CN113349494B - 一种工业防撞保护手套及其防撞保护垫制作方法 - Google Patents

一种工业防撞保护手套及其防撞保护垫制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明关于一种工业防撞保护手套，含有本体部，具有彼此不同的第一区域与第二区域，以及防撞保护垫，贴合于所述本体部的外表面。本发明还涉及制备工业防撞保护手套垫的方法。所得到的效果相较于传统热塑性橡胶具有：(1)提供较佳的防撞保护能力：减少传递峰值力至少20％；(2)较佳的灵活性：至少满足30A至40A的邵氏硬度；(3)较佳的耐热性：满足耐热性大于150℃。

Description

一种工业防撞保护手套及其防撞保护垫制作方法
技术领域
本发明涉及手套技术领域，尤其是一种工业防撞保护手套及其防撞保护垫制作方法。
背景技术
双手是人类频繁使用的器官之一，许多事情的完成皆需借助双手来实现。在工业中，若是选择具有保护力的手套，则可以降低因工业事故所造成的风险。因此，防撞保护手套在许多工作场合中皆被要求使用，以减少对于工作人员的手部冲击以及当中的潜在伤害。
目前，传统的防撞保护手套通常使用热塑性橡胶作为保护的材料，使用上只能提供有限的冲击防护。此外，它们通常较硬且厚，降低了手套的灵活性，导致用户的使用品质不佳。因此，极需开发一种可以提供更好灵活性与冲击保护能力的手套保护材质来保障工作人员的手部安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业防撞保护手套及其防撞手套垫生产方法，以解决现有技术存在的问题。为达上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种工业防撞保护手套，包括本体部，具有彼此不同的第一区域与第二区域；防撞保护垫，贴合于所述本体部的外表面，其中所述防撞保护垫包括：
至少一手掌部，连接于所述第一区域；以及
至少一手指部，连接于所述第二区域。
其中，工业防撞保护手套至少满足ANSI/ISEA 138中冲击能量5J防撞等级1-3中的至少一者，以及达到EN 13594:2015等级1-2中的至少一者。
本发明的第二方面提供了一种制备如上述的工业防撞保护手套垫所需要的材料。防撞护垫包括一聚乙二醇、一二氧化硅、一硅橡胶、一交联剂、和一色母。
进一步的，一种制备如上述的工业防撞保护手套垫的方法包括：
将一氧化物与一聚乙二醇混合形成一第一混合物；
将该第一混合物与一硅橡胶混合形成一第二混合物；
将该第二混合物与一交联剂及一色母混合形成一第三混合物；
所述第三混合物是通过热压铸出；以及
随后经过沸水处理得到工业防撞保护手套垫。
所述的工业防撞保护手套垫的制备方法，其中，氧化物为二氧化硅，粒径大小为7至1000nm，交联剂为有机过氧化物，二氧化硅与聚乙二醇的重量比例为1.5至2.5：1，第一混合物与所述硅橡胶的重量比例为1至50：100。
在形成第一混合物的步骤中，二氧化硅与聚乙二醇以机械搅拌和声波方式来混合。进一步的，第一混合物与第二混合物是通过密炼机或者开炼机方式来混合。再进一步的，第二混合物、与交联剂和色母，利用密炼机或者开炼机混合，形成第三混合物。至于色母含量为第三混合物的0.5-2.5％。
在一实施方式中，所述沸水处理时间为5至60分钟。
在一些实施方式中，聚乙二醇可包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、及含其它分子重量的聚乙二醇。在一优选实施方式中，聚乙二醇是聚乙二醇200。
综合上述，本发明采用以上技术方案具有以下技术效果：
本发明的工业防撞保护手套在厚度6mm时根据ANSI/ISEA 138具有达到等级2的能力，以及所述防撞手套保护垫在厚度7mm时，根据EN 13594:2015具有达到等级2的能力，相较于市场上一款英国竞品防护垫，本发明的防撞手套保护垫的保护力增加44％。
本发明的工业防撞保护手套具有以下优点，包括：
(1)提供较佳的防撞保护能力：所述防撞保护垫相对于传统热塑性橡胶减少传递峰值力至少20％。
(2)较佳的灵活性：所述防撞保护垫相对于传统热塑性橡胶至少满足30A至40A的邵氏硬度。而传统热塑性橡胶邵氏硬度通常大于50A。
(3)较佳的耐热性：所述防撞保护垫相对于传统热塑性橡胶至少满足耐热性大于150℃。而传统热塑性橡胶为耐热性小于100℃。
附图说明
从以下参考附图中列举的示例性实施例的描述，将更容易理解本发明，其中：
图1为所述工业防撞保护手套示意图。
图2为所述工业防撞保护手套垫厚度对传递力的影响。
图3为所述工业防撞保护手套垫和传统热塑性橡胶在厚度3mm下根据ANSI/ISEA138测试下所得到的结果。
具体实施方式
通过以下的实施例并结合附图来详细描述本发明。应该理解的是，特定实施例仅出于说明性目的，而不应以限制性方式解释。本发明所属领域的技术人员将理解，除了具体描述的内容外，本文所述的发明还可以进行各种变化和修改。
本发明包括所有这些变化和修改。本发明说明书中还单独或共同提及引用或指示的所有步骤和功能，以及任何或所有组合或任何两个或多个步骤或功能。通过阅读以下的描述，本发明的其它方面及优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
为了制备如上述的工业防撞保护手套垫，本发明具有以下制备方法，包括以下步骤：
(1)首先，将重量比例为1.5至2.5：1的二氧化硅与聚乙二醇200(PEG200)以机械搅拌和声波方式来混合成第一混合物。其中，二氧化硅颗粒大小约为500nm。
(2)接着，将第一混合物与硅橡胶通过密炼机方式来混合形成第二混合物。其中，第一混合物与硅橡胶的重量比例为1至50:100。
(3)接着，第二混合物和交联剂，当中的交联剂为有机过氧化物，和与色母利用滚筒混合机混合，形成第三混合物。其中，交联剂含量占硅橡胶100phr中的0.5-2.0phr。此外，可以通过添加色母(0.5-2.5％)来控制手套垫的颜色。
(4)接着，通过热压第三混合物铸出客制化形状的工业防撞保护手套垫。
(5)接着，将工业防撞保护手套垫于100℃沸水中处理30分钟。
(6)最后，得到工业防撞保护手套垫。
在一个实施例中，图1为工业防撞保护手套示意图。工业防撞保护手套100包括本体部110以及防撞保护垫120。本体部110具有彼此不同的第一区域R1与第二区域R2，其中第一区域R1为所知手掌部，第二区域R2为所知手指部；
防撞保护垫120包括至少一手掌部122以及至少一手指部124。详细来说，在本实施例中，手掌部122的数量例如为一，手指部124的数量例如为五，但不以此为限。手掌部122连接于本体部110的第一区域R1，更具体地说，手掌部122贴合于本体部110的第一区域R1。类似地，手指部124连接于本体部110的第二区域R2，更具体地说，手指部124贴合于本体部110的第二区域R2。
在另一个实施例中，图2为本发明的工业防撞保护手套垫厚度对传递力的影响。针对不同厚度防撞保护手套垫在ANSI/ISEA 138测试标准中冲击能量5J的情况下，所得到的传递峰值力(N)数据。厚度3mm的情况下，传递力为6163N、厚度5mm的情况下，传递力为4592N、厚度6mm的情况下，传递力为4070N、厚度8mm的情况下，传递力为3047N、以及厚度10mm的情况下，传递力为2606N。由此可知，随着防撞保护手套垫厚度的增加，可以使测得的传递峰值力的数值下降，两者成反比关系。当防撞保护手套垫厚度越厚，则可以促使其提供提供较佳的防撞保护能力。
在又一实施例中，图3为根据ANSI/ISEA138测试标准中冲击能量5J的情况下比较本发明的工业防撞保护手套垫和传统热塑性橡胶在厚度皆为3mm时传递峰值力的差距。从图3中可以得知本发明的工业防撞保护手套垫在3mm的情况下，相较于传统热塑性橡胶在厚度3mm的情况下，具有减少传递峰值力21％的能力。
表1-所述第一混合物含量对传递峰值力的影响。
在表1中，硅橡胶具有50A的邵氏硬度。在固定工业防撞保护手套垫6mm的情形下，比较例1中不含有色母、交联剂固定含量为1.5phr、硅橡胶含量为100phr，第一混合物含量為0phr，所获得的传递峰值力为5163N，邵氏硬度为50A。
在固定工业防撞保护手套垫6mm的情形下，实施例1中不含有色母、交联剂固定含量为1.5phr、硅橡胶含量为100phr，第一混合物含量为5phr，所获得的传递峰值力为4070N，邵氏硬度为33A。
在固定工业防撞保护手套垫6mm的情形下，实施例2中不含有色母、交联剂固定含量为1.5phr、硅橡胶含量为100phr，第一混合物含量为10phr，所获得的传递峰值力为4069N，邵氏硬度为30A。
在固定工业防撞保护手套垫6mm的情形下，实施例3中不含有色母、交联剂固定含量为1.5phr、硅橡胶含量为100phr，第一混合物含量为20phr，所获得的传递峰值力为4242N，邵氏硬度为28A。
在固定工业防撞保护手套垫6mm的情形下，实施例4中不含有色母、交联剂固定含量为1.5phr、硅橡胶含量为100phr，第一混合物含量为30phr，所获得的传递峰值力为4366N，邵氏硬度为26A。
由此可知，第一混合物的含量以及传递峰值力的数值并没有成比例关系。但是，第一化合物和含量和邵氏硬度具有比例关系，从图3中可知，当第一化合物含量越多，则邵氏硬度越小。认为第一混合物含量的多寡和工业防撞保护手套垫的灵活度有关。其中，第一混合物含量为5phr和10phr的情况下，所获得的传递峰值力数值相较于第一混合物含量为0phr，5phr，和30phr要低。
表2为EN13594:2015中对冲击衰减的最低要求等级。
在平均传递力小于等于7.0kN的情况下，抗冲击性达到Level 1；在平均传递力小于等于4.0kN的情况下，抗冲击性达到Level 2。
表3为所述工业防撞保护手套垫和市场上一款英国竞品保护垫在厚度7mm下根据EN13594:2015测试下所得到的结果。
样品 厚度 传递力 结果
防撞手套保护垫 7mm 3.2kN 通过等级2
英国竞品 7mm 5.7kN 通过等级1
所述防撞手套保护垫的传递力为3.2kN,结果等级2，而英国竞品的传递力为5.7kN，结果只有达到等级1。此外，相较于市场上一款英国竞品防护垫，所述工业防撞手套垫保护力增加44％。
定义
在整个说明书中，除非另有规定，否则术语“包含”或称为“包含”或“包含”之类的变体，将被理解为包含一个规定的整体或整体，但不排除包括任何其他整体或整体组。还应注意，在本公开中，特别是在权利要求或期间中，或“包含”或“包含”或“包含”等术语具有美国专利法中赋予它的含义。例如，它们允许未定义叙述的元件，但排除现有技术中发现的或影响本发明的基本或新颖特征的元件。
再者，在整个说明书和权利要求书中，除非另外另有要求，否则术语“包括”或其中“包括”或“包括”的变体，将被理解为包含一个规定的整体或一组整体，但不排除包括任何其他整体或整体组。
说明书中提到“一个实施例”，“实施例”，“示例实施例”等术语，表示所描述的实施例可以包括特定的特征，结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定，这些特征不一定是指相同的实施例。另外当结合实施例描述特定特征，结构或特性时，认为它是一个在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确描述，都可以结合其他实施例来作用这些特征，结构或特性。
在本文所述的制备方法中，步骤可以以任何顺序执行，而不背离本发明的原则，除非明确地叙述了时间顺序或操作顺序。在一项声称中，应说明先执行一个步骤，然后再执行几个其他步骤，这意味着第一个步骤先于任何其他步骤执行，但其他步骤可按任何适当的顺序执行，除非在其他步骤中进一步列举序列。例如，列举“步骤A、步骤B、步骤C、步骤D和步骤E”的权利要求要素应理解为首先执行步骤A，最后执行步骤E，步骤B、C和D可以在步骤A和E之间的任何顺序中执行，并且该顺序仍在权利要求过程的文字范围内。给定的步骤或步骤子集也可以重复。
本文使用的替代术语的其他定义可以在本发明的详细描述中找到并转换全文。除非另外定义，否则这里使用的所有其他技术术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的主题相同的含义。
本领域技术人员基于本公开的教导，可以在不背离本发明的精神或范围的情况下实施替代的实施例。本发明的范围改变由以下权利要求所限定，其包含所有实施例及结合以上说明书和附图所进行的各种修改。

Claims (8)

1.一种改良传统的工业防撞保护手套，其特征在于，所述改良传统的工业防撞保护手套包括：
本体部，具有彼此不同的第一区域与第二区域；
防撞保护垫，贴合于所述本体部的外表面，其中所述防撞保护垫包括：
至少一手掌部，连接于所述第一区域；以及
至少一手指部，连接于所述第二区域，
其中，所述改良传统的工业防撞保护手套至少满足ANSI / ISEA 138中冲击能量5J防撞等级1-3中的至少一者，以及达到EN 13594:2015等级1-2中的至少一者，
其中所述防撞保护垫在相同厚度下相对于传统热塑性橡胶减少传递峰值力至少20%，
其中所述防撞保护垫至少满足30Ａ至40Ａ的邵氏硬度，
其中所述防撞保护垫至少满足耐热性大于150 °C，
其中所述防撞保护垫包括一聚乙二醇、一二氧化硅、一硅橡胶、一交联剂、和一色母，其中所述二氧化硅与所述聚乙二醇的重量比例为1.5至2.5：1，所述二氧化硅和所述聚乙二醇形成的混合物与所述硅橡胶的重量比例为1至50: 100，其中在所述聚乙二醇、所述二氧化硅、所述硅橡胶、所述交联剂和所述色母形成的混合物中，所述色母含量为0.5-2.5 %，
其中所述防撞保护垫的厚度为6mm或7mm。
2.一种制备工业防撞保护手套的防撞保护垫的方法，所述工业防撞保护手套还包括本体部，其具有彼此不同的第一区域与第二区域，所述防撞保护垫贴合于所述本体部的外表面，且所述防撞保护垫包括至少一手掌部以及至少一手指部，所述手掌部连接于所述第一区域，而所述手指部连接于所述第二区域，其特征在于，所述方法包括：
将一为二氧化硅与一聚乙二醇混合形成一第一混合物，所述二氧化硅与聚乙二醇的重量比例为1.5至2.5：1；
将该第一混合物与一硅橡胶混合形成一第二混合物，所述第一混合物与硅橡胶的重量比例为1至50: 100；
将该第二混合物与一交联剂及一色母混合形成一第三混合物，所述色母含量为第三混合物的0.5-2.5 %；
所述第三混合物是通过热压铸出；以及
随后经过沸水处理得到所述防撞保护垫，其中所述防撞保护垫的厚度为6mm或7mm，所述防撞保护垫在相同厚度下相对于传统热塑性橡胶减少传递峰值力至少20%，所述防撞保护垫至少满足30Ａ至40Ａ的邵氏硬度，所述防撞保护垫至少满足耐热性大于150 °C，且所述防撞保护垫使得所述工业防撞保护手套至少满足ANSI / ISEA 138中冲击能量5J防撞等级1-3中的至少一者，以及达到EN 13594:2015等级1-2中的至少一者。
3.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，所述交联剂为有机过氧化物。
4.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅粒径为7至1000 nm。
5.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，在所述混合形成第一混合物的步骤中，氧化物与所述聚乙二醇以机械搅拌和超声波方式来混合。
6.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，所述第一混合物与硅橡胶是通过密炼机方式或者开炼机来混合形成第二混合物。
7.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，所述第二混合物、所述交联剂与所述色母，利用密炼机或者开炼机来混合形成第三混合物。
8.如权利要求2所述的防撞保护垫的制备方法，其特征在于，所述沸水处理时间为5至60分钟。
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