CN106280006A - 一种儿童座椅用发泡材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，先将PP，聚乙烯醇，碳酸钙，卵磷脂和季戊四醇搅拌混合均匀，得到混合物一；然后将聚乙二醇，亚磷酸二乙酯，异丙醇，滑石粉和氧化铝加入到混合物一中，在真空条件下升温搅拌得到混合物二；再在混合物二中加入抗氧剂，硬质酸钠，搅拌混合均匀，得到混合物三，最后加入发泡剂通过发泡成型，得到儿童座椅用发泡材料。本发明提供的方法得到的发泡材料具有优良的机械性能与吸能性，能够很好地应用于儿童座椅中。
Description
技术领域
本发明属于儿童座椅领域，具体涉及一种儿童座椅用发泡材料的制备方法。
背景技术
目前市面上的儿童汽车安全座椅种类多样，使用的材质也不相同，而对于儿童座椅来说，最重要的便是安全性能，而安全性能，与安全座椅各个部位的材料息息相关。儿童安全座椅的材质主要为两部分，一部分为硬体部分，主要指骨架部分，另外一部分是指座椅填充物，一般为软体部分，一般的填充物是EPP、EPS、EPE三种减震材料；还有PU海棉，这是一种高密度的海绵，再就是一些蜂窝状或纤维状的材质，一般安装在座椅的下面或后面，它们最主要的作用也是吸能，还有增加舒适度和透气性。EPE/EPS/EPP是儿童安全座椅制造中使用最多的三种减震材料，大部分安全座椅在头部、侧翼都添加了一定厚度的EPE/EPS/EPP减震材料，当发生碰撞或者意外撞击时，这些材料中的高密度气泡就相当于气囊一样起到缓冲作用，从而保护儿童减少伤害。
EPE是一种新型的环保材料，英文全称Expandable Polyethylene，中文学名为可发型聚乙烯，也就是我们平常讲的珍珠棉。它由低密度聚乙烯脂经过物理的发泡过程，产生非交联闭孔结构，从而拥有一定减震性能，但是其抗震效果有限。
EPS(Expanded Polystyrene)泡沫中文全称为可发型聚苯乙烯，每平方米这种材料，含有300–600万个独立密闭气泡，其中的空气体积为98％以上，减震抗冲击性能好，从而应用也非常广泛，比如一些摩托车头套等都是利用的这种材质。这种材质也可以通过一定的改性加强其强度和抗性等，但这种材料燃烧时会产生有害气体，而且不可回收利用，所以环保性能不佳。
EPP是一种性能卓越的高结晶型聚合材料，学名可发性聚丙烯(Expandedpolypropylene)，其强度、耐温性能、和环保性能都高于以上两种，但是这种材料成本较高，制作工艺较为复杂，因此在目前市场上的应用广度不够。
基于以上现状，目前急需开发一种生产工艺简单，成本较低，且性能优良的儿童座椅材料，来弥补以上的不足。
发明内容
本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，提高材料的机械性能同时大力提升抗震吸能特性。
本发明的技术方案如下：
一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的PP 80-100份，聚乙烯醇3-7份，碳酸钙1-5份，卵磷脂2-6份和季戊四醇2-6份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇2-6份，亚磷酸二乙酯1-6份，异丙醇2-8份，滑石粉2-5份和氧化铝3-7份加入到混合物一中，在真空条件下升温至50-60℃，搅拌30-50分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂0.8-2份，硬质酸钠1-3份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，得到儿童座椅用发泡材料。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤1中所用的PP为改性PP，其制备方法如下：
S1，将以重量份计的普通PP30-40份，丙烯酸1-3份，丙烯酸甲酯4-7份和碳酸钙2-5份搅拌混合均匀，得到混合物一；
S2，室温下在混合物一中加入以重量份计的对氯邻硝基苯胺0.2-0.5份和二甲基乙醇胺0.3-0.8份，在不断加搅以及惰性气体保护的条件下于180-200分钟内升温至48-50℃，并保持20-30分钟，然后加入环氧氯丙烷0.5-1份，继续搅拌30-50分钟，得到改性PP。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤2中聚乙二醇为聚乙二醇800。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤2中氧化铝为纳米氧化铝。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤2中真空条件的真空度为0.06-0.08MPa。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤3中抗氧剂为抗氧剂264。
进一步地，所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，步骤3中发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180-190℃条件下模压发泡5-10分钟。
本发明提供的制备方法得到的儿童座椅用发泡材料拉伸强度达到了480×105N/m2以上，缺口冲击强度达到了1125J/m以上，屈服强度达到了62MPa以上，断裂伸长率达到了31％以内，比吸能性达到了72Nm/g以上。
具体实施方式：
实施例1
一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的PP 80份，聚乙烯醇3份，碳酸钙1份，卵磷脂2份和季戊四醇2份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇800 2份，亚磷酸二乙酯1份，异丙醇2份，滑石粉2份和纳米氧化铝3份加入到混合物一中，在真空度为0.06MPa的真空条件下升温至50℃，搅拌30分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂264 0.8份，硬质酸钠1份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180-190℃条件下模压发泡5分钟，得到儿童座椅用发泡材料。
以下实施例2-4中，所采用的改性pp是由以下方法制备而成：
S1，将以重量份计的普通PP30-40份，丙烯酸1-3份，丙烯酸甲酯4-7份和碳酸钙2-5份搅拌混合均匀，得到混合物一；
S2，室温下在混合物一中加入以重量份计的对氯邻硝基苯胺0.2-0.5份和二甲基乙醇胺0.3-0.8份，在不断加搅以及惰性气体保护的条件下于180-200分钟内升温至48-50℃，并保持20-30分钟，然后加入环氧氯丙烷0.5-1份，继续搅拌30-50分钟，得到改性PP。
实施例2
一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的改性PP 80份，聚乙烯醇3份，碳酸钙1份，卵磷脂2份和季戊四醇2份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇800 2份，亚磷酸二乙酯1份，异丙醇2份，滑石粉2份和纳米氧化铝3份加入到混合物一中，在真空度为0.06MPa的真空条件下升温至50℃，搅拌30分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂264 0.8份，硬质酸钠1份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180℃条件下模压发泡5分钟，得到儿童座椅用发泡材料。
实施例3
一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的改性PP 90份，聚乙烯醇5份，碳酸钙3份，卵磷脂5份和季戊四醇4份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇800 5份，亚磷酸二乙酯4份，异丙醇6份，滑石粉3份和纳米氧化铝5份加入到混合物一中，在真空度为0.07MPa的真空条件下升温至55℃，搅拌40分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂264 1.2份，硬质酸钠2份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180-190℃条件下模压发泡7分钟，得到儿童座椅用发泡材料。
实施例4
一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的改性PP 100份，聚乙烯醇7份，碳酸钙5份，卵磷脂6份和季戊四醇6份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇800 6份，亚磷酸二乙酯6份，异丙醇8份，滑石粉5份和纳米氧化铝7份加入到混合物一中，在真空度为0.08MPa的真空条件下升温至60℃，搅拌50分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂264 2份，硬质酸钠3份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180-190℃条件下模压发泡10分钟，得到儿童座椅用发泡材料。
对以上实施例1-4制备得到的发泡材料进行性能测试，其中比吸能性是指材料有效破坏程度内单位质量吸收的能量，用Nm/g来表示，其值越大表示吸能性越强。结果如下：
从以上结果可以看出，本发明提供的制备方法得到的儿童座椅用发泡材料拉伸强度达到了480×105N/m2以上，缺口冲击强度达到了1125J/m以上，屈服强度达到了62MPa以上，断裂伸长率达到了31％以内，比吸能性达到了72Nm/g以上。其中实施例1与实施例2相比，实施例1没有采用本发明提供的改性PP，而是使用普通PP，结果可以看出，最终得到的发泡材料较实施例2相比拉伸强度和缺口冲击强度显著下降，屈服强度和比吸能性也明显下降，因此可以看出，使用本发明提供的改性PP进行制备发泡材料，能够提升材料的机械性能，同时可以很好地提升材料的吸能性，提升了材料的抗震能力，增强了材料使用于儿童座椅中的安全性。
Claims (7)
1.一种儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将以重量份计的PP 80-100份，聚乙烯醇3-7份，碳酸钙1-5份，卵磷脂2-6份和季戊四醇2-6份搅拌混合均匀，得到混合物一；
步骤2，将以重量份计的聚乙二醇2-6份，亚磷酸二乙酯1-6份，异丙醇2-8份，滑石粉2-5份和氧化铝3-7份加入到混合物一中，在真空条件下升温至50-60℃，搅拌30-50分钟，得到混合物二；
步骤3，在混合物二中加入以重量份计的抗氧剂0.8-2份，硬质酸钠1-3份，搅拌混合均匀，得到混合物三，然后加入发泡剂通过发泡成型，得到儿童座椅用发泡材料。
2.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤1中所用的PP为改性PP，其制备方法如下：
S1，将以重量份计的普通PP30-40份，丙烯酸1-3份，丙烯酸甲酯4-7份和碳酸钙2-5份搅拌混合均匀，得到混合物一；
S2，室温下在混合物一中加入以重量份计的对氯邻硝基苯胺0.2-0.5份和二甲基乙醇胺0.3-0.8份，在不断加搅以及惰性气体保护的条件下于180-200分钟内升温至48-50℃，并保持20-30分钟，然后加入环氧氯丙烷0.5-1份，继续搅拌30-50分钟，得到改性PP。
3.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤2中聚乙二醇为聚乙二醇800。
4.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤2中氧化铝为纳米氧化铝。
5.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤2中真空条件的真空度为0.06-0.08MPa。
6.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤3中抗氧剂为抗氧剂264。
7.根据权利要求1所述的儿童座椅用发泡材料的制备方法，其特征在于，步骤3中发泡成型过程为将混合物三与发泡剂混合后放入模框中于150℃条件下热压预成型，然后再转入模具中于180-190℃条件下模压发泡5-10分钟。
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