CN109233179A - 用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料及其制备方法，该材料由如下重量百分比计的组分制成：苯乙烯嵌段共聚物10‑50％，增塑剂10‑50％，增粘树脂10‑50％，填料5‑25％，稳定剂1‑5％，引发剂0.1‑5％。本发明能够在疲劳明显产生之前就消除疲劳，有效缓解腰酸背痛，且能够将大量机械振动与冲击能量消化在材料内部而很少被漏掉传递出去，极大减少和减小人体共振，同时也极大减少减小人体杠杆效应导致的腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧备战状态而大量消耗体能从而导致躯体疲劳。

Description

用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种材料及其制备方法，特别是涉及一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料及其制备方法。

背景技术

人体疲劳，包含精神疲劳和躯体疲劳两部分，两者可以同时对人体产生影响作用，也可以单独产生作用。比如，有时候身体明明很好很轻松舒服，但精神很困乏，而有时候身体很累但精神却很兴奋。人体疲劳是正常的生理反应，是人类发挥自我保护的安全本能。疲劳无法根本消除，只能尽量缓解。

本发明所阐述的人体疲劳，指的是就是健康的自然人在正常生活中做正常的事产生的生理物理学上的躯体疲劳，不包括精神疲劳(精神疲劳的影响因素非常复杂，这里不做讨论，比如，有的因素是非物理性的影响、非接触性的影响、甚至有的影响因素有漫长的时效，等等)，不包括病理性、心里性、因病康复性导致的疲劳，不包括天气、环境、气候等因素导致的疲劳，不包括因为熬夜、激烈运动、过度劳累等事前透支体能导致的疲劳，不包括驾乘者因怪异的姿势导致的疲劳(例如翘腿、大角度倾斜、弓马步、倒立)，等等。

现代医学认为，躯体疲劳主要是体力或脑力劳动时间过久或强度过大，体内供氧不足及营养物质、机体能量缺失，代谢废物乳酸等增多，使体内机体大量乳酸积累，细胞膜的氢钾交换作用中钾离子大量外流，由于钾离子是细胞代谢必须的元素，肌细胞功能受到影响，肌纤维收缩力下降，肌收缩乏力。例如，长时间开车会感到腰酸背痛腰肌劳损疲惫不堪，长时间站立或行走脚后跟会累会痛，长时间坐在柔软的沙发上也会感到疲惫腰酸背疼，有时候早晨从柔软的床上醒来会觉得腰部僵硬酸痛，等等。

缓解或消除人体疲劳的方法有多种，总体上有三类：放松肌肉法、放松神经法、补充机体物质。放松肌肉法，有体操、慢跑、瑜伽、按摩、理疗、针灸、水浴、桑拿等等；放松神经法，有睡眠、音乐、意念冥想、心里恢复等等；补充机体物质，有功能饮料、药物、膳食等等。这些缓解疲劳的方法，各有特点各自有效，但都有如下缺陷：这些方法都是事后修复弥补的方法，是在躯体疲劳产生后对躯体修复的方法，效果因人而异，费时费力也不经济且效果也不佳；这些方法大多都不能与疲劳产生的同时进行，比如不能边开车边按摩、不能边工作边睡觉；这些方法都是额外强加作用给躯体的，如果选择不恰当又会额外加重身体负担。按摩是外力作用在身体上的，多少会对身体组织有损伤，天天按摩也受不了；总是吃药也不好，是药三分毒；水浴、桑拿、食疗虽然好，但费时不经济，不是每个人都有条件。

另外，为了减少疲劳、缓解腰酸背痛等，很多人还会习惯性的采用各种坐垫、靠垫来作为缓解方法。目前市场上的坐垫和靠垫主要有：防尘和装饰作用的普通型，对消除疲劳缓解腰酸背痛没有贡献；加热垫、鼓风垫、竹席垫、毛皮套等冷暖型，对消除疲劳缓解腰酸背痛也没有贡献；各种按摩垫、各种简单曲线造型的孔网结构腰靠、各种脊柱生理曲线造型的腰靠和坐垫等，这类产品对消除疲劳缓解腰酸背痛有一定效果，但效果十分有限，效果不佳。各种按摩垫，是在产生疲劳之后再来按摩补救修复身体，是事后行为。而且不能一边开车的同时一边按摩，影响安全，费时费力也不经济。各种简单曲线造型的孔网结构腰靠，没有完整严格的生理曲线设计，只是利用孔网绳索的张力来支撑腰部，由于这种支撑非常不稳固，会不停产生晃动导致不断产生新的人体杠杆作用，肌肉群一直处于绷紧备战状态维持着身体的平衡，导致躯体疲劳。这种类型的腰靠基本上没有消除疲劳的功效。各种脊柱曲线造型实体结构的腰靠和坐垫，由于采用了部分人体工学设计，坐垫沿着人体脊柱生理曲线保护人体腰部，而且可以在开车的同时使用，因此这种方法比上面两种更为有效，但效用仍然不佳且不持久。由于这类坐垫的内部填充材料采用的是疏松孔状结构材料，例如，海绵、乳胶海绵，记忆棉等等。不论哪种海绵，都是利用孔状结构的可压缩性产生形变吸收机械振动与冲击的能量，达到缓冲减振目的。

孔状结构不是实心状态，海绵的力学性能和回弹性再好也达不到其本体的实心状态。当海绵的致密度很高时，其力学性能就更接近其本体的实心状态，对冲击作用力的传递也很快，会把外界产生的机械振动与冲击传递给人体来承受。孔状结构不是实心状态，孔状结构可以从不同角度进行形变，当海绵的致密度不高时，这种形变会使产品形状难以稳固，且当一处受力就会产生整体或大部分位移的晃动，晃动就会不断产生新的人体杠杆作用，肌肉群一直处于绷紧备战状态维持着身体的平衡，导致躯体疲劳。孔状结构不是实心状态，其孔壁在长期使用中或多或少会产生破裂受损，孔状结构坍塌，而且无法弥补，导致压力传递不均匀，抗压性、回弹性变差，产生永久变形，大大降低了缓冲减振的效果，同时加剧了人体杠杆作用，导致躯体疲劳。这就是为什么新坐垫用了一段时间后就变形了、没有回弹力了，失去功能效果的原因。

总结：目前市场上的坐垫都不能达到真正消除或缓解躯体疲劳及腰酸背痛的功能,使用效果都不理想。

为解决上述缺陷，需要有这样一种产品，同时满足如下几个要求：能够在疲劳产生之前就阻止或缓解疲劳发生，不能是事后再来缓解；能够切断或阻碍导致人体疲劳发生的根源或联系；不能用额外强加作用给躯体的办法来缓解疲劳；必须是物理性的，不能是化学性的；必须没有人身安全危害；必须环保，不能对人体有害。

为达到上述要求，本发明旨在提出导致人体躯体疲劳的主要原因机理有两个：

一.外界产生的机械振动与冲击作用到人体身上，导致人体组织对振动产生响应，即共振。

二.人体杠杆效应诱导了人体平衡危险本能的释放，引导腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧备战状态，大量消耗体能导致躯体疲劳。

以上述机理为导向，发明一种能够有效直接缓解人体疲劳的环保材料，并可以将该材料应用于具有快速消除躯体疲劳和缓解腰酸背痛功能的坐垫、鞋垫、地垫、靠枕、头枕、床垫、体育用品等等产品，适用于汽车驾驶、车间、体育运动、家居、办公等环境，适合于驾驶员、车间工人、超市人员、业务人员、体育爱好者、办公室人员等等使用。

下面分别对这两个原因机理进行阐述：

第一.外界产生的机械振动与冲击作用到人体身上，导致人体组织对振动产生响应，即共振。

人们的居住环境和工作环境总会碰到机械振动，比如车间机床振动、汽车行驶振动、地铁振动、建筑振动等等，这些外界的振动有的清楚振动源，有的则不清楚，而且各种振动叠加构成振动加权。这些振动中如果有的振动频率接近人体的共振频率，就会引起人体共振，人体就会感觉不舒服感觉疲劳。国际标准ISO8041有明确提出，人体在水平方向的敏感振动频率为0.5～2Hz，在垂直方向上的敏感振动频率为4～12.5Hz(在4～8Hz频率范围人的内脏器官产生共振，在8～12.5Hz频率范围对人的脊椎系统影响很大)。现代生物力学研究证明：约4～8Hz是人体胸腔共振频率，约10～12Hz是人体腹腔共振频率，约2～30Hz是头部共振频率，约5Hz是心脏共振频率，约18～50Hz是眼部共振频率，约30Hz是脊柱共振频率，约30～40Hz是手部共振频率，约4～8Hz是臀、足部共振频率，约2～6Hz是肩部共振频率，约6Hz是躯干共振频率。

以汽车振动为例，每辆车都会产生让人体不舒服的振动，由于一辆汽车由上万个会产生振动的零件构成，而且这些振动相互混杂相互干扰最后加权在一起，因此非常难以找出导致人体不舒服的振动源零件，这种振动是先天缺陷，在制造车辆中避免不了。由于零件的差异性、车辆使用状况的差异性，导致每辆车的振动也有不同差异性。人体个体在体重、体质、敏感度、忍耐度等等方面的差异性，导致人体个体对机械振动的承受能力也有不同的差异性，因此即使面对同一辆车，有的人驾乘起来没什么问题，而有的人驾乘起来就容易疲劳腰酸背疼、甚至觉得难受恶心呕吐。驾乘人员在车辆上受到的是全身振动，长期中等强度的振动可引起头、颈、背、下肢的肌肉紧张、肌肉疲劳、活动能力下降，甚至出现局部肌肉痉挛、坐骨神经痛、臀部和会阴部疼痛。

因此，我们需要在人体跟有害的振动源之间或者人体跟振动传递介质之间进行缓冲，把对人体有害的机械振动与冲击过滤掉，并尽量避开人体敏感响应的频率，避免引起人体共振。

还是以汽车振动为例，要克服车辆的这个先天缺陷，最好的办法就是在人体与车辆接触面用其他缓冲振动的材料隔离开来，阻断机械振动与冲击向人体的传递。汽车在设计生产时已经预先安装了海绵座椅，利用海绵的孔状结构形变来缓冲汽车的振动，但不能完全阻断振动，漏掉的很多振动仍然传递到人体身上。驾乘者自觉使用的各种坐垫、靠垫来弥补原车座椅的不足，虽然有一定的效果，但效果并不理想。另外，海绵孔状结构容易坍塌破坏，产生永久变形，导致抗压性、回弹性变差，大大降低了缓冲减振的效果，加剧了人体共振作用，导致躯体疲劳。这就是为什么新坐垫用了一段时间后就变形了、没有回弹力了，失去功能效果的原因。因此，需要发明能够进一步的精细缓冲减振的新材料，尽量避开人体敏感响应的频率，避免引起人体共振。

第二.人体杠杆效应诱导了人体平衡危险本能的释放，导致腰、背、臀部的肌肉群处于绷紧备战状态，消耗大量体能引起躯体疲劳。

为了清楚的说明这种机理作用，下面将分别阐述人体杠杆效应、人体平衡危险的本能，以及这两者的作用机理是如何导致躯体疲劳产生的：

1.人体杠杆效应

(1)人体杠杆的形成

不管每个人的生活和工作的状态有多么大的不同，但如果按身体的姿势来分，无非就是三种状态：立的姿势(包括站立、倚靠、行走、奔跑，等等)；坐的姿势(正坐、斜坐、翘腿坐，等等)；卧的姿势(平躺、侧躺、俯卧，等等)。这三种状态姿势，都有一个或多个支撑面，支撑着人体的重量，站立的时候支撑面是脚底的接触面，坐在椅子上的时候支撑面是脚底、臀部、腰部、背部的接触面，坐在凳子上则支撑面是脚底、臀部的接触面，倚靠的时候支撑面是脚底、背部等倚靠接触面，睡觉的时候支撑面是身体跟床的接触面，等等等等，具体的姿势可以具体的分析下去。人体是个曲面，肌肉有软有硬，身体有厚有薄，骨骼长短粗细及分布也不同一，总之是不规则体，这就决定了人体无论是什么样的姿势，支撑其重量的接触面都不可能在每个点上均匀统一，于是在支撑面上会产生杠杆支点，人体局部的或全部的重量自然产生重力，接触面的每个点受力及受力方向也不可能相同，因此产生力矩，这样杠杆作用就形成了，人体被自身撬动。这种杠杆作用是由支撑面诱导引起的,可称为支撑面诱导人体杠杆。

不是由于支撑面诱导引起的人体杠杆，归类为非支撑面诱导杠杆。这类杠杆主要以骨骼关节铰链为支点，或者以骨骼之间相接触部分为支点，以肌肉收缩提供力矩，这类人体杠杆作用受大脑意志支配，人们工作生活中的运动、劳作一系列动作都属于此类。非支撑面诱导杠杆本身就是为了完成运动、劳作需要而产生，即使引起躯体疲劳也是主动必然的代价，因此不属于本发明考虑的范畴。

(2)人体杠杆效应构成

支撑面诱导人体杠杆，宏观上看可分为静态杠杆和动态杠杆两种，这两种杠杆共同构成人体杠杆效应。比如，人体安静的坐着，不要有任何动作，就是安静的坐着，这时候的杠杆就是由脚面、臀部、背部、手部、臂部为支撑面诱导引起的静态人体杠杆。人体坐久了，自身重力作用，加上椅子的椅面轻微变形，或者沙发继续凹陷、晃动，或者坐着的人伸直了一下腰，甚至是呼吸起伏动作，等等，这些因素都会产生空间位移变化，作用力度也会发生变化，导致人体杠杆发生或大或小或多或少的变化，这时候就是动态人体杠杆。事实上，静态的人体杠杆是很少的(比如熟睡状态下)，绝大多数情况下还是处在动态杠杆作用下。

人体无论是什么样的姿势，无论何时何地，时时刻刻都处在自身的杠杆效应作用下，而且杠杆可以有很多处，杠杆可大可小可长可短并且不停变化复杂多端，使得人体实事上在不停位移晃动。如果不制止这样的晃动，人体连站起来都困难，根本无法工作和生活，事实上我们活得好好的，这是因为人体平衡危险的本能在起作用。

2.人体平衡危险的本能

(1)人体平衡危险的本能是什么？

人体平衡危险的本能，是一种自我保护应急反应机制，是一种属于安全需要的本能。人的本能，是人类进化得到与生俱来的、不需要教导和训练的、天赋的能力或行为。马斯洛理论认为，人有五个层次的本能需要，分别是生理上的需要、安全上的需要、感情上的需要、尊重的需要、自我实现的需要。安全上的需要是人的一种本能，整个有机体是一个追求安全的机制，人的感受器官、效应器官、智能和其他能量主要是寻求安全的工具，甚至可以把科学和人生观都看成是满足安全需要的一部分。人在面临危险时，本能上是要采取应对的办法来抵消危险以达到安全目的，这就是平衡危险的本能。在生理上，人体平衡危险的本能是由感官系统、神经系统、大脑、肌肉运动来协同完成的。

平衡是在危险之后而产生的，追求的是达到对等的力量抵消危险，但往往达不到对等。人体面临的危险多种多样，比如汽车、野兽、机器、刀具等等，而人体平衡危险是本能的进行，筹码只有人体本身，并且遵循最直接、最经济、距离最短、时间最短的原则，因此平衡办法只能控制自身的肌肉做出奔跑、跳跃、躲闪、紧张、肌肉绷紧、出汗等等动作。

我们生活中随时随地都在下意识地用到平衡危险的本能，例如，我们看到汽车突然迎面过来会本能的躲闪到一边，大脑下意识判断认为汽车迎面过来危险，平衡危险的办法就是指挥身体躲闪；跑步的时候会本能的甩开双臂而不是把手揣进裤兜，大脑下意识判断把手揣进裤兜跑步容易摔跤危险，平衡危险的办法就是本能的甩开双臂；坐在陌生的椅子上不会满坐甚至放心的往后靠，而是虚坐双脚踏地身体往前倾，因为大脑下意识判断椅子不安全，平衡危险的办法就是本能的虚坐双脚踏地身体往前倾以便随时可以蹦起来；很多人都有恐高，高楼临空时会往后退几步，因为大脑判断高空危险，平衡危险的办法就是本能的往后退，等等。

认识到人体平衡危险的本能之后，可以采取一些措施去主动平衡危险，来减少当事者的不适、不安、恐惧等。例如，夜晚高空作业时在作业者脚下亮起强光灯，让作业者看不见脚下百米深渊，避免作业者恐高恐惧，这里利用强光灯就是主动平衡危险的办法；有些轿车的挡风玻璃采用了减速玻璃，当高速行使时看到的速度比真实速度慢，减少了驾驶员的视觉对高速度的不适感，采用减速玻璃就是主动平衡危险的办法；看恐怖片的时候，开着灯，可以减少恐怖感，这里开着灯就是主动平衡危险的办法；走夜路时候，手里拿根棍子，心里会比较踏实，这里利用棍子就是主动平衡危险的办法，等等。

(2)在生理上，平衡危险的本能是由感官系统、神经系统、大脑、肌肉运动来协同完成的。分别介绍如下：

①感官，是感受外界事物刺激的器官，感官负责接受外界信号，不同感官负责的接受功能不同，比如眼负责接受光信号，耳朵负责接受声音信号。目前的现代生物学研究结果，人体的感官有二十多种，除了传统的眼、耳、鼻、舌、身五种感官外，还有平衡感、本体感、热觉感、疼痛感、内部感、空间感、情感、时间感、辣味感等等。所有感官综合一起构成非常敏锐非常灵敏的感官系统，感官系统时时刻刻都在接受着外界信号。

②神经系统的基本要素是神经细胞，神经细胞(神经元)由细胞体(神经细胞)和突起(神经纤维)构成，神经纤维纵横交错构成神经(神经元网络)。神经纤维具有非常灵敏的信息采集和传输功能，神经细胞具有基本的信息存储和处理功能，经过处理的信息经过神经纤维逐次传递到脑神经，大脑进行最后判断处理，将处理结果信息传回神经元，再由神经元上的反应器执行，支配肌肉进行伸缩活动，产生生理反应。

所有神经结合在一起构成神经系统，人体神经系统由自主神经系统和非自主神经系统两大部分组成，它们彼此相互协作又相互制衡。非自主神经系统由大脑和脊髓组成，许多成对的神经从中伸出并连接至肌肉，指挥四肢、头和躯干的运动，我们或多或少可以用自己的意志来控制它。自主神经系统控制内脏和血管平滑肌、心肌和腺体的活动，这部分神经系统受大脑支配会对情绪做出反应，但有较多的独立性，特别是具有不受意志支配的自主活动。平时我们感受不到自主神经系统的活动，但当我们过度紧张、分泌肾上腺素的神经受到极大刺激时，我们就会感到心跳加快、手心冒汗、口干舌燥、头晕目眩等。例如，我们看到汽车开过来，大脑会先判断汽车的方向速度有多大的危险，然后做出反应指挥四肢躯干运动，是迅速跳开还是慢步走开以及离开多远距离，是先迈左脚还是先迈右脚还是双脚一起跳，这些都是我们意志在控制，我们自己能感受到这种意志支配的活动，这过程就是自主神经系统在支配。如果当汽车开过来时我们并没有事先发现，汽车经过身边时突然猛按喇叭，突然的巨响会让我们吓一跳，身体会下意识把当前状态视为危险状态，瞬间呼吸急促心跳加快手心冒汗瞳孔张大，这个过程就是非自主神经在支配，是无意识的反应，我们无法阻止，但可以改变自己情绪让自己平静下来。

无论是自主神经系统，还是非自主神经系统，应对危险的平衡办法虽然不同，但态度和方向都是一致的，都是尽量抵消危险达到安全。

③大脑，所有神经系统的中枢，接收神经系统传来的信息并做出是否危险的最终判断，发出处理指令，由神经系统传出。

④肌肉组织，大脑指令的最终动作执行者，接受神经系统的支配，做出伸缩动作。不同的肌肉组织构成肌肉群，肌肉群的运动支配躯体活动。

(3)人体平衡危险本能的工作原理:

感官系统首先接受外界信号，神经系统存储并处理信息再把处理好的信息传递给大脑，大脑做出危险评估并做最后判断，判断结果的信息再由神经系统传递到肌肉执行，不同的肌肉群协同伸缩动作，完成平衡危险的任务。人体平衡危险的本能每时每刻随时随地都在发生作用，因此身体中总有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡来抵消大脑判断的危险。

3.人体杠杆效应与人体平衡危险本能的作用机理及导致躯体疲劳产生:

(1)作用机理：人体杠杆效应产生的空间位移和力度变化信号能够时时刻刻被感官系统接收到,神经系统不停的把这些信号简单存储和处理，然后把信息传递给大脑，由于平衡危险的本能作用，大脑会确认这是危险信号并且需要抵消平衡掉危险，大脑不停的把处理危险指令通过神经系统传递到相关神经元上的反应器，由反应器支配着肌肉群做伸缩动作，完成平衡危险的任务。

(2)导致躯体疲劳产生：人体时时刻刻不停位移晃动，人体平衡危险的本能也时时刻刻都在发生作用，因此身体中总有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡。这种本能使维持肌肉群长时间处于绷紧备战状态，会消耗大量能量，使体内供氧不足及营养物质、机体能量缺失，代谢废物乳酸等增多，使体内机体大量乳酸积累，细胞膜的氢钾交换作用中钾离子大量外流，由于钾离子是细胞代谢必须的元素，肌细胞功能受到影响，肌纤维收缩力下降，肌收缩乏力，这就是躯体疲劳。所以说人体平衡危险的本能使人能够正常工作和生活，但也导致了躯体疲劳。长期躯体疲劳会产生永久损伤，积劳成疾导致病变，比如腰肌劳损，腰椎盘突出、肩周炎，跟键炎等等等等。例如，即使什么活都不干坐久了会腰酸背疼，是因为腰部、背部的肌肉群已经疲劳。长时间玩电脑，肩部会酸痛，是因为肩部肌肉群已经疲劳；走路走多了脚后跟会痛，是因为脚部肌肉已经疲劳不堪重负。

如何能够消除或缓解躯体疲劳？

很多人自觉使用的各种坐垫、靠垫来弥补原来座椅的不足，甚至采用了各种脊柱生理曲线造型的腰靠和坐垫，虽然有一定的效果，但效用仍然不佳且不持久。这是因为这些坐垫、靠垫的内部填充物主要是海绵类的疏松孔状结构物，使得产品形状难以稳固，一处受力就会产生整体或大部分的位移晃动，晃动就会不断产生新的杠杆支点，不断产生新的杠杆作用，加剧杠杆效应，因此仍然有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡，还是不能真正缓解躯体疲劳。

先看躯体疲劳产生机理的几个关键词:支撑面、杠杆作用、位移晃动、人体平衡危险的本能、肌肉群绷紧、躯体疲劳。支撑面是起点，并且诱导了后续的连锁发生。支撑面不可能没有，因此只能改善支撑面，来减少或减小杠杆作用，以减少或减小位移晃动，进而减少或减小人体平衡危险本能的发生，继而减少或减小肌肉群绷紧状态，最终达到消除或缓解躯体疲劳。改善支撑面来缓解躯体疲劳的办法，能够同步消除或缓解疲劳发生，能够切断或阻碍导致人体疲劳发生的根源或联系，不用额外强加作用给躯体，是物理性的，人身安全危害，环保，且对人体无害。

其实，人们已经或多或少有意无意都用到了很多改善支撑面的办法，归纳起来无非两种：硬的办法、软的办法。

a.硬的办法就是用硬的材料来做支撑面，特点是稳固坚实不易形变，比如用木材、塑料、橡胶、金属等等做的凳子、椅子、沙发、鞋子等等。硬材料的支撑面可以分两种：平面式的、曲面式的。由于人体是曲面结构，平面式的支撑面除了容易格着疼外更容易产生杠杆支点，杠杆作用也更大，因此不能够同步消除或缓解疲劳发生，比如在木凳、木椅上坐久了会很累；曲面式的支撑面与人体接触面比较贴合，杠杆作用比较小，人体在某个角度某个姿势上会比较舒服，但因为这种支撑面不能随人体姿势的变化而变化，离开那个角度那个姿势杠杆作用就变大，因此这种办法有效但局限性很大。例如，坐在公园里有曲面造型的塑料椅子上会有个角度会比较舒服但换个姿势就觉得累；鞋子刚穿进去时觉得舒服是因为鞋底支撑曲面贴合脚底，但是站久了走多了，脚就会累，因为人是不规则体，即使是站立也会形成以脚为支点的杠杆，而在动态行走的时候鞋底支撑曲面更不能贴合脚底，杠杆作用加剧。因此，用硬的办法改善支撑面，只能部分情况下缓解躯体疲劳。

b.软的办法就是用软的材料来做支撑面，特点是可以随接触面形变，跟接触面贴合比较好，可以减少减小杠杆作用。软的材料主要有海绵、泡沫、棉花、软性弹性体、软性硅胶、布匹、绳索，等等，所有这些材料都有一个特点，产品形状难以稳固，一处受力就会产生整体或大部分的位移晃动，晃动就会产生新的杠杆支点，产生新的杠杆作用。因此，软材料做支撑面，虽然会比不用舒服些，但仍然有相当多的肌肉群处于绷紧备战状态，维持着身体的平衡，还是不能真正缓解躯体疲劳。例如，即使坐在沙发、躺椅上，甚至躺在柔软的床上，时间久了也会腰酸背疼躯体疲劳，就是因为相关的肌肉群已经疲劳不堪；开车时坐在柔软的汽车海绵座椅上，时间久了会觉得累，即使在后背塞进再多软垫子也无济于事，位移晃动的支撑面只是往前挪了位置而已，杠杆作用没有减少，仍然会腰酸背痛腰肌劳损。

综上所述优缺点，本发明提供了这样一种可以有效消除或缓解躯体疲劳的材料，该材料同时满足如下几个要求：

a.该材料在低硬度(约shore 2A-40A，28C-75C)软材料范围内，跟人体肌肉松弛和紧张的硬度一样，材料在这样的硬度范围内，人体触感会比较舒服；

b.该材料制成的产品能够在疲劳明显产生之前就消除疲劳，有效缓解腰酸背痛，驾乘、办公、居家都能适用；

c.有优良的形变缓冲减振能力，及时将大量机械振动与冲击能量消化在材料内部而很少被漏掉传递出去，极大减少和减小人体共振，同时其支撑面持续贴合人体接触的曲面；

d.有优良的产品形状稳固性，不会产生整体或大部分位移的晃动，保证支撑面上随时都有绝大部分面积十分稳固地贴合人体接触的曲面，极大减少和减小人体杠杆效应，从而减少减小了人体平衡危机本能的释放,使得相关的肌肉群放松下来；

e.该材料有良好的回弹复原性，不易产生永久变形，坚韧耐用，使用寿命高；

f.该材料有宽广的使用温度范围(-20℃—+80℃)，有良好的耐候性，能长期使用。

g.该材料采用环保材料，无毒无害无异味。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料及其制备方法，其能够在疲劳明显产生之前就消除疲劳，有效缓解腰酸背痛，且能够将大量机械振动与冲击能量消化在材料内部而很少被漏掉传递出去，极大减少和减小人体共振，同时也极大减少减小人体杠杆效应导致的腰、背、臀部的肌肉群长时间处于绷紧备战状态而大量消耗体能从而导致躯体疲劳。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，其由如下重量百分比计的组分制成：苯乙烯嵌段共聚物10-50％，增塑剂10-50％，增粘树脂10-50％，填料5-25％，稳定剂1-5％，引发剂0.1-5％。

优选地，所述苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合。

优选地，所述增塑剂是化妆品级、食品级白油、橡胶油或/和它们的组合。

优选地，所述增粘树脂是松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯或/和它们的组合。

优选地，所述填料是碳酸钙、粘土、滑石粉、分散剂、爽滑剂或/和它们的组合。

优选地，所述稳定剂是抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂、光稳定剂或/和它们的组合。

优选地，所述引发剂是有机过氧化物或过氧化二异丙苯或过氧化丙苯。

本发明还提供一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步，将增塑剂、增粘树脂和二分之一的稳定剂加入第一低速搅拌机中，160℃常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，使增粘树脂完全熔化均匀即可；

第二步，将苯乙烯嵌段共聚物、填料、引发剂和剩下的二分之一稳定剂加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，均匀即可；

第三步，将上述第一步的共混物料加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌60min，物料被完全吸附均匀即可；

第四步，将上述第三步搅拌均匀的混合材料加入高温反应釜中，进行动态凝胶化反应，得到凝胶状态的材料；搅拌叶片为强力搅拌，搅拌转速60-100r/min，温度为200℃，注入惰性气体氮气，排除空气，保温搅拌3h；这个过程是形成化学微交联动态凝胶化过程，是以物理反应为主，化学反应为辅；引发剂被强制分散到聚合物液滴里，迅速与增粘树脂液体和苯乙烯嵌段共聚物进行中介反应，提升苯乙烯嵌段共聚物对增粘树脂的附着力；

第五步，将第四步得到的凝胶状态的材料，在200℃下，注入到特定模型中自然冷却，冷却后的物料成凝胶状态。

本发明的积极进步效果在于：通常的缓解躯体疲劳的方法存在着三大缺陷：a.都是事后修复弥补的方法；b.都不能与疲劳产生的同时进行；c.都是额外强加作用给躯体的。这些方法都费时费力也不经济，而且效果也不佳。例如，饮料、按摩、放松操、桑拿、针灸等等。目前比较有效的、实用的、物理的、经济的缓解躯体疲劳的方法，是改善支撑人体重量的支撑接触面，来减少或减小杠杆作用，以减少或减小位移晃动，进而减少或减小人体平衡危险本能的发生，继而减少或减小肌肉群绷紧状态，最终达到消除或缓解躯体疲劳。传统上采用硬的或软的材料制成的支撑面因为不能大量减少减小杠杆作用，都只能是部分或少部分有效而并不能真正消除或缓解躯体疲劳。例如，木凳、椅子、沙发、鞋子等等。针对上述不足，本发明采用了苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体来作为基体，引入第三方材料(增粘树脂)对该基体的微观结构进行改性，以获得具有点面积形变回复特性的环保材料，该材料能够用来制成支撑面。这样的支撑面强韧柔软舒适，而且不会因局部点的受力而产生整体或大部分的塌陷及空间位移晃动，这就保证了支撑面随时都有绝大部分面积跟人体接触面保持服帖且稳固，大量减少杠杆支点的发生及再发生，减少减小人体杠杆作用发生，从而减少减小了人体平衡危机本能的释放，继而使大量的肌肉群能够放松下来，机体能量能够维持正常，乳酸不会大量积累，细胞代谢必须的钾离子不再大量流失，细胞代谢正常，肌纤维收缩有力，最终达到真正消除或缓解躯体疲劳。这个过程，就是用点面积形变回复机理来缓解人体疲劳。

选择苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合)来作为基料，可以最大限度的继承该材料的常温力学性能、高温塑性加工成型性能，可以利用该材料的微观状态下的物理交联网络结构。弹性体微观上是由橡胶相和塑料相构成，两个相畴分离，橡胶相由分子量很高(分子量约7万-30万)的无序长链大分子构成，塑料相由分子量低(约7千-2万)的有序短链分子构成，总体上塑料相分散在橡胶相中，两个相畴之间由化学键联接。常温下塑料相结晶固化而形成网络结构的锚点，使橡胶相的长而杂乱且相互缠绕的大分子长链给系上无数个锚结，构成稳固的、密集的、完整的网络结构，宏观表现为在常温下具有像硫化橡胶的力学性能。高温下塑料相吸收热量而熔融，使网络结点打开，解除了对橡胶相大分子链的约束，大分子链能够轻易滑移具有流动性，宏观表现为可以用加工塑料的机器来加工成型。当熔融的弹性体进入模具再次急剧冷却时，熔融的塑料相释放热量而结晶，形成新的锚点，网络结构再次形成，宏观表现为具有了硫化橡胶的力学性能。弹性体的网络结构是物理交联，是可逆的。

本发明选择了增粘树脂(松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯和它们的组合)作为改性材料。增粘树脂是一类无定型热塑性聚合物，室温下呈固态，软化点在60-150℃，分子量从几百到几千，几乎没有强度。松香、萜烯类的树脂含有大量的羧基、苯环，石油树脂类主要是戊烯和戊二烯的聚合体，这些结构有利于融入到苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体中。增粘树脂的分子量从几百到几千，由于分子量不够大，体量小可以润滑主体材料大分子链的滑移，保证大分子链伸展和回弹能够进行；也由于分子量不够小，空间位阻阻碍了大分子的快速运动，使其滑移不能顺畅。宏观上表现是，当材料受到外力作用时，材料会在作用点顺着外力方向产生形变，形变由受阻的大分子滑移产生，这种形变比通常不受阻的形变要慢，所需消耗的外力也要多，因此吸能减振效果更强。当外力消除后，形变回弹复位也是滞后缓慢的。虽然有增粘树脂分子阻碍大分子的运动，但因为基料是弹性体，可以通过配方设计选择分子量很大的长链高分子，其自身的伸缩力量很大，保证了大分子链当受外力作用时伸展和回弹的滑移运动不得不发生且一定会立即迅速发生，而增粘树脂的引入相当于在大分子链中加入了大量的半固化结点，大分子链不再随便轻易能够滑移，其伸展和回弹一定要进行但是进行得滞后迟缓，这就是缓慢回弹，宏观上肉眼就能观察到这种滞缓的现象。缓慢伸展与回弹，这是本发明材料的特性之一。

引入增粘树脂也带来了自粘性的特性。增粘树脂的分子量从几百到几千，这决定了它既不如大分子材料干爽强硬，也不如小分子般呈液体状，而是呈现出易脆易碎没有强度、受热或被溶剂溶解后成糊状物，这种糊状物在微观上对分子结构有良好的浸润作用，不管是对外界物体的分子还是对自身配方物料成份的分子，都有优良的浸润作用，这在宏观表现上像浆糊一样具有非常强烈的粘连性，这个粘连特性可以通过手指等直接接触感受得到。通过配方设计，可以让粘连性、强度、抗张性等获得最佳配比状态，得到具有实用价值的产品。这种粘连性不仅对与之接触的外物有强烈粘连，对材料自身也有强烈的粘连，这就是强烈自粘性。强烈的自粘性使材料具有强大的内聚力，材料内部处在半固化结点的制约和相互粘连作用，使得产品整体形状十分稳固，即使局部受力也不会产生整体或大部分位移的晃动，有优良的形态稳定性。强大的内聚力也使得表面张力增强，表面回弹复原性良好，不易产生永久变形，大大提高了使用寿命。一定是要强烈的自粘性才能有稳定的这种特殊效果，普通的自粘性不具有稳定性。强烈自粘性，这是本发明材料的特性之二。

引入增粘树脂使材料有了大量的半固化结点存在，空间位阻效应是基料的大分子长链不能轻易滑移，尤其不能进行大段长链滑移，只能在受到外力作用时产生局部形变移动，每个局部点各自为战，自己受力则自己形变再自己回弹复位，不再牵一发而动全身，不再是当某一处受力就会产生整体或大部分位移的晃动。另外，引入增粘树脂带来的强烈自粘性也大大加强内聚力，使得整体或大部分位移晃动更难以发生。强烈自粘性也大大增强了表面张力，使得形变复原性良好，不易产生永久变形。因此用本发明材料制成的产品有优良的形态稳定性，局部点受力则局部点形变，消除外力后形变又回到初始状态，这就是点面积形变回复，宏观上肉眼就能观察到这种形变回复的现象。点面积形变回复和缓慢伸展与回弹两个特性，虽然在本质上是一样，但前者只有在配方设计、材料、工艺共同配合到一定条件下才会产生，前者是后者的延伸，前者着重局部特性，后者着重整体特性。点面积形变回复，这是本发明材料的特性之三。

普通软化油分子分散在弹性体基料里面被橡胶相包容，由于体量小而没有空间位阻效应，主要起润滑大分子和降低硬度作用，基料大分子链之间的紧密程度几乎没有受到影响。增粘树脂是无定型的热塑性聚合物，其分子量从几百到几千，比普通软化油类的分子量(几百以内)要高，体量也要大，除了具有软化油的润滑功能以外，增粘树脂还具有空间位阻效应，降低了弹性体基料大分子链的紧密程度，也滞缓了大分子链的运动速度，使得大分子链对外力冲击反应迟钝，应力松弛明显，容易产生初始形变。宏观表现为当受外力作用冲击时，瞬间立即产生初始形变吸纳冲击，随着冲击力量深入，表面张力、内聚力、强烈自粘性、缓慢伸展与回弹、点面积形变回复等等机理随即共同作用，消化冲击力量。这种瞬间产生的初始形变很重要，吸纳外力，引导消化，而不是将外力立即顶回去，也不是把外力沿冲击方向推卸出去。瞬间响应形变，这是本发明材料的特性之四。

由于以上四个特性共同作用，使得本发明材料具有精细缓冲减振、点面积形变回复的作用，弥补了传统材料的不足，作用机理如下：缓慢回弹的发生先是要产生形变，然后形变要力图缓慢回复到初始状态。能够产生良好吸能减振的材料，要求物体表面受到外力作用时瞬间响应形变吸纳外力，使得外力做的功或是动能转变成形变势能。随着外力冲击力量的深入，形变因为大分子半固化结点的羁绊以及表面张力随形变增加而增强，形变从最初的立即瞬间产生很快变成缓慢形变，这样的形变过程需要施加更多额外的力量，会消耗大量外力做的功和动能。通过大分子伸展吸收外力动能产生形变势能，势能在大分子的回弹收缩过程中变成热量释放。由于大分子收缩是缓慢回弹进行的，需要克服半固化结点的羁绊以及材料强烈自粘性的力学阻碍，回弹过程需要消耗大量势能，因此通过这样缓慢伸展和回弹过程最终转化成热能部分并不多，而且热量本身也在消散，对于实际应用环境下的外力作用频率和作用强度来讲，这种缓慢回弹机制足以能够实时响应，因此不论是静态还是动态条件下，都能起到吸能减振作用，所产生的热量也难以累积，甚至感受不到明显的温度上升。上述机理，不只是对材料整体适用，对材料很小面积的局部也适用，因此也叫点面积形变回复机理。

具体实施方式

本发明用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料由如下重量百分比计的组分制成：苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合)10-50％，增塑剂(化妆品级、食品级白油、橡胶油或/和它们的组合)10-50％，增粘树脂(松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯和它们的组合)10-50％，填料(碳酸钙、粘土、滑石粉、分散剂、爽滑剂或/和它们的组合)5-25％，稳定剂(抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂、光稳定剂或/和它们的组合)1-5％，引发剂(有机过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化丙苯)0.1-5％。以上所用材料均为环保材料，所采用的生产工艺方法均不产生污染。

苯乙烯嵌段共聚物(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合)是一种热塑性弹性体，这种材料在微观状态下是由橡胶相和塑料相构成的嵌段共聚物，其中橡胶相提供力学性能，塑料相在高温、压力时会熔融流动，方便加工成型。塑料相在常温下结晶固化而形成网络结构的锚点，使橡胶相的又长又杂乱且相互缠绕的分子链给系上无数个锚结，构成稳固的、密集的、完整的网络结构，宏观表现为在常温下具有像硫化橡胶的力学性能，高温下又可以塑性变形而能够用加工塑料的机器设备来成型，因此这种材料兼具了橡胶和塑料的优点。选择这种材料作为本配方主体材料，可以充分利用其本身的力学性能和方便的加工性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物，用量太少会大大降低强度，用量太多会增加生产成本和生产难度，用量以20-40％最好。

增塑剂(化妆品级、食品级白油、橡胶油或/和它们的组合)改善加工性能和调整材料的硬度。增塑剂的用量太少会使配方硬度偏高，也会使本配方的加工流动性降低，不利于生产；增塑剂用量太多则会是配方硬度过低，同时也降低材料的力学强度，所以用量以20-40％最好。

增粘树脂(松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯和它们的组合)是一类无定型热塑性聚合物，室温下呈固态，软化点在60-150℃，分子量从几百到几千。由于增粘树脂分子量不够大，可以润滑主体材料大分子的滑移，保证大分子伸展和回弹能够进行；也由于分子量不够小，阻碍了大分子的快速运动，使其滑移不能顺畅，结果相当于在大分子中加入了大量的半固化结点，使大分子的运动受到滞缓。增粘树脂用量太多会使材料硬度过高，永久变形大，回弹性变差；用量太少则对大分子的滞缓作用降低，大不到效果，所以用量以20-35％最好。

填料(碳酸钙、粘土、滑石粉、分散剂、爽滑剂或/和它们的组合)提供增粘树脂的附着载体，改善其分散性，改善加工性能和降低成本。填充材料用量太少起不到树脂载体和分散的作用，用量太多则会降低配方的力学性能，用量以10-15％最好。

稳定剂(抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂、光稳定剂或/和它们的组合)本配方物料主要在高温下加工，稳定剂提高了加工稳定性，同时提高了材料后续使用的寿命。稳定剂太多，也不能继续增加效用，且成本增加；稳定剂太少，起不到应有的作用，所以用量以3-4％最好。

引发剂(有机过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化丙苯)是有机过氧化物，是生成化学交联结构的引发剂，在这里的作用是附着力促进剂，加强增粘树脂跟苯乙烯嵌段共聚物的相容性。引发剂太多，会引起苯乙烯嵌段共聚物的交联，导致力学性能变差、材料加工流动变差；引发剂太少，则起不到附着相容的作用，所以用量以0.5-1.5％最好。

苯乙烯嵌段共聚物为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合的聚合物，所述的增塑剂为化妆品级、食品级白油、橡胶油或/和它们的组合，所述的增粘树脂为松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯和它们的组合，所述的填料为碳酸钙、粘土、滑石粉、分散剂、爽滑剂或/和它们的组合，所述的稳定剂为抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂、光稳定剂或/和它们的组合，所述的引发剂为有机过氧化物、过氧化二异丙苯、过氧化丙苯。

本发明用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料的制备方法包括以下步骤：

第一步，将增塑剂、增粘树脂和二分之一的稳定剂加入第一低速搅拌机中，160℃常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，使增粘树脂完全熔化均匀即可。

第二步，将苯乙烯嵌段共聚物、填料、引发剂和剩下的二分之一稳定剂加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，均匀即可。

第三步，将上述第一步的共混物料加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌60min，物料被完全吸附均匀即可。由于DCP在120℃后会加速分解，所以适宜在低速常压下搅拌。

第四步，将上述第三步搅拌均匀的混合材料加入高温反应釜中，进行动态凝胶化反应，得到凝胶状态的材料。搅拌叶片为强力搅拌，搅拌转速60-100r/min，温度为200℃，注入惰性气体氮气，排除空气，保温搅拌3h。这个过程是形成化学微交联动态凝胶化过程，是以物理反应为主，化学反应为辅。引发剂被强制分散到聚合物液滴里，迅速与增粘树脂液体和苯乙烯嵌段共聚物进行中介反应，提升苯乙烯嵌段共聚物对增粘树脂的附着力。引发剂在这里扮演的是相容剂角色，而不是使苯乙烯嵌段共聚物进行化学交联。引发剂的半衰期在160℃时大约在4min，在170℃时大约在1min，在180℃时大约在0.3min，超过190℃时很快分解，由于物料加入反应釜中之后，被不停搅拌翻转混合，热量传递是个缓慢过程，虽然设定搅拌温度为200℃比引发剂分解温度略高，但物料内部温度远低于200℃，物料内部温度缓慢上升，边吸收热量边搅拌混合反应，2h后内外温度趋于平衡，这样有利于反应和分散良好。如果温度设定较低，则物料熔融不好，不利于微观分散均匀。

第五步，将第四步得到的凝胶状态的材料，在200℃下，注入到特定模型中自然冷却，冷却后的物料成凝胶状态，大小和形状根据模型，可以是块状、条状、片状等各种形状。注入时可以利用物料自身重力注入模型，也可以采用压缩空气推动注入。冷却完毕的凝胶就是本发明的材料，要做成具体的产品，就需要后道具体产品的成型加工工序完成。

由于本材料采用了苯乙烯嵌段共聚物的热塑性弹性体作为主体基料，因此继承了弹性体材料的加工特性，可以采用加工塑料的机器设备进行后续加工，可以注塑、挤出、滴塑、流涎、喷涂、浇铸等加工工艺，制成各种缓冲减振产品。

实施例1：

将不同质量配比的苯乙烯嵌段共聚物和增塑剂按表1的配方分别称取，将相同质量配比的增粘树脂、填料、稳定剂、引发剂也按表1的配方分别称取。按表1配方，将不同配比的增塑剂、增粘树脂和二分之一的稳定剂加入1#低速搅拌机中，160℃常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，使增粘树脂完全熔化均匀即可。再将苯乙烯嵌段共聚物、填料、引发剂和剩下的二分之一稳定剂加入2#低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，均匀即可。1#搅拌机共混物料加入2#低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌60min，物料被完全吸附均匀即可。最后将上述搅拌均匀的混合材料加入高温反应釜中，搅拌转速60-100r/min，温度为200℃，注入惰性气体氮气，排除空气，保温搅拌3h，进行动态凝胶化反应，得到凝胶状态的材料。将凝胶态材料取出放置自然冷却，备用。如此方法制备，得到表1中从1号到7号配方的材料。

用注塑机将1号到7号的材料注塑成标准测试样品，注塑参数：温度190-210℃，压力50-75MPa，模具温度50℃。将标准测试样品在温度23℃、相对湿度50％环境下放置24小时后，按表1中的测试标准进行测试，测试结果如表1中所示。

表1

如表1中的结果所示，第7号配方完全不能成型而不具有实用性，第1号配方硬度太高不符合低硬度软材料的范围而需要排除，剩下的2号到6号配方中，从力学性能和加工工艺性综合考虑，3号配方到5号配方所表现的比较良好，如按重量百分比计，这时所述苯乙烯嵌段共聚物的用量是20-40％，增塑剂的用量是20-40％，增粘树脂是20％，填料是15％，引发剂是0.5％。

实施例2：

将表1中的3号配方为基础，以增粘树脂的用量为变量，进行材料制备。

将相同质量配比的苯乙烯嵌段共聚物、增塑剂、填料、稳定剂、引发剂按表2的配方分别称取，将不同质量配比的增粘树脂也按表2的配方分别称取。按表2配方，将不同配比的增塑剂、增粘树脂和二分之一的稳定剂加入1#低速搅拌机中，160℃常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，使增粘树脂完全熔化均匀即可。再将苯乙烯嵌段共聚物、填料、引发剂和剩下的二分之一稳定剂加入2#低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，均匀即可。1#搅拌机共混物料加入2#低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌60min，物料被完全吸附均匀即可。最后将上述搅拌均匀的混合材料加入高温反应釜中，搅拌转速60-100r/min，温度为200℃，注入惰性气体氮气，排除空气，保温搅拌3h，进行动态凝胶化反应，得到凝胶状态的材料。将凝胶态材料取出放置自然冷却，备用。如此方法制备，得到表2中从1号到7号配方的材料。

用注塑机将1号到7号的材料注塑成标准测试样品，注塑参数：温度190-210℃，压力50-75MPa，模具温度50℃。将标准测试样品在温度23℃、相对湿度50％环境下放置24小时后，按表2中的测试标准进行测试，测试结果如表2中所示。

另外，再按如下四种方法测试该材料的缓冲减振的性能：

a、邵C硬度衰减

硬度是表征材料抵抗外界物体压入的能力。对于低硬度材料而言，当压针针尖面积很小时就表征的是针入度，比如邵式A型的压针针尖直径是0.79mm、邵式D型硬度计压针针尖直径是0.20mm；当压针针尖面积增大，硬度表征的是作用力与反作用力的关系，在这里采用的是邵式C型，压针头部是直径为5mm的圆球。测量时采用1Kg砝码施加压力，因此作用力是一定的。测量试样厚度16mm，每个试样测量5次，测距大于15mm，通过目测观察邵C硬度，取平均值。硬度衰减说明材料应力松弛迅速，对本发明材料而言表征了材料当受外力作用时瞬间立即响应产生初始形变的能力。这里采取观察到瞬时最高硬度以及衰减到1s、5s、15s、20s时的邵C硬度，衰减越多说明形变越多也越迅速。

b、形状形态稳定性

采用一根端部直径为5mm光滑球状的钢棒，用3Kg砝码施加压力，测量试样厚度16mm，每个试样测量5次，测距大于15mm。测量时将钢棒球状顶端插到测试样品上，施加压力5s，观察钢棒插入点周围局部或样品整体是否产生形状变形，如果没有形状变形说明产品形状稳固性良好。

继续保持压力不变，钢棒继续保持在样品插入点上不离开，将钢棒球状顶端向前、后、左、右移动，移动作用时间各3s，观察钢棒插入点周围局部或样品整体是否产生晃动，如果没有形状变形说明产品形状稳固性良好。

c、点面积形变回复性

采用一根端部直径为5mm光滑球状的钢棒，用3Kg砝码施加压力，测量试样厚度16mm，每个试样测量5次，测距大于15mm。测量时将钢棒球状顶端插到测试样品上，施加压力5s，观察插入点是否产生明显的凹陷形变，然后迅速撤掉钢棒，立即观察插入点产生的凹陷形变是否回复到初始状态，并测量回复到初始状态所需时间(按秒计)。如果没有明显凹陷形变，说明形变能力不足，对机械振动消化不良，容易漏掉并把多余振动传递到下方；如果形变没有回复到初始状态，说明产生永久形变，产品使用寿命不长；如果回复时间长，说明产品回弹性不足，对多频次振动与冲击的缓振性能不好。

d、缓冲振动性能(垂直振动和水平振动)

采用能够变频调节振动频率且具有水平和垂直振动方向的振动测试平台(变频振动试验机)，在水平和垂直方向上，分别按一定的频率设定进行振动测试。测试时，把需要测试的材料注塑成长、宽、高分别是100mm、100mm、10mm的平整样块，把样块平放在振动平台上中心位置，然后再把一只600ml的烧杯放置在样块上面，烧杯里面预先注入400ml清水。测试时分别测试水平振动和垂直振动，开启振动开关，振动5分钟进入平稳状态后，观察烧杯里水的运动状态，用“小波纹、大波纹、振荡激烈、振荡激烈细小波纹、振荡激烈小碎波纹、振荡激烈小波纹、振荡激烈大波纹、振荡激烈溅出水花”八种水波状态描述，这八种振动程度依次增加。每个样品测试一次，每个项目测试5次样品，取重复出现最多的状态作为结果。

测试原理是，当振动平台产生的机械振动和冲击能量通过样块材料传递到烧杯，由于烧杯里面的水是优良流体，吸收到振动能量后能够敏感做出反应，出现水波纹，随着吸收的振动能量逐步累积，最终能够溅出水花。通过这种方式，可以直观的对比考查出所测试样品材料的缓冲振动性能。

表2

如表2中的结果所示，从力学性能、硬度衰减、形状稳定性、点面积形变回复性、缓冲振动性能及加工工艺性等综合考虑，4号配方到6号配方所表现的比较良好，如按重量百分比计，这时所述苯乙烯嵌段共聚物的用量是40％，增塑剂的用量是20％，增粘树脂是30-50％，填料是15％，引发剂是0.5％。

以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，其由如下重量百分比计的组分制成：苯乙烯嵌段共聚物10-50％，增塑剂10-50％，增粘树脂10-50％，填料5-25％，稳定剂1-5％，引发剂0.1-5％。

2.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述苯乙烯嵌段共聚物是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯或/和它们的组合。

3.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述增塑剂是化妆品级、食品级白油、橡胶油或/和它们的组合。

4.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述增粘树脂是松香、萜烯、石油树脂、聚异丁烯或/和它们的组合。

5.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述填料是碳酸钙、粘土、滑石粉、分散剂、爽滑剂或/和它们的组合。

6.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述稳定剂是抗氧化剂、抗紫外线剂、抗臭氧剂、光稳定剂或/和它们的组合。

7.如权利要求1所述的用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料，其特征在于，所述引发剂是有机过氧化物或过氧化二异丙苯或过氧化丙苯。

8.一种用点面积形变回复机理缓解人体疲劳的材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步，将增塑剂、增粘树脂和二分之一的稳定剂加入第一低速搅拌机中，160℃常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，使增粘树脂完全熔化均匀即可；

第二步，将苯乙烯嵌段共聚物、填料、引发剂和剩下的二分之一稳定剂加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌50-60min，均匀即可；

第三步，将上述第一步的共混物料加入第二低速搅拌机中，常温常压下搅拌，搅拌转速40-60r/min，搅拌60min，物料被完全吸附均匀即可；

第四步，将上述第三步搅拌均匀的混合材料加入高温反应釜中，进行动态凝胶化反应，得到凝胶状态的材料；搅拌叶片为强力搅拌，搅拌转速60-100r/min，温度为200℃，注入惰性气体氮气，排除空气，保温搅拌3h；这个过程是形成化学微交联动态凝胶化过程，是以物理反应为主，化学反应为辅；引发剂被强制分散到聚合物液滴里，迅速与增粘树脂液体和苯乙烯嵌段共聚物进行中介反应，提升苯乙烯嵌段共聚物对增粘树脂的附着力；

第五步，将第四步得到的凝胶状态的材料，在200℃下，注入到特定模型中自然冷却，冷却后的物料成凝胶状态。