CN116855086A - 一种硅胶耳塞及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耳塞技术领域，具体公开了一种硅胶耳塞及其制备方法，硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成；复合硅橡胶包括以下质量份数的组分：硅橡胶100份；填料40‑45份；油15‑21份硫化剂3.1‑3.3份；油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。本发明具有使硅胶耳塞长期具有抑菌功效的优点。
Description
技术领域
本发明涉及耳塞领域，尤其是涉及一种硅胶耳塞及其制备方法。
背景技术
硅胶耳塞是防噪音、防水的保护型用品，利用硅橡胶的密封性能，能在噪音环境下保护耳膜，减少耳膜受到噪音的损伤，在游泳时能防止水进入耳道，减少耳道进水感染的风险。
硅胶耳塞由于封堵在耳道中，耳道中通常存在较多的分泌物，耳塞使用后，难免会在表面粘附一定的耳道分泌物，在实际使用过程中，难以做到在使用后均把耳塞清洗干净再密封存放，导致硅胶耳塞表面成为了细菌滋生的温床，导致硅胶耳塞在使用一段时间后，其表面会滋生大量的细菌，而大多数情况下都只是将耳塞表面的分泌物擦掉就会继续使用，分泌物擦掉后，硅胶耳塞表面依旧会残留大量的细菌，而在使用带有大量细菌的耳塞后，容易将细菌带入耳道中，导致耳道被细菌感染，尤其是当耳道中有细微伤口时，被细菌感染而发炎的概率大幅度提高，因此，对硅胶耳塞的抗菌性能提出了较高的要求。
现有的硅胶耳塞中主要通过添加抗菌剂以提高硅胶耳塞的抑菌性能，但实践中发现，通过添加现有的抗菌剂，硅胶耳塞在长期使用后，抑菌效果会显著下降，依旧容易在表面滋生大量细菌，因此，还有改善空间。
发明内容
为了使硅胶耳塞长期具有抑菌功效，本申请提供一种硅胶耳塞及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种硅胶耳塞，采用如下的技术方案：
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成；
所述复合硅橡胶包括以下质量份数的组分：
硅橡胶100份；
填料40-45份；
油15-21份；
硫化剂3.1-3.3份；
所述油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。
通过采用上述技术方案，通过在硅橡胶中加入大量的油，起到増塑的功效，使得硅橡胶硫化后弹性更好，制得的硅胶耳塞在塞入耳道中时更为柔软舒适。
而且通过木香油、白附子油、山苍子油的复配，还能起到十分持久的抑菌功效，使得硅胶耳塞上不易滋生细菌，只需将分泌物擦掉就可保持硅胶耳塞清洁，不易引起耳道细菌感染。
而且，加入木香油、白附子油、山苍子油后，使得硅胶耳塞的耐老化性能大幅度提高，使得硅胶耳塞更为持久耐用，不易在使用一段时间后出现弹性下降、发硬、龟裂等现象，具有极高的经济价值。
优选的，所述木香油、白附子油、山苍子油的质量比例为3-5：8-10：4-6。
通过采用上述技术方案，通过具体选择木香油、白附子油、山苍子油的质量比例范围，改性硅橡胶的效果更佳，能更为持久地保持抑菌功效，并且耐老化性能更好，制得的硅胶耳塞更为柔软舒适。
优选的，所述木香油、白附子油、山苍子油的质量比例为4：9：5。
通过采用上述技术方案，通过具体选择木香油、白附子油、山苍子油的质量比例，木香油、白附子油、山苍子油更好地发挥协同作用，使得硅橡胶的强度更高，不易破损，产品具有更高的稳定性，质量更佳。
优选的，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
通过采用上述技术方案，通过具体选择甲基乙烯基硅橡胶制得的硅胶耳塞质量更佳，更不易破损，能够长期使用。
优选的，所述填料为白炭黑、硅粉的复配。
通过采用上述技术方案，通过具体选择白炭黑、硅粉的复配，补强硅橡胶的效果更佳，有效提高硅橡胶的强度，制得的硅胶耳塞更不易破损，更为经久耐用。
优选的，所述白炭黑、硅粉的质量比例为25-28：15-17。
通过采用上述技术方案，通过具体选择白炭黑、硅粉的质量比例，补强硅橡胶的效果更佳，硅橡胶的拉伸强度更高，不易被破坏，制得的硅胶耳塞质量更佳。
优选的，所述硫化剂为DCBP硫化剂。
通过采用上述技术方案，通过具体选择DCBP硫化剂，硫化交联的效果更佳，硫化后的硅橡胶性能更好，制得的硅胶耳塞质量更高。
第二方面，本申请提供一种硅胶耳塞的制备方法，采用如下的技术方案：
一种上述的硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将硅橡胶塑炼，形成塑炼胶；
步骤2)，向塑炼胶中加入填料、油，混合均匀，形成混炼胶；
步骤3)，向混炼胶中加入硫化剂，混合均匀，形成终炼胶；
步骤4)，将终炼胶放入模具中，加热硫化，脱模得硅胶耳塞。
通过采用上述技术方案，制得的硅胶耳塞具有很好的抑菌性能，而且抑菌功效十分持久，制得的硅胶耳塞十分柔软，舒适度较高，且具有很好的耐老化性能，不易出现发硬等现象，制得的硅胶耳塞质量较佳，经济价值较高。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请通过在硅橡胶中加入大量的油，起到増塑的功效，使得硅橡胶硫化后弹性更好，制得的硅胶耳塞在塞入耳道中时更为柔软舒适。而且通过木香油、白附子油、山苍子油的复配，还能起到十分持久的抑菌功效，使得硅胶耳塞上不易滋生细菌，只需将分泌物擦掉就可保持硅胶耳塞清洁，不易引起耳道细菌感染。而且，加入木香油、白附子油、山苍子油后，使得硅胶耳塞的耐老化性能大幅度提高，使得硅胶耳塞更为持久耐用，不易在使用一段时间后出现弹性下降、发硬、龟裂等现象，具有极高的经济价值。
2、本申请中优选通过具体选择木香油、白附子油、山苍子油的质量比例范围，改性硅橡胶的效果更佳，能更为持久地保持抑菌功效，并且耐老化性能更好，制得的硅胶耳塞更为柔软舒适。
3、本申请中优选通过具体选择白炭黑、硅粉的复配，补强硅橡胶的效果更佳，有效提高硅橡胶的强度，制得的硅胶耳塞更不易破损，更为经久耐用。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例1
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。
木香油购置于山东力昂新材料科技有限公司。
白附子油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
山苍子油购置于湖北世能化工科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入25kg白炭黑、15kg硅粉、3kg木香油、5kg白附子油、4kg山苍子油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.1kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
实施例2
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。
木香油购置于山东力昂新材料科技有限公司。
白附子油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
山苍子油购置于湖北世能化工科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入26kg白炭黑、16kg硅粉、4kg木香油、9kg白附子油、5kg山苍子油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.2kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
实施例3
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。
木香油购置于山东力昂新材料科技有限公司。
白附子油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
山苍子油购置于湖北世能化工科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入28kg白炭黑、17kg硅粉、5kg木香油、10kg白附子油、6kg山苍子油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.3kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
对比例1
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为紫苏叶油、白附子油、山苍子油的复配。
紫苏叶油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
白附子油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
山苍子油购置于湖北世能化工科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入26kg白炭黑、16kg硅粉、4kg紫苏叶油、9kg白附子油、5kg山苍子油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.2kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
对比例2
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为木香油、白玉兰油、山苍子油的复配。
木香油购置于山东力昂新材料科技有限公司。
白玉兰油购置于吉安市国光香料厂。
山苍子油购置于湖北世能化工科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入26kg白炭黑、16kg硅粉、4kg木香油、9kg白玉兰油、5kg山苍子油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.2kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
对比例3
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为木香油、白附子油、柏木油的复配。
木香油购置于山东力昂新材料科技有限公司。
白附子油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
柏木油购置于昆山晟安生物科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入26kg白炭黑、16kg硅粉、4kg木香油、9kg白附子油、5kg柏木油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.2kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
对比例4
一种硅胶耳塞，由复合硅橡胶硫化而成。
复合硅橡胶由以下组分组成：
硅橡胶、填料、油、硫化剂。
其中，硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，购置于广州市时盛化工有限公司。
其中，填料为白炭黑、硅粉的复配。
白炭黑购置于灵寿县百益矿产品加工厂，气相白炭黑。
硅粉购置于洛阳安可建材有限公司，325目。
其中，油为紫苏叶油、白玉兰油、柏木油的复配。
紫苏叶油购置于江西雪松天然药用油有限公司。
白玉兰油购置于吉安市国光香料厂。
柏木油购置于昆山晟安生物科技有限公司。
其中，硫化剂为DCBP硫化剂，购置于上海博精化学有限公司。
硅胶耳塞的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)，将100kg甲基乙烯基硅橡胶投入双辊开炼机中，双辊开炼机的滚筒速比为1.2，通冷却水，控制混炼温度低于40℃，辊距2mm，薄通2次进行塑炼，形成塑炼胶。
步骤2)，向塑炼胶中加入26kg白炭黑、16kg硅粉、4kg紫苏叶油、9kg白玉兰油、5kg柏木油，薄通3次，打三角包5次，混合均匀，形成混炼胶。
步骤3)，向混炼胶中加入3.2kgDCBP硫化剂，薄通2次，打三角包3次，混合均匀，形成终炼胶。
步骤4)，将终炼胶根据模具所需胶量裁剪称重后放入模具中，5MPa、175℃加热模压硫化200s，冷却，脱模得硅胶耳塞。
实验1
根据GB/T 1701-2001《硬质橡胶拉伸强度和拉断伸长率的测定》进行测试，取各实施例及对比例步骤3中制得的终炼胶，根据GB/T 1701-2001《硬质橡胶拉伸强度和拉断伸长率的测定》中规定的形状和尺寸要求制备待测试样，测试各待测试样的拉伸强度和拉断伸长率。
实验2
根据GB/T 11206-2009《橡胶老化试验表面龟裂法》进行检测，取各实施例及对比例步骤3中制得的终炼胶制成待测试样，待测试样采用B法-举行试样弯曲试验法的标准，将待测试样在臭氧老化试验箱中进行臭氧老化，臭氧浓度为100±10×10-8，试验温度40±2℃，相对湿度为80％，待测试样在试验箱中的臭氧环境中暴露96h，取出待测试样，观察并记录龟裂等级。
实验3
根据HG/T 4301-2012《橡胶防霉性能测试方法》进行检测，取各实施例及对比例步骤3中制得的终炼胶制成待测试样进行检测，观察待测试样上霉菌的生长情况，记录防霉等级。
待测试样采用直径50mm的圆形试样，菌种采用黑曲霉，ATCC 9642。
实验1-3的具体检测数据详见表1。
表1
| 拉伸强度(MPa) | 拉断伸长率(％) | 龟裂等级 | 防霉等级 | |
| 实施例1 | 13.65 | 985 | 1a | 0 |
| 实施例2 | 13.87 | 991 | 1a | 0 |
| 实施例3 | 13.43 | 982 | 1a | 0 |
| 对比例1 | 13.58 | 969 | 3c | 3 |
| 对比例2 | 13.61 | 977 | 2b | 2 |
| 对比例3 | 13.72 | 953 | 3c | 3 |
| 对比例4 | 13.54 | 974 | 4c | 4 |
根据表1中各实施例与对比例的实验数据对比可得，各实施例与对比例的拉伸强度与拉断伸长率均较高，通过加入油，能有效提高硅橡胶的塑性，使得硅橡胶更为柔软，在甲基乙烯基硅橡胶、白炭黑、硅粉的配合下，复合硅橡胶的拉伸强度较高，制得的硅胶耳塞不易破损。
各实施例的耐臭氧老化性能显著优于各对比例的耐臭氧老化性能，可见当木香油、白附子油、山苍子油复配时，由于协同作用，起到了很好的耐老化功效，对硅橡胶的耐老化性能的改性效果较佳，而当替换掉木香油、白附子油、山苍子油中的任一一种或全部成分后，耐臭氧老化性能出现下降，佐证了木香油、白附子油、山苍子油通过协同配合提高硅橡胶耐老化性能的效果。
各实施例的防霉效果显著优于各对比例的防霉效果，可见当木香油、白附子油、山苍子油复配时，由于协同作用，具有很好的抑菌功效，而当替换掉木香油、白附子油、山苍子油中的任一一种或全部成分后，抑制霉菌的效果出现下降，佐证了木香油、白附子油、山苍子油通过协同配合提高硅橡胶抑菌性能的效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种硅胶耳塞，其特征在于：由复合硅橡胶硫化而成；
所述复合硅橡胶包括以下质量份数的组分：
硅橡胶100份；
填料40-45份；
油15-21份
硫化剂3.1-3.3份；
所述油为木香油、白附子油、山苍子油的复配。
2.根据权利要求1所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述木香油、白附子油、山苍子油的质量比例为3-5：8-10：4-6。
3.根据权利要求2所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述木香油、白附子油、山苍子油的质量比例为4：9：5。
4.根据权利要求1所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述填料为白炭黑、硅粉的复配。
6.根据权利要求5所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述白炭黑、硅粉的质量比例为25-28：15-17。
7.根据权利要求1所述的一种硅胶耳塞，其特征在于：所述硫化剂为DCBP硫化剂。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种硅胶耳塞的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1），将硅橡胶塑炼，形成塑炼胶；
步骤2），向塑炼胶中加入填料、油，混合均匀，形成混炼胶；
步骤3），向混炼胶中加入硫化剂，混合均匀，形成终炼胶；
步骤4），将终炼胶放入模具中，加热硫化，脱模得硅胶耳塞。
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2023
- 2023-08-22 CN CN202311060727.4A patent/CN116855086A/zh active Pending
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