CN104610559A - 一种吸震材及垫体及该垫体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸震材料，所述的吸震材料包括基层，基层表面具有涂层，所述的涂层材料为有机硅涂层或聚氨酯涂层。所述的有机硅涂层的质量组分包含:有机硅：65~130份；溶剂：0~7份；固化剂：0~16份；催化剂：0~12份；成膜剂：0~12份。所述聚氨酯涂层的质量组分包含:聚氨脂：65~130份；溶剂：0~7份；固化剂：0~16份；催化剂：0~12份；成膜剂：0~12份。

Description

一种吸震材及垫体及该垫体的制备方法

技术领域

本发明涉及一种吸震材及垫体及该垫体的制备方法。

背景技术

在现有技术中，最通用普遍的聚氨脂发泡体，具优良弹性，但大部分产品不透气，且无法高温杀菌；以聚烯烃类做成的类似结构体，有透气性，长期回弹性，但不能高温杀菌。日常坐垫、床垫等垫材的构成材料不仅要求：（1）疏水耐油性；（2）适合使用条件的弹性系数；（3）表现出良好的防振性能和缓冲性能要求；（4）优良的回弹性；（5）良好的耐疲劳性。但在现有技术中，用于坐垫、床垫的材料使用的是发泡体，然而开孔发泡体作为坐垫、床垫极易吸收身体的汗水，而且不易排出，降低产品使用寿命；若采用闭孔发泡体，透气性能变差，接触闭孔发泡的皮肤无法呼吸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种绝缘性好、耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能的吸震材料。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种吸震材料，所述的吸震材料包括基层，基层表面具有涂层，所述的涂层材料为有机硅或聚氨脂。

优选地，述的有机硅涂层的质量组分包含:

有机硅                 65~130份

溶剂                   0~7份

固化剂                 0~16份

催化剂                 0~12份

成膜剂                 0~12份。

优选地，所述聚氨脂涂层的质量组分包含:

聚氨脂                 65~130份

溶剂                   0~7份

固化剂                 0~16份

催化剂                 0~12份

成膜剂                 0~12份。

优选地，所述有机硅为甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷中的一种或几种。

优选地，所述溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或几种；所述的固化剂为乙烯基硅油、环氧改性硅油、三乙醇胺、过氧化二苯甲酰的一种或几种；所述的催化剂为碱、钴、锡、铁、其它金属的可溶性有机盐中的一种或几种。

优选地，所述的基层材料的质量组分包含:

热塑性聚酯弹性体      50～100份

热塑性聚氨酯弹性体     3～18份

聚氯乙烯              10～30份

热塑性聚烯烃弹性体     0～10份

本发明还提供一种使用上述材料制成的多用途垫体，所述的垫体包括相互卷曲缠绕后熔融压制成型的多条纤维状细丝。所述纤维状细丝由所述的吸震材料制成。

优选地，述的垫体的上表面从边缘处向中间位置逐渐凹陷，在所述垫体的上表面形成一凹陷区，所述的垫体的表面设置有多个凹槽，所述的凹槽间隔排列在所述的垫体表面。

优选地，所述的纤维状细丝的直径为0.05mm~3.00mm。

本发明还提供一种多用途垫体的制备方法，其特征在于：包含以下步骤，

（1）将权利要求1所述的基层材料成型为相互平行的纤维状细丝；

（2）改变相互平行的纤维状细丝的运动方向，使细丝间互相发生点碰撞，在热的作用下产生粘结力，成型为网状结构，形成半成品1；

（3）将半成品1切割成相应的尺寸，得到半成品2；

（4）将半成品2压缩或膨胀定型，得到半成品3；

（5）将半成品3毛边修剪，得到半成品4；

（6）将半成品4经过涂层材料溶液后使用烘烤箱将涂层材料溶液均匀地固化在半成品4的纤维状细丝的表面，得到成品。

优选地，步骤（4）中，将半成品2放入一预热的相应的模具内，所述的模具包括一上模板、一下模板，将半成品2放入所述模具内后，热空气从上模板进入模具内，经过半成品2，从下模板流出，然后在流入上模板，依次循环使半成品2膨胀或压缩定型得半成品3。

由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点：本发明以热塑性聚酯弹性体为主要原料，通过调节热塑性聚酯弹性体软硬段之间的比例，使弹性和硬度可以介于橡胶和塑料之间，以更好地控制弹性系数，提供了可均衡满足适于防振、缓冲性能的吸震材料。本发明有涂层的存在不仅增加了材料和成品的绝缘性、亮度、耐磨性、耐黄变性能、防水防污性等，而且还增加了成品的纤维状细丝之间的粘结强度及支撑强度，延长了产品的使用寿命。此外，该吸震材料耐高温，适用于高温杀菌。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明的基本原理、主要特征和优点，而本发明不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

本发明所述使用吸震材料制成的垫体采用两步热加工方式进行成型，首先将制作吸震材料的原料混合均匀后，使用挤出机及相应的模具将上述原料成型为相互平行的纤维状细丝，细丝的直径可控，在0.05mm-3.00mm范围内，改变相互平行的纤维状细丝的运动方向，使细丝间互相发生点碰撞，在热的作用下产生粘结力，成型为网状结构，即半成品1；半成品1的密度为25KG/M ³ —125KG/M ³ 。

上述制作吸震材料的原料为：热塑性聚酯弹性体：50份、热塑性聚氨酯弹性体：3份、聚氯乙烯：10份；或

上述制作吸震材料的原料为：热塑性聚酯弹性体：100份、热塑性聚烯烃弹性体：10份、热塑性聚氨酯弹性体：18份、聚氯乙烯：30份、增塑剂：2份、稳定剂：1份、抗氧剂：1份、润滑剂：1份、防污处理剂：2份。

从成本上讲，热塑性聚酯弹性体价格高，目前类似产品的都是使用热塑性聚酯弹性体的进行生产的，成本高，而本发明可以满足性能的基础上从原料上降低成本；

     从性能上讲，热塑性聚酯弹性体、热塑性聚氨酯弹性体聚氯乙烯都为极性聚合物，而热塑性聚烯烃弹性体为非极性聚合物，热塑性聚烯烃弹性体在配方中的占比过高，会使相容性变差，使得产品的强度降低；聚氯乙烯都为强极性聚合物，在配方中的占比过高，会使产品的回弹性变差；热塑性聚酯弹性体较易水解，加入量偏高，会使产品寿命降低。

所述增塑剂主要成分为对苯二甲酸二辛酯、环氧大豆油、偏苯三酸三辛酯中的一种或几种；稳定剂主要为钙锌复合稳定剂；抗氧剂主要为叔丁基酚类抗氧剂，包含抗氧剂1076和抗氧剂168；润滑剂主要为硬脂酸丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、芥酸酰胺、油酸酰胺和PE蜡中的一种或几种；防污处理剂主要为含氟类物质。

根据产品使用条件的不同，如要求防污，则可将半成品1经过装有防污处理剂的池槽，然后再经过压力控制器将多余的防污处理剂挤出，最后经过开放式烘箱使得防污处理剂均匀得固化在半成品1的表面；

根据目标产品的尺寸及使用要求，使用切割机将半成品1切割成相应的尺寸，得半成品2；

将上述半成品2放入已预热的相应模具内，该模具整体为空心厚壁结构，分上模板和下模板，模具内的空心部分与成品的尺寸相符，模具壁内装有上下表面相互贯通的通气管道，且每个通气管道内都装有迷你型加热器；半成品2放入已预热的模具内后，开启热空气循环装置，热空气以恒温恒速从模具的上表面进入上模板，经过通气管道流经半成品2，然后从下模板流出，进入恒温收集器，然后再流入上模板的通气管道，依次循环一段时间后，使半成品2充分膨胀或压缩定型，得半成品3；

将半成品3多余的毛边修剪，得半成品4。

将半成品4装入相应的池槽内，然后将半成品4经过装有涂层液的池槽，利用机械力再将多余的涂层液挤出，使用烘烤箱将涂层液均匀得固化在半成品1的每根丝的表面，得到成品。

所述的涂层材料为有机硅涂层和聚氨酯涂层，所述的有机硅涂层的质量组分包括：有机硅65份、溶剂7份、固化剂16份、催化剂12份、成膜剂12份；或有机硅涂层的质量组分包括：有机硅130份、溶剂7份、固化剂16份、催化剂12份、成膜剂12份，所述有机硅为甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷中的一种或几种；或有机硅涂层的质量组分包括：有机硅100份、二甲苯：2份、固化剂：3.3份、催化剂：1.4份、成膜剂：1.6份。其中，溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或几种；所述的固化剂为乙烯基硅油、环氧改性硅油、三乙醇胺、过氧化二苯甲酰的一种或几种；所述的催化剂为碱、钴、锡、铁或其它金属的可溶性有机盐中的一种或几种。

所述的聚氨脂涂层的质量组分包括：聚氨脂65份、溶剂7份、固化剂16份、催化剂12份、成膜剂12份；或聚氨脂涂层的质量组分包括：聚氨脂130份、溶剂7份、固化剂16份、催化剂12份、成膜剂12份；或聚氨脂涂层的质量组分包括：聚氨脂：100份、二甲苯：2份、固化剂：3.3份、催化剂：1.4份、成膜剂：1.6份。其中，溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或几种；所述的固化剂为乙烯基硅油、环氧改性硅油、三乙醇胺、过氧化二苯甲酰的一种或几种；所述的催化剂为碱、钴、锡、铁或其它金属的可溶性有机盐中的一种或几种。

有机硅涂层及聚氨脂涂层的存在使纤维状细丝之间的粘结强度由原来的0.8kgf增加到1.2kgf，使成品的支撑强度由原来的0.58kg/mm增加到2.30kg/mm。

在生产过程中，可以根据需要将垫体做成不同的形状，由于该垫体是使用纤维状细丝相互熔缠卷绕定型而成，所述的纤维状细丝是由热塑性聚酯弹性体材料为主要成分制成，因此所述的垫体具有较佳弹性支撑力、弹性回复力与透气性等效用，因此在使用的过程中，可提供人体坐、卧、靠抵用。

所述垫体的表面设置有多个凹槽时，可以使所述的垫体方便弯曲，进而可以使所述的垫体根据使用者的需求弯折成不同的形状，此外，这种设计还方面使用者收纳所述的垫体。所述的垫体相对与由泡棉、乳胶或硅胶制成的垫体而言，不仅能够达到通风、透气及排汗的效果，而且具有极佳的弹性力，从而达到缓冲效果，减少使用者使用时的不适与疲劳感，同时垫体外还可以套上一外套。垫体的上表面从边缘处向中间位置逐渐凹陷，在所述垫体的上表面形成一符合人体工学的弧面。将垫体放置在现有的椅子上，可供使用者乘坐。

本发明制备工艺简单、环保，可实现工业化大规模生产；同时废弃的产品可回收再利用，而且热塑性聚酯弹性体与聚氯乙烯兼容性好，加热塑性聚酯弹性体后，明显改善了聚氯乙烯的低温柔顺性，显著提高了其耐曲挠能力，降低了脆化点；提高了耐磨性、抗张强度、伸长率、硬度及撕裂强度。热塑性聚酯弹性体含量上升，则脆化温度和高温下热变形随之而降低，力学性能如模量、扯断伸长率、硬度、耐磨、撕裂强度、拉伸强度、动态模量和冲击强度等都随之上升。当热塑性聚酯弹性体含量为75%时，热塑性聚酯弹性体分散在聚氯乙烯连续相中；热塑性聚酯弹性体含量为85%时，共混物的形态为两相连续，有两个结晶相，一个玻璃化转变温度。

另外，涂层的存在赋予了成品更多优异的性能，如绝缘性好、耐潮、防水、防锈、耐寒、耐臭氧和耐候性能等。成品环保、无毒害。

以上对本发明做了详尽的描述，实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明有涂层的存在不仅增加了材料和成品的绝缘性、亮度、耐磨性、耐黄变性能、防水防污性等，而且还增加了成品的纤维状细丝之间的粘结强度及支撑强度，延长了产品的使用寿命。此外，该吸震材料耐高温，适用于高温杀菌。

Claims (10)

1.一种吸震材料，其特征在于：所述的吸震材料包括基层，基层表面具有涂层，所述的涂层材料为有机硅涂层或聚氨脂涂层。

2.根据权利要求1所述的一种吸震材料，其特征在于：所述的有机硅涂层的质量组分包含:

有机硅                 65~130份

溶剂                   0~7份

固化剂                 0~16份

催化剂                 0~12份

成膜剂                 0~12份。

3.根据权利要求1所述的一种吸震材料，其特征在于：所述聚氨脂涂层的质量组分包含:

聚氨脂                 65~130份

溶剂                   0~7份

固化剂                 0~16份

催化剂                 0~12份

成膜剂                 0~12份。

4.根据权利要求2所述的一种吸震材料，其特征在于：所述有机硅为甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷中的一种或几种。

5.根据权利要求2或3所述的一种吸震材料，其特征在于：所述溶剂为甲苯、二甲苯中的一种或几种；所述的固化剂为乙烯基硅油、环氧改性硅油、三乙醇胺、过氧化二苯甲酰的一种或几种；所述的催化剂为碱、钴、锡、铁等金属的可溶性有机盐中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种吸震材料，其特征在于：所述的基层材料的质量组分包含:

热塑性聚酯弹性体      50～100份

热塑性聚氨酯弹性体     3～18份

聚氯乙烯              10～30份

热塑性聚烯烃弹性体     0～10份。

7.一种使用权利要求1~4或6所述的吸震材料制成的多用途垫体，其特征在于，所述的垫体包括相互卷曲缠绕后熔融压制成型的多条纤维状细丝，所述纤维状细丝由所述的吸震材料制成，所述的垫体的上表面从边缘处向中间位置逐渐凹陷，在所述垫体的上表面形成一凹陷区，所述的垫体的表面设置有多个凹槽，所述的凹槽间隔排列在所述的垫体表面。

8.根据权利要求7所述的一种多用途垫体，其特征在于：所述的纤维状细丝的直径为0.05mm~3.00mm。

9.根据权利要求6所述的一种多用途垫体的制备方法，其特征在于：包含以下步骤，

（1）将权利要求1所述的基层材料成型为相互平行的纤维状细丝；

（2）改变相互平行的纤维状细丝的运动方向，使细丝间互相发生点碰撞，在热的作用下产生粘结力，成型为网状结构，形成半成品1；

（3）将半成品1切割成相应的尺寸，得到半成品2；

（4）将半成品2压缩或膨胀定型，得到半成品3；

（5）将半成品3毛边修剪，得到半成品4；

（6）将半成品4经过涂层材料溶液后使用烘烤箱将涂层材料溶液均匀地固化在半成品4的纤维状细丝的表面，得到成品。

10.根据权利要求9所述的一种多用途垫体的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，将半成品2放入一预热的相应的模具内，所述的模具包括一上模板、一下模板，将半成品2放入所述模具内后，热空气从上模板进入模具内，经过半成品2，从下模板流出，然后在流入上模板，依次循环使半成品2膨胀或压缩定型得半成品3。