流经过之处会发生磁场，所以也叫生物磁场。膜电位是组织在静止状态时的电位，动作电位是组织在兴奋时产生的电位变化。这主要是由于活的细胞有新陈代谢，由新陈代谢所产生的能量来维持这种生物电特性。当细胞死了，代谢停止了，这种生物电也就不存在了。另一方面，人之所以能活着，是靠着微弱的生物电流支撑着。而电气石的微弱电流恰好与人体的生物电流相匹配，必然能引起人体的生物电效应，如促进新陈代谢，调节中枢神经系统和植物神经系统，调节大脑皮层的功能，因此，对心脏节律和血液循环，特别是微循环都有着有益的改善作用，对于细胞膜，细胞内外体液的调节，特别是离子的交换、能量的交换、信息的交换都是一个良性信号。

电气石还具有人体所必需的十几种矿物质和微量元素，并且这些微量元素都还具有抗菌特性。

磁疗在我国具有悠久的历史，公元前二世纪时就有关于磁石治病的记载，李时珍在《本草纲目》大药典中也对磁疗有详实的记录。磁疗具有舒筋活络、降低血脂、消炎、止痛、镇静等作用，对解除疲劳、促进血液循环有较好的效果，对人体健康具有保健功能。

将电气石与磁性材料结合在一起后，磁对电气石所产生的磁场或形成的电解起到长时间持续维持的积极作用，并能够加强活性分子的界面活性特征。原子中的电子产生的磁场不会互相消失，因此可以保持永久的磁性，这种磁性对于活性分子极强的界面活性及电气石所产生的波场(电场)而言是永久性的。具体说来，就是利用自然物理因子的特异性作用，将多种因子联合应用，相互间协同加强作用，结合使用，提高使用价值。

将磁性材料进行超细化加工处理，并不会影响其性能。在电气石的周围存在着以c轴轴面为两极的静电场，随着电气石被超细粉碎，其静电场强度也急剧增加，作用也越加明显。

本发明材料中选择的偶联剂为钛酸脂偶联剂或硅烷偶联剂，它的加入起到了偶联活化的作用，改善了铁氧体永磁在复合材料中的分散性，显著增加了电气石和铁氧体永磁的结合强度，使铁氧体永磁具有良好的机械性能。选择的环氧树脂为酚醛清漆型环氧树脂，它不仅固化速度快，并且抗氧化能力强。

附图说明

图1是本发明复合材料应用在床垫上的结构示意图；

图2是本发明复合材料应用在被子上的结构示意图；

图3是本发明复合材料应用在枕头上的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

将电气石粉碎为0.3μm粒度的铁电气石粉，铁氧体永磁粉碎成0.5μm的粒度，称取18kg电气石粉、80kg铁氧体永磁混合搅拌均匀，加入1kg Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅硅烷偶联剂、1kg二氧化双环戊二烯脂环族环氧树脂，进一步混合均匀。

混合后的物料送入充磁压模机中，压制成圆片的形状，并同时充磁，使圆片的磁场强度达到1000高斯；压制成型的圆片硬度可以通过调节充磁压膜机的压力大小来控制。

将圆片复合材料出模后，加热至80℃对其进行加温热处理30分钟，使偶联剂与环氧树脂交联固化，最终制成复合材料。

制成的复合材料还要送入真空干燥箱中进行真空干燥，以使复合材料中的有机物完全挥发。

最后，对制成的复合材料进行手工打磨和机器自动打磨，得到成品。

实施例2

将电气石粉碎为1μm粒度的铁电气石粉，铁氧体永磁粉碎成2μm的粒度，称取3kg电气石粉、87kg铁氧体永磁混合搅拌均匀，加入5kg多活性基团的螯合型磷酸酯钛偶联剂、5kgE-55双酚A型环氧树脂，进一步混合均匀。

混合后的物料送入充磁压模机中，压制成圆片的形状，并同时充磁，使圆片的磁场强度达到1300高斯；压制成型的圆片硬度可以通过调节充磁压膜机的压力大小来控制。

将圆片复合材料出模后，加热至50℃对其进行加温热处理20分钟，使偶联剂与环氧树脂交联固化，最终制成复合材料。

制成的复合材料还要送入真空干燥箱中进行真空干燥，以使复合材料中的有机物完全挥发。

最后，对制成的复合材料进行手工打磨和机器自动打磨，得到成品。

应用例1

图1是本发明应用于床垫的剖面结构示意图。图中，表面包裹的是床垫套1，其材料可以选用棉布、麻布或丝绸等；内部为由纯棉布3包裹的垫芯4，垫芯的材料可以为聚氨酯、椰棕、海绵等，主要是起着支撑和承重的作用，在垫芯的表面还可以有规律地排列着凹凸按摩点。在纯棉布3上均匀分布着用粘合剂固定的复合材料圆片2，其数量因产品规格和型号的不同而不同，圆片2是运用铁氧体永磁和电气石粉生产的复合材料。

应用例2

图2是本发明应用于被子的剖面结构示意图。图中，表面包裹的是被套1，其材料可以选用棉布、麻布或丝绸等；中间为被芯4，其材料可以为羊毛、羽绒、棉花、人造纤维等，在被芯4的表面上包裹着一层纯棉布3；纯棉布3上用热熔布均匀固定着复合材料圆片2，圆片2是运用铁氧体永磁和电气石粉生产的复合材料。

应用例3

图3是本发明应用于枕头的剖面结构示意图。图中，表面包裹的是枕套1，其材料可以选用棉布、麻布或丝绸等；中间为枕芯4，其材料可以为海绵、天然苎麻、椰棕、聚氨酯等，在枕芯4上为包裹枕芯的不织布层3，在枕芯4的表面用粘合剂固定着复合材料圆片2，圆片2是运用铁氧体永磁和电气石粉生产的复合材料。

Claims (9)

1、一种具有保健功能的复合材料，其特征是由下述重量百分比的原料复合制成：

电气石      3～20％

铁氧体永磁  70～87％

偶联剂      0.5～5％

环氧树脂    0.5～5％，

将电气石、铁氧体永磁分别粉碎成0.2～8μm的细粉，按照配比混合制成复合粉体，加入所需量的偶联剂和环氧树脂，混合均匀，送入充磁压模机中压制成型并充磁后出模，经加温热处理后制成复合材料。

2、根据权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的铁氧体永磁为锶铁氧体SrO·6Fe₂O₃。

3、根据权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的偶联剂为钛酸脂偶联剂或硅烷偶联剂。

4、根据权利要求1所述的复合材料，其特征是所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂或脂环族环氧树脂。

5、根据权利要求1所述的复合材料，其特征是使用的电气石和铁氧体永磁的粒度为0.2～8μm。

6、权利要求1所述具有保健功能复合材料的制备方法，其特征是以下述步骤制备：

a)、将电气石、铁氧体永磁分别粉碎成0.2～8μm的细粉，并按照配比要求混合制成复合粉体；

b)、加入所需量的偶联剂和环氧树脂，进一步混合均匀；

c)、混合物料送入充磁压模机中，压制成型并同时充磁；

d)、出模，经加温热处理后制成复合材料。

7、根据权利要求6所述的复合材料制备方法，其特征是充磁后的复合材料磁场强度达到500～1400高斯。

8、根据权利要求6所述的复合材料制备方法，其特征是所述加温热处理的过程是在50℃～200℃加热20～30分钟。

9、根据权利要求6所述的复合材料制备方法，其特征是热处理后的复合材料送入真空干燥箱中进行真空干燥。