CN116082786A - 一种阻尼吸震弹性材料及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻尼吸震弹性材料及其制备方法和应用。该阻尼吸震弹性材料，由以下原料制备而成：嵌段共聚物、白油、增硬树脂、相容剂、阻尼树脂和润滑剂。本发明还提供了阻尼吸震弹性材料的制备方法和阻尼吸震弹性材料在在制备防护用品中的应用。本发明提供的阻尼吸震弹性材料具有高阻尼吸震性能，能够为防碰撞提供防护作用，减轻由于碰撞反作用力而导致的二次伤害；本发明中，嵌段共聚物与相容剂配合，增强了增硬树脂和阻尼树脂的相容性，从而使得阻尼吸震弹性材料具有较好的硬度和阻尼吸震作用，可以应用于头盔、防护服、手机壳、玩具、箱包等存在碰撞风险的防护用品中，有效的减少碰撞伤害。

Description

一种阻尼吸震弹性材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种阻尼吸震弹性材料及其制备方法和应用。

背景技术

弹性体材料，是一种高性能的材料，广泛应用于电子、软胶玩具、箱包配件、家具门窗密封等。随着现代电子科技的发展，为了提高电子配件外壳的手感和舒适度，电子配件的外壳会采用弹性体或者利用弹性体包硬胶的方式；在进行运动员的越野赛中，为了更好的保障赛车手的生命安全，会对赛车手的头、胸、背、肘、膝等部位进行有效的保护，就需要在这些部位制作特定的防碰撞的弹性体材料。

目前，普通的弹性体不具备阻尼吸震的效果，而往往具有较大的弹性作用，在掉落或者是碰撞发生时，首次碰撞后因较大的弹性作用更容易造成二次伤害，甚至会形成多次伤害，需要提升弹性体的阻尼作用；现有技术中，如CN201510967727.1公开了一种高分子阻尼材料及其制备方法，其具体公开了采用环氧丙烯树脂、填充材料、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、4,4-二氨基-3,3-二氯甲烷和邻苯二甲酸二辛脂制成阻尼系数为1.0的高分子阻尼材料。其阻尼作用与橡胶相同，且较低，当剧烈碰撞发生时，其弹性作用仍然会带来二次碰撞的风险。

鉴于此，有必要提供一种阻尼吸震弹性材料，以解决上述不足。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种阻尼吸震弹性材料及其制备方法和应用。本发明提供的阻尼吸震弹性材料，具有高阻尼吸震性能，能够为防碰撞提供防护作用，减轻由于碰撞反作用力而导致的二次伤害；本发明中，嵌段共聚物与相容剂配合，增强了增硬树脂和阻尼树脂的相容性，从而使得阻尼吸震弹性材料具有较好的硬度和阻尼吸震作用，可以应用于头盔、防护服、手机壳、玩具、箱包等存在碰撞风险的防护用品中，有效的减少碰撞伤害，尤其是二次或多次伤害。

本发明的目的是提供一种阻尼吸震弹性材料。

本发明的另一目的是提供一种阻尼吸震弹性材料的制备方法。

本发明的另一目的是还提供一种阻尼吸震弹性材料在制备防护用品中的应用。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述阻尼吸震弹性材料由以下原料制备而成：

嵌段共聚物、白油、增硬树脂、相容剂、阻尼树脂和润滑剂。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述阻尼吸震弹性材料由以下质量份数的原料制备而成：

嵌段共聚物20-60份、白油20-40份、增硬树脂10-30份、相容剂2-8份、阻尼树脂5-15份和润滑剂0.5-2份。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述嵌段共聚物为SEBS或SBS。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述嵌段共聚物的分子量为70000-120000。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述白油在40℃的运动粘度为70-100m²/s。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述增硬树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯树脂中的任意一种。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述阻尼树脂为聚甲醛树脂。

根据本发明具体实施方式提供的阻尼吸震弹性材料，所述润滑剂为硅系润滑剂。

根据本发明具体实施方式提供的制备上述阻尼吸震弹性材料的方法，包括如下步骤：

(1)在白油中加入嵌段共聚物粉体，高速搅拌混合，得到混合体；

(2)向混合体中加入增硬树脂、相容剂、阻尼树脂和润滑剂混合，在200-220℃下共混造粒，制得阻尼吸震弹性材料。

根据本发明具体实施方式提供的上述阻尼吸震弹性材料在制备防护用品中的应用。

所述防护用品包括但不限于头盔、防护服、手机壳、玩具、箱包等存在碰撞风险的防护用品；如防护服中使用阻尼吸震弹性材料时，阻尼吸震弹性材料在防护服对应人体的胸、背、肘、膝等部位中填充，以提供碰撞发生时的阻尼吸震的作用。

本发明阻尼吸震弹性材料中各原料的作用如下：

嵌段共聚物：选自SEBS或SBS，与相容剂配合，能够对增硬树脂和阻尼树脂进行共混改性，使得增硬树脂和阻尼树脂之间具有更好的相容性；

白油：提供粘度，提高注塑时的流动性，还能提供一定的润滑性能；

增硬树脂：能起增硬作用，其胶料具有良好的屈挠和强伸性能，且门尼黏度较低，加工性能良好；

相容剂：与嵌段共聚物配合，促使增硬树脂和阻尼树脂相容；

阻尼树脂：提供阻尼和减震作用，减少碰撞能量的消耗，从而使得回弹能量减弱；

润滑剂：提供润滑性能，同时吸收碰撞的能量。

以上均为各组分原有的作用，为了体现发明的创造性，在原理阐述中，尽量写两个组分或多个组分之间相互作用的效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的阻尼吸震弹性材料，具有高阻尼吸震性能，能够为防碰撞提供防护作用，减轻由于碰撞反作用力而导致的二次伤害；本发明中，嵌段共聚物与相容剂配合，增强了增硬树脂和阻尼树脂的相容性，从而使得阻尼吸震弹性材料具有较好的硬度和阻尼吸震作用，可以应用于头盔、防护服、手机壳、玩具、箱包等存在碰撞风险的防护用品中，有效的减少碰撞伤害，尤其是二次或多次伤害。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制备而成：

SEBS 40份、白油30份、聚丙烯树脂20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、聚甲醛树脂10份和硅系润滑剂1份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的YH-503型号的SEBS；白油选自中海油生产的32#白油；聚丙烯树脂选自茂名石化生产的Z30S型号的聚丙烯树脂；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；聚甲醛树脂选自旭化成生产的LT804型号的聚甲醛树脂；硅系润滑剂选自星贝达生产的硅酮粉。

上述阻尼吸震弹性材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)在白油中加入SEBS，搅拌混合，得到混合体；

(2)向混合体中加入聚丙烯树脂、马来酸酐接枝聚丙烯、聚甲醛树脂和硅系润滑剂混合，在200-220℃下共混造粒，制得阻尼吸震弹性材料。

实施例2

本实施例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制备而成：

SBS 40份、白油30份、聚丙烯树脂20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、聚甲醛树脂10份和硅系润滑剂1份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的188E型号的SBS；白油选自中海油生产的32#白油；聚乙烯树脂选自茂名石化生产的950-000型号的聚乙烯树脂；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；聚甲醛树脂选自旭化成生产的LT804型号的聚甲醛树脂；硅系润滑剂选自星贝达生产的硅酮粉。

本实施例的阻尼吸震弹性材料的制备方法与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制备而成：

SEBS 40份、白油30份、聚氨酯树脂20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、聚甲醛树脂10份和硅系润滑剂1份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的188E型号的SBS；白油选自中海油生产的32#白油；聚氨酯树脂选自亨斯迈的A85P4441型号的聚氨酯树脂；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；聚甲醛树脂选自旭化成生产的LT804型号的聚甲醛树脂；硅系润滑剂选自星贝达生产的硅酮粉。

本实施例的阻尼吸震弹性材料的制备方法与实施例1相同。

对比例1

本对比例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制成：

SEBS 40份、白油30份、马来酸酐接枝聚丙烯5份、聚甲醛树脂10份和硅系润滑剂1份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的YH-503型号的SEBS；白油选自中海油生产的32#白油；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；聚甲醛树脂选自旭化成生产的LT804型号的聚甲醛树脂；硅系润滑剂选自星贝达生产的硅酮粉。

本对比例的阻尼吸震弹性材料的制备方法与实施例1相同。

对比例2

本对比例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制成：

SEBS 40份、白油30份、聚丙烯树脂20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份和硅系润滑剂1份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的YH-503型号的SEBS；白油选自中海油生产的32#白油；聚丙烯树脂选自茂名石化生产的Z30S型号的聚丙烯树脂；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；硅系润滑剂选自星贝达生产的硅酮粉。

本对比例的阻尼吸震弹性材料的制备方法与实施例1相同。

对比例3

本对比例提供一种阻尼吸震弹性材料，由以下质量份数的原料制成：

SEBS 40份、白油30份、聚丙烯树脂20份、马来酸酐接枝聚丙烯5份和聚甲醛树脂10份。

其中，SEBS选自岳阳石化生产的YH-503型号的SEBS；白油选自中海油生产的32#白油；聚丙烯树脂选自茂名石化生产的Z30S型号的聚丙烯树脂；马来酸酐接枝聚丙烯选自科腾生产的F-1901型号的马来酸酐接枝聚丙烯；聚甲醛树脂选自旭化成生产的LT804型号的聚甲醛树脂。

阻尼吸震弹性材料的吸震效果性能测试

碰撞实验：将实施例1-3和对比例1-3的阻尼吸震弹性材料制作为硬度是60A的10mm厚的试片，提供60A硬度的10mm厚的聚氨酯弹性体和60A硬度的10mm厚的TPE弹性体作为对照片，试片和对照片的尺寸均为20*20*10mm，并且将其中心位置设置为碰撞靶心，将试片和对照片放置于表面平整且水平的混凝土地面上，用一个直径42.67mm、重量46g的橡胶材质的高尔夫球，在距离试片或对照片1m的高度，对准碰撞靶心，自由落体，检测高尔夫球与试片或对照片碰撞后的回弹最高高度，并记录；循环测试5次。碰撞实验检测到的回弹高度结果如表1所示。

表1

碰撞实验结果表明：实施例1-3提供的阻尼吸震弹性材料在碰撞后能够具有吸震作用，降低碰撞后能量的释放，减少回弹的作用力，回弹后形成二次碰撞的重力势能为碰撞之前的4-5％，可见，实施例1-3的阻尼吸震弹性材料具有较佳的吸震作用，与常用的TPE弹性体和TPU弹性体的二次碰撞回弹形成的重力势能40-60％相比，减少碰撞引起的二次伤害的风险，使得阻尼减震弹性材料能够适用于头盔、防护服、手机壳、玩具、箱包等存在碰撞风险的防护用品中，具有较佳的吸震和防止二次回弹的作用；与对比例1-3相比，添加了聚丙烯树脂的调硬树脂、聚甲醛树脂的阻尼树脂和硅系润滑剂，可以增强阻尼吸震弹性材料的防碰撞作用，减弱回弹。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述阻尼吸震弹性材料由以下原料制备而成：

嵌段共聚物、白油、增硬树脂、相容剂、阻尼树脂和润滑剂。

2.根据权利要求1所述阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述阻尼吸震弹性材料由以下质量份数的原料制备而成：

嵌段共聚物20-60份、白油20-40份、增硬树脂10-30份、相容剂2-8份、阻尼树脂5-15份和润滑剂0.5-2份。

3.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述嵌段共聚物为SEBS或SBS。

4.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述嵌段共聚物的分子量为70000-120000。

5.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述白油在40℃的运动粘度为70-100m²/s。

6.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述增硬树脂为聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚氨酯树脂中的任意一种。

7.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述阻尼树脂为聚甲醛树脂。

8.根据权利要求1或2所述的阻尼吸震弹性材料，其特征在于，所述润滑剂为硅系润滑剂。

9.一种制备权利要求1-8任一项所述阻尼吸震弹性材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在白油中加入嵌段共聚物粉体，高速搅拌混合，得到混合体；

(2)向混合体中加入增硬树脂、相容剂、阻尼树脂和润滑剂混合，在200-220℃下共混造粒，制得阻尼吸震弹性材料。

10.一种权利要求1-8任一项所述阻尼吸震弹性材料在制备防护用品中的应用。