CN113956676A

CN113956676A - 减震缓冲运动垫和减震缓冲运动垫的制备方法

Info

Publication number: CN113956676A
Application number: CN202110141202.8A
Authority: CN
Inventors: 翁琛
Original assignee: Fuqing Shengde Plastic Products Co ltd
Current assignee: Fuqing Shengde Plastic Products Co ltd
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2022-01-21

Abstract

本发明的实施例提供了一种减震缓冲运动垫和减震缓冲运动垫的制备方法，涉及运动器材领域，该减震缓冲运动垫由TPV热塑性弹性发泡材料制成，TPV热塑性弹性发泡材料内包含有热塑性弹性体，以使减震缓冲运动垫具有减震缓冲性。相较于现有技术，本发明通过在减震缓冲运动垫的原材料配方里加入新型的TPV热塑性弹性体，其颗粒具有高柔韧性和高机械性能，以及优良的阻尼性能、减震慢弹性能和耐压缩变形性，通过硫化工艺制成的减震缓冲运动垫具备了普通运动垫所没有的减震、缓冲、慢弹的物理特性，弥补了运动垫领域一直以来的空白。

Description

减震缓冲运动垫和减震缓冲运动垫的制备方法

技术领域

本发明涉及运动器材领域，具体而言，涉及一种减震缓冲运动垫和减震缓冲运动垫的制备方法。

背景技术

现有瑜伽垫技术采用材料目前在现有健身垫/运动垫/瑜伽垫领域的生产技术都是采用EVA、PVC、PE等制成。但这些材料撕裂度弱，力学性能差，止滑性和回弹性差。不具备高弹性也无减震效果，如PE原料制成的材料通常回弹性都较差。因此，现有技术从基础材料运用上根本没有解决瑜伽/健身运动时体位动作时所具有的减震慢弹缓冲的物理性质。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种减震缓冲运动垫和减震缓冲运动垫的制备方法，其具有减震效果缓冲效果。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种减震缓冲运动垫，所述减震缓冲运动垫由TPV热塑性弹性发泡材料制成，所述TPV热塑性弹性发泡材料内包含有热塑性弹性体，以使所述减震缓冲运动垫具有减震缓冲性。

在可选的实施方式中，所述热塑性弹性体在所述TPV热塑性弹性发泡材料中的重量占比在40％-60％之间。

在可选的实施方式中，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有无机填料，且所述无机填料的重量占比在25％-35％之间。

在可选的实施方式中，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉或白炭黑中的一种或多种的组合。

在可选的实施方式中，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有氧化石墨烯、纳米二氧化硅和马来酸酐接枝，且所述氧化石墨烯的重量占比在6％-10％之间，所述纳米二氧化硅的重量占比在1％-3％之间，所述马来酸酐接枝的重量占比在1％-3％之间。

在可选的实施方式中，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有颜料和化工助剂，且所述颜料的重量占比在4％-6％之间，所述化工助剂的重量占比在2％-4％之间。

在可选的实施方式中，所述化工助剂为蒙脱土、石蜡、纳米碳酸钙中的一种或几种。

在可选的实施方式中，所述TPV热塑性弹性发泡材料由50％的所述热塑性弹性体、30％的所述碳酸钙、8％的所述氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂组成。

第二方面，本发明提供一种减震缓冲运动垫的制备方法，用于制备如前述实施方式任一项所述的减震缓冲运动垫，包括：

将含有热塑性弹性体的原料投入密炼机进行混合，并形成塑化胶团；

利用开炼机压延、混炼所述塑化胶团；

通过出片机出片，形成塑化薄片；

利用平板硫化机制作形成TPV热塑性弹性发泡材料；

切割形成减震缓冲运动垫。

在可选的实施方式中，所述将含有热塑性弹性体的原料投入密炼机进行混合的步骤，包括：

将50％的所述热塑性弹性体、30％的所述碳酸钙、8％的所述氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂依次放入所述密炼机进行混合。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明提供的减震缓冲运动垫，由TPV热塑性弹性发泡材料制成，其中TPV热塑性弹性发泡材料制成内包含有热塑性弹性体，热塑性弹性体具有高柔韧性和高机械性能，以及优良的阻尼性能、减震慢弹性能、耐压缩变形性，利用该材料制成的运动垫具备了普通运动垫没有的减震缓冲慢弹的物理特性，弥补了运动垫领域一直以来的空白。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的减震缓冲运动垫在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的减震缓冲运动垫在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的减震缓冲运动垫在第三视角下的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的减震缓冲运动垫的制备方法的步骤框图。

图标：100-减震缓冲运动垫；110-热塑性弹性体；130-防滑纹路；150-防滑凸起。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

正如背景技术所公开的，现有的健身垫/运动垫/瑜伽垫通常采用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、POE(聚烯烃弹性体)等制成，但是这些材料撕裂度弱，力学性能差，止滑性和回弹性差。不具备高弹性也无减震效果，如PE原料制成的材料通常回弹性都较差。

而人体在健身垫/运动垫/瑜伽垫上运动时，会对铺在地板上的垫子产生力的作用，运动力度越大，产生相对的力作用也大，虽然人体本身的肌肉、关节、软组织是缓冲的，但超过一定限度对身体有影响。目前在现有健身垫/运动垫/瑜伽垫领域的生产技术都是采用高弹性原料(POE、EVA)或低弹性原料(PVC、PE)等制成，但高弹性颗粒原料(POE、EVA)制成健身垫/运动垫/瑜伽垫只具备高弹性但不减震，低弹性颗粒原料制成健身垫/运动垫/瑜伽垫(PVC、PE)只具备低弹性但不减震，且如PE原料制成通常回弹性都较差。在正常情况下。弹性比较强弱排列：POE>EVA>PVC>PE，但以上材料制成的都不具备减震、慢弹效果，即现有的健身垫/运动垫/瑜伽垫，其减震、缓冲效果都较差，根本没有解决瑜伽/健身运动时体位动作时所具有的减震慢弹缓冲的物理性质。

为了解决上述问题，本发明提供了一种新型材料制备的减震缓冲运动垫，使健身垫/运动垫/瑜伽垫具有减震、慢弹、静音的效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

第一实施例

参见图1至图3，本实施例提供了一种减震缓冲运动垫100，具有减震、慢弹、静音的效果。

本实施例提供的减震缓冲运动垫100，减震缓冲运动垫100由TPV热塑性弹性发泡材料制成，TPV热塑性弹性发泡材料内包含有热塑性弹性体110，以使减震缓冲运动垫100具有减震缓冲性。具体地，通过在减震缓冲运动垫100的原材料配方里加入新型的TPV热塑性弹性体110，其颗粒具有高柔韧性和高机械性能，以及优良的阻尼性能、减震慢弹性能和耐压缩变形性，通过硫化工艺制成的减震缓冲运动垫100具备了普通运动垫所没有的减震、缓冲、慢弹的物理特性，弥补了运动垫领域一直以来的空白。

需要说明的是，本实施例中提供的热塑性弹性体110，指的是TPV热塑性弹性体110颗粒(热塑性硫化橡胶颗粒)，其通过与其他材料混合后形成TPV热塑性弹性发泡材料，用于制备减震缓冲运动垫100。

在本实施例中，热塑性弹性体110在TPV热塑性弹性发泡材料中的重量占比在40％-60％之间。需要说明的是，本实施例中所提及的重量占比，指的是重量份占比，即通过重量占比来配比混合。本实施例中通过加入40％-60％的热塑性弹性体110，使得最终混合后的TPV热塑性弹性发泡材料具有相当的高柔韧性和高机械性能，以及优良的阻尼性能、减震慢弹性能和耐压缩变形性，从而使得制成的减震缓冲运动垫100具有减震、慢弹、缓冲特性。

在本实施例中，减震缓冲运动垫100的厚度小于或者等于10cm，优选为5cm。由于采用了TPV热塑性弹性发泡材料，故使得减震缓冲运动垫100即便厚度较薄，也能够实现减震、慢弹、缓冲的功能。

在本实施例中，TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有无机填料、氧化石墨烯、纳米二氧化硅、马来酸酐接枝、颜料和化工助剂，其中无机填料用于起到成核作用，并将热塑性弹性体110均匀混合，同时无机填料的重量占比在25％-35％之间，氧化石墨烯的重量占比在6％-10％之间，纳米二氧化硅的重量占比在1％-3％之间，马来酸酐接枝的重量占比在1％-3％之间，颜料的重量占比在4％-6％之间，化工助剂的重量占比在2％-4％之间。

需要说明的是，在本实施例中，马来酸酐接枝其实是接配方的一种，是选择马来酸酐做为单体，在合适的温度下与一些材料进行接枝。当然，此处单体也可以是丙烯酸类等等。

还需要说明的是的，本实施例中纳米二氧化硅也可以采用其他纳米粉末替换，例如纳米氧化铝或者纳米碳化硅等，在此不作具体限定。同时氧化石墨烯也可以采用其他材料替换，例如氮化硅、刚玉粉末等，在此不作具体限定。并且，还可以根据实际需要增减氧化石墨烯、纳米二氧化硅、马来酸酐接枝的含量，甚至选择不加入其中一种或多种原料，对于除无机填料和热塑性弹性体110之外的其他材料，在此不作具体限定。此外，颜料用于对减震缓冲运动垫100进行染色，其可以根据实际需求选择适当的颜色，例如红色、黑色、蓝色等，当减震缓冲运动垫100无需染色时，制备形成的减震缓冲运动垫100保持其原色，此时也可以省去颜料。

在本实施例中，无机填料为碳酸钙、滑石粉或白炭黑中的一种或多种的组合。优选地，本实施例中无机填料为碳酸钙。

在本实施例中，化工助剂为蒙脱土、石蜡、纳米碳酸钙中的一种或几种。优选地，本实施例中化工助剂为蒙脱土。

在本实施例中，TPV热塑性弹性发泡材料由以下重量份的物质组成：50％的热塑性弹性体110、30％的碳酸钙、8％的氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂。

在本实施例中，热塑性弹性体110还需要进行热塑重新改性造粒，从而得到热塑性弹性体110的颗粒粉末状结构，然后研发出了适应该热塑性弹性的新的科学配比：50重量份的热塑性弹性体110，30重量份的碳酸钙、8重量份的氧化石墨烯、2重量份的纳米二氧化硅、2重量份的马来酸酐接枝、5重量份的颜料以及3重量份的化工助剂。并按照上述配方制备TPV热塑性弹性发泡材料，在形成该发泡材料后，可通过压合、切割等常规工艺制备形成减震缓冲运动垫100。

在本实施例中，减震缓冲垫的上侧表面和下侧表面均作了压纹处理，使得其具备防滑性能。具体地，减震缓冲垫的上侧表面通过压纹处理后形成防滑纹路130，从而防止运动过程中身体与减震缓冲垫发生滑移，从而保证了运动过程中的安全。在减震缓冲垫的下侧表面经过压纹处理后形成有防滑凸起150，从而增大减震缓冲垫与地面之间的摩擦力，防止减震缓冲垫与地面在运动过程中发生滑移现象，进一步保证运动过程中的安全。

需要说明的是，本实施例中通过在减震缓冲运动垫100的制备原料中加入了重量占比为50％的热塑性弹性体110，使得形成的TPV热塑性弹性发泡材料具有减震、慢弹和缓冲的物理特性，为了验证上述物理特性，下面介绍两组实验。

1、鸡蛋坠地测试(减震对比)，数据/结果如下表：

同环境下将普通的运动垫平铺于地板，将鸡蛋设置在90CM的高度，垂直坠落于普通运动垫表面，鸡蛋瞬间破碎。

同环境下将减震缓冲运动垫100平铺于地板，将鸡蛋分别设置在90CM/150CM/200CM/250CM的高度，垂直坠落于减震缓冲运动垫100表面，鸡蛋无破碎，完好如初；放置于超过270CM的时候鸡蛋垂直坠落于减震缓冲运动垫100表面，鸡蛋才开始破碎。

鸡蛋坠地测试说明普通运动垫物理性质是高回弹不减震，使得鸡蛋在较低高度即破碎，减震效果差，而本申请提供的减震缓冲运动垫100却具有减震慢弹的物理性质，减震效果好。

2、球体坠地测试(慢速回弹对比)，数据/结果如下表：

同环境下，采用球体坠地弹性测试仪器：将普通运动垫平铺于仪器测试范围，测试球从150CM的高度垂直坠落于普通运动垫的上表面，回弹高度是90CM；

同环境下，采用球体坠地弹性测试仪器：将减震缓冲运动垫100平铺于仪器测试范围，测试球从150CM的高度垂直坠落于减震缓冲运动垫100的表面，回弹高度是20CM；

球体坠地弹性测试数据显示普通运动垫慢弹物性远低于减震缓冲运动垫100。

上述两组对比测试结果充分说明了本发明提供的震缓冲运动垫具有减震慢弹缓冲的物理性质。

综上，本实施例提供的减震缓冲垫，由TPV热塑性弹性发泡材料制成，其中TPV热塑性弹性发泡材料制成内包含有热塑性弹性体110，热塑性弹性体110具有高柔韧性和高机械性能，以及优良的阻尼性能、减震慢弹性能、耐压缩变形性，利用该材料制成的运动垫具备了普通运动垫没有的减震缓冲慢弹的物理特性，弥补了运动垫领域一直以来的空白。新型TPV热塑性弹性体110制成的减震缓冲运动垫100具有优良的阻尼性能/减震性能，可以达到缓冲力的作用，实现了减震缓冲性能。使其运动者运动时候缓解冲击力度，从而使瑜伽运动时更有效的保护身体关节，同时高难度的瑜伽体式动作更为精准，保持体式标准。而人体运动作用力度越大，对垫子表面的力度也就大，运动力度越大，对关节产生的冲击力就越大，带来的伤害就越大；但是本实施例提供的减震缓冲运动垫100具有慢弹性能，减震缓冲运动垫100慢弹物性可以最大化的降低力的作用。避免了运动带来的震动作用力对身体带来的伤害；减少运动带来的关节、肌肉、软组织损伤。同时即使是很大的力度，也能通过慢弹回复原样。

第二实施例

参见图4，本实施例提供了一种减震缓冲运动垫100的制备方法，用于制备如第一实施例提供的减震缓冲运动垫100，该方法包括以下步骤：

S1：将含有热塑性弹性体110的原料投入密炼机进行混合，并形成塑化胶团。

具体地，将重量占比50％的热塑性弹性体110、30％的碳酸钙、8％的氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂依次放入密炼机进行混合，并形成塑化胶团，初步混合所有原料。当然，针对实际情况来说，各组分的重量占比可以进行调节。

S2：利用开炼机压延、混炼塑化胶团。

具体地，通过开炼机三道压延，使得材料更加充分均匀地混炼。

S3：通过出片机出片，形成塑化薄片。

具体地，通过水冷却出片机出成塑化薄片。

S4：利用平板硫化机制作形成TPV热塑性弹性发泡材料。

具体地，利用高吨位压力的平板硫化机制作形成TPV热塑性弹性发泡材料，使得该材料具有减震、慢弹、缓冲的物理特性。其中平板硫化机的吨位可以达到2500T。

S5：切割形成减震缓冲运动垫100。

按照预设形状切割薄片状的TPV热塑性弹性发泡材料，从而形成单体的减震缓冲运动垫100。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种减震缓冲运动垫，其特征在于，所述减震缓冲运动垫由TPV热塑性弹性发泡材料制成，所述TPV热塑性弹性发泡材料内包含有热塑性弹性体，以使所述减震缓冲运动垫具有减震缓冲性。

2.根据权利要求1所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述热塑性弹性体在所述TPV热塑性弹性发泡材料中的重量占比在40％-60％之间。

3.根据权利要求2所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有无机填料，且所述无机填料的重量占比在25％-35％之间。

4.根据权利要求3所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉或白炭黑中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求3所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有氧化石墨烯、纳米二氧化硅和马来酸酐接枝，且所述氧化石墨烯的重量占比在6％-10％之间，所述纳米二氧化硅的重量占比在1％-3％之间，所述马来酸酐接枝的重量占比在1％-3％之间。

6.根据权利要求5所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述TPV热塑性弹性发泡材料内还包含有颜料和化工助剂，且所述颜料的重量占比在4％-6％之间，所述化工助剂的重量占比在2％-4％之间。

7.根据权利要求6所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述化工助剂为蒙脱土、石蜡、纳米碳酸钙中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，所述TPV热塑性弹性发泡材料由50％的所述热塑性弹性体、30％的碳酸钙、8％的氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂组成。

9.一种减震缓冲运动垫的制备方法，用于制备如权利要求1-8任一项所述的减震缓冲运动垫，其特征在于，包括：

利用开炼机压延、混炼所述塑化胶团；

通过出片机出片，形成塑化薄片；

利用平板硫化机制作形成TPV热塑性弹性发泡材料；

切割形成减震缓冲运动垫。

10.根据权利要求9所述的减震缓冲运动垫的制备方法，其特征在于，所述将含有热塑性弹性体的原料投入密炼机进行混合的步骤，包括：

将50％的所述热塑性弹性体、30％的碳酸钙、8％的氧化石墨烯、2％的纳米二氧化硅、2％的马来酸酐接枝、5％的颜料以及3％的化工助剂依次放入所述密炼机进行混合。