CN107177055A - 一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法 - Google Patents

一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，涉及体育用品领域，用于体育用品中的功能护具材料包括以下重量份的原料：天然橡胶21‑27份、三元乙丙橡胶10‑20份、硅橡胶5‑9份、聚乙烯11‑15份、电气石6‑8份、纳米级三氧化二锑5‑9份、甲壳素10‑20份、纳米氧化锌5‑11份、磷酸锆载银粉9‑13份、活性炭4‑10份、凹凸棒土1‑5份、硅藻土3‑9份、聚丙烯纤维11‑17份、橡胶促进剂0.3‑0.7份、增塑剂0.3‑0.5份、光稳定剂0.7‑0.9份、热稳定剂0.2‑0.8份、润滑剂0.4‑0.6份和偶联剂0.4‑0.8份。制备方法包括以下步骤：(1)称取原料、(2)放入高速混合机、(3)加入螺杆挤出机、(4)加入开炼机。本发明制得的用于体育用品中的功能护具材料具有韧性好、弹性好、耐磨、除菌和吸收难闻气体的优点。

Description

一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法
技术领域
本发明属于体育用品领域，具体涉及一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法。
背景技术
人们在进行身体锻炼的过程中，为了避免身体受到不必要的损伤，经常会穿戴体育用品中的功能护具，但是人们在进行身体锻炼时会产生汗液，汗液进入功能护具内很容易滋生细菌，时间长了甚至会产生难闻气味。
再者，由于人们在进行身体锻炼时肢体运动强度较高，这对体育功能护具的性能有严格要求，例如：耐磨性、弹性、韧性等，而现有的体育功能护具在耐磨性、弹性和韧性上均效果一般。
发明内容
为了解决现有的体育功能护具在耐磨性、弹性和韧性上均效果一般的，汗液进入功能护具内很容易滋生细菌，时间长了甚至会产生难闻气味的问题，本发明的目的是提供一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，制得的用于体育用品中的功能护具材料具有韧性好、弹性好、耐磨、除菌和吸收难闻气体的优点。
本发明提供了如下的技术方案：
一种用于体育用品中的功能护具材料，包括以下重量份的原料：天然橡胶21-27份、三元乙丙橡胶10-20份、硅橡胶5-9份、聚乙烯11-15份、电气石6-8份、纳米级三氧化二锑5-9份、甲壳素10-20份、纳米氧化锌5-11份、磷酸锆载银粉9-13份、活性炭4-10份、凹凸棒土1-5份、硅藻土3-9份、聚丙烯纤维11-17份、橡胶促进剂0.3-0.7份、增塑剂0.3-0.5份、光稳定剂0.7-0.9份、热稳定剂0.2-0.8份、润滑剂0.4-0.6份和偶联剂0.4-0.8份。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度较好、耐曲绕和透气性好的特点。
原料中添加了三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点。
原料中添加了硅橡胶，硅橡胶具有热稳定性好、耐天候性好、耐老化性好和防霉性性好的优点。
原料中添加了纳米氧化锌和磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了活性炭，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。
优选地，包括以下重量份的原料：天然橡胶24份、三元乙丙橡胶15份、硅橡胶7份、聚乙烯13份、电气石7份、纳米级三氧化二锑7份、甲壳素15份、纳米氧化锌8份、磷酸锆载银粉11份、活性炭7份、凹凸棒土3份、硅藻土6份、聚丙烯纤维14份、橡胶促进剂0.5份、增塑剂0.4份、光稳定剂0.8份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份和偶联剂0.6份。
优选地，所述橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
优选地，所述增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂，能够提高用于体育用品中的功能护具材料的韧性，便于用于体育用品中的功能护具材料加工。
优选地，所述光稳定剂为炭黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入用于体育用品中的功能护具材料底内部。
优选地，所述热稳定剂为硬脂酸铝，提高用于体育用品中的功能护具材料的热稳定性。
优选地，所述润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善用于体育用品中的功能护具材料原料的内摩擦生热性和流动性。
优选地，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善用于体育用品中的功能护具材料原料的流变性。
一种用于体育用品中的功能护具材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于体育用品中的功能护具材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入高速混合机中预先混合均匀，即得混合料；
(3)步骤(2)中的混合料加入螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒，温度控制在110-130℃，即得挤出料；
(4)将步骤(3)中的挤出料加入开炼机中混合、模压或压延，根据实际需要制成产品。
本发明的有益效果是：
1、本发明解决了现有的体育功能护具在耐磨性、弹性和韧性上均效果一般的，汗液进入功能护具内很容易滋生细菌，时间长了甚至会产生难闻气味的问题。
2、本发明的原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度较好、耐曲绕和透气性好的特点。
3、本发明的原料中添加了三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点。
4、本发明的原料中添加了硅橡胶，硅橡胶具有热稳定性好、耐天候性好、耐老化性好和防霉性性好的优点。
5、本发明的原料中添加了纳米氧化锌和磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
6、本发明的原料中添加了活性炭，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中有毒有害物质。
7、本发明的原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。
8、本发明的原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中有毒有害物质。
9、本发明的原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。
10、本发明中所述橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
11、本发明中所述增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂，能够提高用于体育用品中的功能护具材料的韧性，便于用于体育用品中的功能护具材料加工。
12、本发明中所述光稳定剂为炭黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入用于体育用品中的功能护具材料底内部。
13、本发明中所述热稳定剂为硬脂酸铝，提高用于体育用品中的功能护具材料的热稳定性。
14、本发明中所述润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善用于体育用品中的功能护具材料原料的内摩擦生热性和流动性。
15、本发明中所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善用于体育用品中的功能护具材料原料的流变性。
具体实施方式
实施例1
一种用于体育用品中的功能护具材料，包括以下重量份的原料：天然橡胶24份、三元乙丙橡胶15份、硅橡胶7份、聚乙烯13份、电气石7份、纳米级三氧化二锑7份、甲壳素15份、纳米氧化锌8份、磷酸锆载银粉11份、活性炭7份、凹凸棒土3份、硅藻土6份、聚丙烯纤维14份、橡胶促进剂0.5份、增塑剂0.4份、光稳定剂0.8份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份和偶联剂0.6份。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度较好、耐曲绕和透气性好的特点。
原料中添加了三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点。
原料中添加了硅橡胶，硅橡胶具有热稳定性好、耐天候性好、耐老化性好和防霉性性好的优点。
原料中添加了纳米氧化锌和磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了活性炭，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。
橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂，能够提高用于体育用品中的功能护具材料的韧性，便于用于体育用品中的功能护具材料加工。
光稳定剂为炭黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入用于体育用品中的功能护具材料底内部。
热稳定剂为硬脂酸铝，提高用于体育用品中的功能护具材料的热稳定性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善用于体育用品中的功能护具材料原料的内摩擦生热性和流动性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善用于体育用品中的功能护具材料原料的流变性。
一种用于体育用品中的功能护具材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于体育用品中的功能护具材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入高速混合机中预先混合均匀，即得混合料；
(3)步骤(2)中的混合料加入螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒，温度控制在110-130℃，即得挤出料；
(4)将步骤(3)中的挤出料加入开炼机中混合、模压或压延，根据实际需要制成产品。
实施例2
一种用于体育用品中的功能护具材料，包括以下重量份的原料：天然橡胶21份、三元乙丙橡胶10份、硅橡胶5份、聚乙烯11份、电气石6份、纳米级三氧化二锑5份、甲壳素10份、纳米氧化锌5份、磷酸锆载银粉9份、活性炭4份、凹凸棒土1份、硅藻土3份、聚丙烯纤维11份、橡胶促进剂0.3份、增塑剂0.3份、光稳定剂0.7份、热稳定剂0.2份、润滑剂0.4份和偶联剂0.4份。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度较好、耐曲绕和透气性好的特点。
原料中添加了三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点。
原料中添加了硅橡胶，硅橡胶具有热稳定性好、耐天候性好、耐老化性好和防霉性性好的优点。
原料中添加了纳米氧化锌和磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了活性炭，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。
橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂，能够提高用于体育用品中的功能护具材料的韧性，便于用于体育用品中的功能护具材料加工。
光稳定剂为炭黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入用于体育用品中的功能护具材料底内部。
热稳定剂为硬脂酸铝，提高用于体育用品中的功能护具材料的热稳定性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善用于体育用品中的功能护具材料原料的内摩擦生热性和流动性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善用于体育用品中的功能护具材料原料的流变性。
一种用于体育用品中的功能护具材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于体育用品中的功能护具材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入高速混合机中预先混合均匀，即得混合料；
(3)步骤(2)中的混合料加入螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒，温度控制在110-130℃，即得挤出料；
(4)将步骤(3)中的挤出料加入开炼机中混合、模压或压延，根据实际需要制成产品。
实施例3
一种用于体育用品中的功能护具材料，包括以下重量份的原料：天然橡胶27份、三元乙丙橡胶20份、硅橡胶9份、聚乙烯15份、电气石8份、纳米级三氧化二锑9份、甲壳素20份、纳米氧化锌11份、磷酸锆载银粉13份、活性炭10份、凹凸棒土5份、硅藻土9份、聚丙烯纤维17份、橡胶促进剂0.7份、增塑剂0.5份、光稳定剂0.9份、热稳定剂0.8份、润滑剂0.6份和偶联剂0.8份。
原料中添加了天然橡胶，天然橡胶具有机械强度较好、耐曲绕和透气性好的特点。
原料中添加了三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶具有耐天候性好、耐老化性好、冲击弹性好和密度小的优点。
原料中添加了硅橡胶，硅橡胶具有热稳定性好、耐天候性好、耐老化性好和防霉性性好的优点。
原料中添加了纳米氧化锌和磷酸锆载银粉，纳米氧化锌和磷酸锆载银粉组成的复合抗菌材料，可抑制有害细菌的滋生。
原料中添加了活性炭，活性炭为多孔结构，可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了凹凸棒土，凹凸棒土具有隔热、无污染、抑制微生物生长和吸收有毒挥发成分。
原料中添加了硅藻土，硅藻土具有天然微孔结构，能够实现呼吸调湿，同时其还可以吸附空气中有毒有害物质。
原料中添加了聚丙烯纤维，聚丙烯纤维具有质轻、强度高、弹性好、耐磨、耐腐蚀、电绝缘和保温隔热的特点。
橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑，能促进硫化作用，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少硫化剂用量和提高橡胶的物理机械性能，还具有防老化的作用。
增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂，能够提高用于体育用品中的功能护具材料的韧性，便于用于体育用品中的功能护具材料加工。
光稳定剂为炭黑，能够遮蔽或反射紫外线的物质，使光不能透入用于体育用品中的功能护具材料底内部。
热稳定剂为硬脂酸铝，提高用于体育用品中的功能护具材料的热稳定性。
润滑剂为氯化石蜡，能够在聚合物内部起着降低聚合物分子间内聚力的作用，从而改善用于体育用品中的功能护具材料原料的内摩擦生热性和流动性。
偶联剂为钛酸酯偶联剂，可以促进原料间的粘合，改善用于体育用品中的功能护具材料原料的流变性。
一种用于体育用品中的功能护具材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照用于体育用品中的功能护具材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入高速混合机中预先混合均匀，即得混合料；
(3)步骤(2)中的混合料加入螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒，温度控制在110-130℃，即得挤出料；
(4)将步骤(3)中的挤出料加入开炼机中混合、模压或压延，根据实际需要制成产品。
将实施例1、实施例2和实施例3制得用于体育用品中的功能护具材料和对比例1中现有的体育用品中的功能护具材料进行性能测试，得到如下测试结果，如表1所示：
指标 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
DIN磨耗(mm3) 67 74 86 110
拉伸强度(Mpa) 10.9 8.6 7.4 5.6
抗折强度(Mpa) 33.7 29.6 24.8 18.9
除菌性能(％) 56 49 41 26
从表1数据比较可以看出，本发明的优点是：
1、一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，按照QB/T2884-2007标准测试DIN磨耗，从测得的DIN磨耗可以看出，实施例1-3的DIN磨耗均低于对比例1，说明本发明用于体育用品中的功能护具材料的耐磨性好。
2、一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，拉伸强度按照ISO 37：2005测试，从测得的拉伸强度可以看出，实施例1-3的拉伸强度均高于对比例1，说明本发明用于体育用品中的功能护具材料的韧性好。
3、一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，从测得的抗折强度可以看出，实施例1-3的抗折强度均高于对比例1，说明本发明用于体育用品中的功能护具材料的抗折强度高。
4、一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，从测得的除菌性能可以看出，实施例1-3的除菌性能均高于对比例1，说明本发明用于体育用品中的功能护具材料的除菌性能好。
5、一种用于体育用品中的功能护具材料及其制备方法，从测得的各个指标的数据可以看出，实施例1均优于实施例2、实施例3和对比例1，说明本发明用于体育用品中的功能护具材料的原料配方和制备方法的合理性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：天然橡胶21-27份、三元乙丙橡胶10-20份、硅橡胶5-9份、聚乙烯11-15份、电气石6-8份、纳米级三氧化二锑5-9份、甲壳素10-20份、纳米氧化锌5-11份、磷酸锆载银粉9-13份、活性炭4-10份、凹凸棒土1-5份、硅藻土3-9份、聚丙烯纤维11-17份、橡胶促进剂0.3-0.7份、增塑剂0.3-0.5份、光稳定剂0.7-0.9份、热稳定剂0.2-0.8份、润滑剂0.4-0.6份和偶联剂0.4-0.8份。
2.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：天然橡胶24份、三元乙丙橡胶15份、硅橡胶7份、聚乙烯13份、电气石7份、纳米级三氧化二锑7份、甲壳素15份、纳米氧化锌8份、磷酸锆载银粉11份、活性炭7份、凹凸棒土3份、硅藻土6份、聚丙烯纤维14份、橡胶促进剂0.5份、增塑剂0.4份、光稳定剂0.8份、热稳定剂0.5份、润滑剂0.5份和偶联剂0.6份。
3.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述橡胶促进剂为二硫化二苯并噻唑。
4.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述增塑剂为对苯二甲酸酯类增塑剂。
5.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述光稳定剂为炭黑。
6.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述热稳定剂为硬脂酸铝。
7.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述润滑剂为氯化石蜡。
8.根据权利要求1所述的用于体育用品中的功能护具材料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
9.一种如权利要求1—8任意一项所述的用于体育用品中的功能护具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照用于体育用品中的功能护具材料原料的重量份数称取原料；
(2)将原料放入高速混合机中预先混合均匀，即得混合料；
(3)步骤(2)中的混合料加入螺杆挤出机中进行熔融共混、造粒，温度控制在110-130℃，即得挤出料；
(4)将步骤(3)中的挤出料加入开炼机中混合、模压或压延，根据实际需要制成产品。
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