CN219206392U

CN219206392U - 一种弹性垫

Info

Publication number: CN219206392U
Application number: CN202222503535.3U
Authority: CN
Inventors: 吴玲; 芮正国; 李铭豪; 张春武
Original assignee: Oechsler Plastic Products Taicang Co Ltd
Current assignee: Oechsler Plastic Products Taicang Co Ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2032-09-21

Abstract

本实用新型公开的弹性垫，其为办公椅垫或汽车座椅垫，其中办公椅垫包括均具有不同弹性支撑力的坐垫体、靠背体；汽车座椅垫包括均具有不同弹性支撑力的头枕部、靠垫部、坐垫部；弹性垫包括晶格结构弹性体和弹性树脂层，晶格结构弹性体为形成不同弹性支撑区域的热塑性弹性体，弹性支撑区域在XYZ三轴坐标系中至少划分为舒适区和支撑区，热塑性弹性体和弹性树脂层构成晶胞结构，晶胞结构在被压缩至形变为50％时所需的压力大于270N，舒适区所形成的柔软度大于支撑区所形成的柔软度。本实用新型不仅能够提供所需的支撑力，而且所形成舒适区能够提供柔软舒适的需要，同时根据区域形变差异，保持晶格结构弹性体自身的透气性，避免闷热。

Description

一种弹性垫

技术领域

本实用新型属于生活用品领域，具体涉及一种基于晶格结构弹性体制成的弹性垫。

背景技术

在很多需要缓冲、支撑的场合，例如坐垫或靠垫、床垫、沙发垫等产品中，需要使用高强度、高弹性(抗压缩性能)、高抗冲击性能并且质量轻的弹性体材料。

目前，以热塑性粉末为原料，通过3D打印成型的弹性体，因具有成型过程简单、环保、原料利用率高、可回收、精度高等优势，已被应用于多种场合。

然而，为例满足力学性能和透气性的需要，其弹性体的孔隙率较小且保持相等，因此，当作为弹性垫使用时，其存在以下缺陷：

1、由于弹性体所提供弹性力相对均衡，没有软硬之分，这样一来，弹性垫受力后，要么过渡下凹，造成形变区域大，影响透气性；要么形变过小，致使舒适度不足。

2、由于伴随着熔体收缩、粉末颗粒间结合不牢、空隙多等因素，导致其力学性能(如：抗压缩性能)无法满足使用需要，若要增强弹性体的抗压缩性能，其主要手段就是增加弹性体的厚度，因此，所形成弹性垫的体积大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的基于晶格结构弹性体制成的弹性垫。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：

一种晶格结构弹性体，其为形成不同弹性支撑区域的热塑性弹性体，弹性支撑区域在XYZ三轴坐标系中至少划分为舒适区和支撑区，舒适区所形成的柔软度大于支撑区所形成的柔软度，且舒适区孔隙率大于或等于支撑区的孔隙率。

优选地，在热塑性弹性体上形成有弹性树脂层，弹性树脂层至少形成在热塑性弹性体的内部孔隙中并与热塑性弹性体之间结合，且热塑性弹性体和弹性树脂层构成晶胞结构。

简言之，将晶格结构弹性体与包含弹性树脂或形成弹性树脂的原料、树脂固化剂的处理液充分接触，并加热固化，弹性树脂会在晶格结构弹性体的内部孔隙中以及晶格结构弹性体的外表面形成弹性树脂层，弹性树脂与晶格结构弹性体固化、粘接、复合，填充晶格结构弹性体的内部孔隙，进而可以获得优异力学性能的晶胞结构。在相同的重量下，该晶胞结构具有更高的抗压缩性能；在达到相同压缩性能的条件下，该材料具有更低的重量。此外，位于晶格结构弹性体外表面的弹性树脂层可以降低材料的表面粗糙度，使得晶胞结构表面光滑。

根据本实用新型的一个具体实施和优选方面，弹性树脂层还形成在晶格结构弹性体的外表面；或/和，热塑性弹性体的孔隙率为5％～40％；或/和，晶胞结构在被压缩至形变为50％时所需的压力大于270N。

优选地，组成所述弹性树脂层的弹性树脂的硬度为50A邵氏硬度以上、40D邵氏硬度以下，25℃下的粘度小于12000cP，抗拉强度为5MPa以上，断裂伸长率为120％以上。

优选地，弹性树脂层的质量为所述晶格结构弹性体质量的10％～50％；和/或，所述热塑性弹性体的密度为0.7-1.1g/cm³。

优选地，晶胞结构采用包含所述弹性树脂或其原料、固化剂的处理液对所述晶格结构弹性体进行涂覆处理形成。

优选地，涂覆处理采用的方法为喷涂、浸涂或电镀，涂覆处理时，使所述处理液渗透进入所述晶格结构弹性体的内部孔隙之中。

在一些具体实施方式中，涂覆处理的时间为5-20min，加热处理的时间为3-12h。

进一步地，处理液中弹性树脂的质量浓度为30-60％，固化剂的质量浓度为1％-10％。在一些具体实施方式中，处理液中弹性树脂的质量浓度为40-55％，固化剂的质量浓度为2％-5％。

在一些具体实施方式中，所述加热固化在温度80～100℃下进行，所述涂覆处理和加热固化为一次，或者在一次结束后，再重复1～3次。

此外，组成热塑性弹性体的树脂为选自热塑性聚氨酯树脂、热塑性聚乙烯树脂中的一种或两种的组合。

在本实用新型的一些实施方式中，组成弹性树脂层的弹性树脂为选自聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂中的一种或多种的组合。

也就是说，晶格结构弹性体通过3D打印制备。通过调节3D打印温度和激光能量等参数，可以控制晶格结构弹性体的烧结密度和孔隙率，进而控制弹性树脂渗透的深度和质量。温度和激光功率越低，打印出的晶格结构弹性体的孔隙率越高，晶胞结构中弹性树脂的含量也就越高，晶胞结构的抗压缩性能越好。

在一些具体实施方式中，采用的参数如下：温度为80-140℃，激光功率为30-100W，扫描速率为4000-12000mm/s，扫描间距为0.1-0.3mm。

同时，构成晶格结构弹性体的点阵胞元结构没有特别限制。点阵胞元结构可以是常见的立方体，星形，八角形，六边形，菱形和四面体等。

本实用新型的另一技术方案是：一种弹性垫，其包括晶格结构弹性体和弹性树脂层。

优选地，弹性垫为办公椅垫或汽车座椅垫，其中所述办公椅垫包括均具有不同弹性支撑力的坐垫体、靠背体；所述汽车座椅垫包括均具有不同弹性支撑力的头枕部、靠垫部、坐垫部。

在一些具体实施方式中，所述坐垫体包括自上而下设置的舒适区和支撑区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

在一些具体实施方式中，靠背体包括腰部支撑体和背部支撑体，其中背部支撑体和腰部支撑体上下一体设置，并形成一整块靠背垫或者形成左右对称的左靠背和右靠背，所述靠背垫所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小；所述左靠背包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区两侧的舒适区，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和胞元杆径逐渐变小。

进一步的，办公椅垫还包括形成在靠背垫上方的头枕垫，所述头枕垫包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区两侧的舒适区，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和/或胞元杆径逐渐变小。

在一些具体实施方式中，头枕部包括自后向前一体成型的支撑层和舒适层，其中所述舒适层所形成晶胞结构的胞元大小小于所述支撑层所形成晶胞结构的胞元大小，且所述舒适层的孔隙率大于所述支撑层的孔隙率。

在一些具体实施方式中，靠垫部包括上下设置的背部支撑区和腰部支撑区，所述背部支撑区和所述腰部支撑区的晶胞结构的胞元大小相同，且所述背部支撑区和所述腰部支撑区分别自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径不同。

在一些具体实施方式中，坐垫部沿着自身长度方向依次形成后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体，其中自后向前所形成的厚度逐步增大，且后部支撑体、中部支撑体、及前部支撑体三者所形成的孔隙率逐渐变大。

优选地，坐垫部自长度方向所在端面所形成侧视投影中，所述前部支撑体和所述后部支撑体分别位于左右两端，其中所述后部支撑体的右侧轮廓边自上而下向内和向外连续弯折设置；和/或，所述前部支撑体的左侧轮廓边呈圆角过渡；和/或，所述中部支撑体的上侧轮廓边和下侧轮廓边关于中部对称设置，且上侧轮廓边和下侧轮廓边分别自左向右直线倾斜延伸。

优选地，坐垫部包括沿着自身长度方向依次形成前部支撑体、中部支撑体、后部支撑体，其中所述后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体的厚度相等；或/和，所述后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体分别自厚度方向分成多层支撑层，且自下而上每层支撑层所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小；或/和，自下而上所形成的晶格结构的孔隙率逐渐变大。

进一步的，前部支撑体向前并向下弯曲；所述后部支撑体形成的弹性支撑力大于所述前部支撑体形成的弹性支撑力，所述前部支撑体形成的弹性支撑力小于或等于所述中部支撑体形成的弹性支撑力。

优选地，坐垫部包括呈方形的内芯、形成在所述内芯外周的芯套，其中所述弹性树脂层形成在所述内芯或/和所述芯套上。

进一步的，芯套包括上套层、下套层、前套层和后套层，其中所述上套层和下套层对称设置，所述前套层和后套层对称设置；或/和，所述上套层的孔隙率小于或等于所述内芯的孔隙率，所述前套层的孔隙率大于或等于所述上套层的孔隙率。

优选地，办公椅垫或汽车座椅垫还包括扶手部，所述扶手部包括自上而下设置的舒适区和支撑区，其中自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小；或/和，自下而上所形成的晶格结构的孔隙率逐渐变大；或/和，所述办公椅垫或汽车座椅垫还包括形成在所述坐垫部两侧的边撑部，其中所述的边撑部结构与所述扶手部结构相同。

优选地，弹性垫为沙发垫或床垫，且所述沙发垫或床垫均包括位于上部的舒适区、位于下部的支撑区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元造型不同，且自下而上胞元杆径逐渐变小；或者，所述沙发垫或床垫均包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区上部和下部的舒适区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元造型不同，且位于中部的晶胞结构的胞元杆径大于上部或下部的晶胞结构的胞元杆径。

由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型通过不同弹性支撑区域布局，不仅能够提供所需的支撑力，而且所形成舒适区能够提供柔软舒适的需要，同时根据区域形变差异，保持晶格结构弹性体自身的透气性，避免闷热。

附图说明

图1为实施例1中晶格结构弹性体的结构示意图；

图2为实施例2中汽车座椅的立体结构示意图；

图3为图2中坐垫部的结构示意图；

图4为图3的主视示意图；

图5为实施例2中坐垫部的主视示意图(1)；

图6为实施例2中坐垫部的主视示意图(2)；

图7为实施例2中坐垫部的主视示意图(3)；

图8为实施例2中坐垫部的主视示意图(4)；

图9为图8的俯视示意图；

图10为实施例3中办公椅的立体结构示意图(1)；

图11为实施例4中办公椅的立体结构示意图(2)；

图12为实施例5中床垫的立体结构示意图；

图13为实施例6中沙发垫的立体结构示意图；

其中：1、晶胞结构；10、晶格结构弹性体；10a、前部支撑体；10b、中部支撑体；10c、后部支撑体；100、内芯；101、芯套；a、上套层；b、下套层；c、前套层；d、后套层；z、支撑层；z1、上支撑层；z2、中支撑层；z3、下支撑层；①、头枕部；②、靠垫部；③、坐垫部；④、边撑部；100a、支撑层；100b、舒适层；100c、腰部支撑区；100d、背部支撑区；100e、舒适区；100f、支撑区；A、头枕垫；B、坐垫体；C、靠背体；1h、舒适区；1f、支撑区；1g、腰部支撑体；1t、背部支撑体；1L、左靠背；1R、右靠背。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例的晶格结构弹性体，其为形成不同弹性支撑区域的热塑性弹性体，弹性支撑区域在XYZ三轴坐标系中至少划分为舒适区和支撑区，舒适区所形成的柔软度大于支撑区所形成的柔软度。

如图1所示，热塑性弹性体10包括上下分层的舒适区100e和支撑区100f，舒适区100e和支撑区100f所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

具体的，舒适区100e的孔隙率大于支撑区100f的孔隙率，且所形成的热塑性弹性体的孔隙率为5％～40％。

本例中，以热塑性聚氨酯TPU为原料，通过粉末烧结成型3D打印出晶格结构弹性体，其工艺参数为主温100-120℃，激光功率50W，扫描速率4000-1000mm/s，扫描间距0.2mm，同时，热塑性弹性体10在被压缩至形变为50％时所需的压力大于150N。

实施例2

如图2所示，本实施例的弹性垫为设置在汽车座椅上的椅垫，该椅垫包括头枕部①、靠垫部②、坐垫部③。

具体的，构成椅垫每个部分均包括晶胞结构1，晶胞结构1包括热塑性弹性体10和弹性树脂层。

热塑性弹性体10为热塑性弹性体，且构成椅垫每个晶胞结构1形成不同的弹性支撑力。

热塑性弹性体的孔隙率为10％～30％，且通过粉末烧结成型3D打印成型。

弹性树脂层部分形成在热塑性弹性体10的内部孔隙中并与热塑性弹性体10之间结合，剩余部分形成在热塑性弹性体10的外表面。这样一来，构成椅垫每个部分的晶胞结构1在被压缩至形变为50％时所需的压力大于270N。

组成弹性树脂层的弹性树脂的硬度为50A邵氏硬度以上、40D邵氏硬度以下，25℃下的粘度小于12000cP，抗拉强度为5MPa以上，断裂伸长率为120％以上。

弹性树脂层的质量为晶格结构弹性体质量的20％～25％。提升晶胞结构的强度、弹性、抗冲击性能，且保证弹性缓冲能力足够前提下，最佳化的减轻重量。

晶格结构弹性体通过3D打印制备。通过调节3D打印温度和激光能量等参数，可以控制晶格结构弹性体的烧结密度和孔隙率，进而控制弹性树脂渗透的深度和质量。温度和激光功率越低，打印出的晶格结构弹性体的孔隙率越高，晶胞结构中弹性树脂的含量也就越高，晶胞结构的抗压缩性能越好。

在一些具体实施方式中，采用的参数如下：温度为80-140℃，激光功率为30-100W，扫描速率为4000-10000mm/s，扫描间距为0.1-0.3mm。

本例中，热塑性弹性体10为形成不同弹性支撑区域的热塑性弹性体，弹性支撑区域在XYZ三轴坐标系中至少划分为舒适区和支撑区，舒适区所形成的柔软度大于支撑区所形成的柔软度。

具体的，头枕部①所构成的热塑性弹性体10包括自后向前一体成型的支撑层100a和舒适层100b，其中舒适层100b所形成晶胞结构的胞元大小小于支撑层100a所形成晶胞结构的胞元大小，且舒适层100b的孔隙率大于支撑层100a的孔隙率。也就是说，用户头部先与舒适层100b接触，并在支撑层100a和舒适层100b所形成共同弹性支撑下提供舒适的弹性支撑。

靠垫部②所构成的热塑性弹性体10包括上下设置的背部支撑区100d和腰部支撑区100c，背部支撑区100d和腰部支撑区100c的晶胞结构的胞元大小相同，且背部支撑区100d和腰部支撑区100c分别自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径不同。也就是说，通过腰部支撑区100c和背部支撑区100d所提供不同的弹性支撑，一般情况下，背部支撑区100d形成的支撑力肯定大于腰部支撑区100c形成的支撑力，但是，需要说明的是，背部支撑区100d比腰部支撑区100c要硬，这样才能提供贴合腰部曲线的靠垫。

结合图3和图4所示，坐垫部③所构成的热塑性弹性体10包括上下分层的舒适区100e和支撑区100f，舒适区100e和支撑区100f所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

本例中，坐垫部③的两侧分别设有边撑部④，其中边撑部④对称设置，且边撑部④所构成的热塑性弹性体10与坐垫部③相同。

结合图5所示，坐垫部③所构成的热塑性弹性体10包括沿着自身长度方向依次形成前部支撑体10a、中部支撑体10b、后部支撑体10c。

具体的，热塑性弹性体10自后向前所形成的厚度逐步增大，且后部支撑体10c、中部支撑体10b、前部支撑体10a三者所形成的孔隙率逐渐变大。这样所形成的支撑力随着不同部位施加力提供不同的弹性支撑，以满足不同人群的舒适度需求，而且在高强度支撑下，确保自身的透气性，有效改善坐垫的散热性能，缓解闷热。

具体的，前部支撑体形成弹性树脂层后，在被压缩至形变为50％时所需的压力大于200N。

同时，热塑性弹性体10自长度方向所在端面所形成侧视投影中，前部支撑体10a和后部支撑体10c分别位于左右两端，其中前部支撑体10a的左侧轮廓边呈圆角过渡；后部支撑体10c的右侧轮廓边自上而下向内和向外连续弯折设置。

中部支撑体10b的上侧轮廓边和下侧轮廓边关于中部对称设置，且上侧轮廓边和下侧轮廓边分别自左向右直线倾斜延伸。这样所形成的舒适度更能满足不同任人群的舒适度。

结合图6所示，坐垫部③所构成的热塑性弹性体10包括呈方形的内芯100、形成在内芯100外周的芯套101，且晶胞结构1在被压缩至形变为50％时所需的压力大于270N。

芯套101包括上套层a、下套层b、前套层c和后套层d，其中上套层a和下套层b对称设置，前套层c和后套层d对称设置。

上套层a的孔隙率等于内芯100的孔隙率，前套层c的孔隙率大于上套层a的孔隙率。进一步改善透气性，且提供舒适的支撑力。

结合图7所示，坐垫部③所构成的热塑性弹性体10中，上套层a的孔隙率小于内芯100的孔隙率，前套层c的孔隙率等于上套层a的孔隙率。进一步改善透气性，且提供舒适的支撑力。

结合图8所示，坐垫部③所构成的热塑性弹性体10包括沿着自身长度方向依次形成后部支撑体10c、中部支撑体10b、前部支撑体10a，其中后部支撑体10c、中部支撑体10b、及前部支撑体10a的厚度相等。

后部支撑体10c、中部支撑体10b、前部支撑体10a分别自厚度方向分成多层支撑层z，且自下而上每层支撑层z的孔隙率逐渐变大设置。

结合图9所示，支撑层z为上中下三层(上支撑层z1、中支撑层z2、下支撑层z3)，且自下而上每层支撑层所形成杆径的粗细逐步变大设置。

前部支撑体10a向前并向下弯曲；后部支撑体10c形成的弹性支撑力大于前部支撑体10a形成的弹性支撑力，前部支撑体10a形成的弹性支撑力等于中部支撑体10b形成的弹性支撑力。

前部支撑体10a形成弹性树脂层后，在被压缩至形变为50％时所需的压力大于200N。

此外，构成热塑性弹性体10的点阵胞元结构的胞元造型没有特别限制。

同时，头枕部①、靠垫部②、坐垫部③、边撑部④的成型过程相同，且以坐垫部③成型为例，坐垫部③成型过程包括如下步骤：

1)以热塑性聚氨酯TPU为原料，通过粉末烧结成型3D打印出晶格结构弹性体，其工艺参数为主温100-120℃，激光功率50W，扫描速率4000-1000mm/s，扫描间距0.2mm。

2)将商购的质量浓度为45％的聚氨酯树脂溶液94质量份、异氰酸酯类固化剂6质量份，用高速搅拌器混合分散均匀得到浸渍处理液，其中聚氨酯树脂的硬度为60A，25℃下的粘度为8000cP，抗拉强度为10MPa，断裂伸长率为200％。

3)将打印出的晶格结构弹性体浸泡于步骤2)制备的浸渍处理液中8min，取出后甩干，然后放入80±2℃真空烘箱中固化2.5h，得到复合材料样品。

在不同扫描速率下得到的晶格结构弹性体的烧结密度和孔隙率，以及晶格结构弹性体在聚氨酯树脂处理前和处理后的重量、压缩形变50％时的压力(后、中、前部支撑体的平均值)，如下表1所示：

表1

由上表1可知，通过控制3D打印的工艺参数，可以调整晶格结构弹性体的烧结密度和孔隙率，孔隙率越大，晶胞结构中聚氨酯树脂的含量越多，复合弹性体材料的抗压缩性能提升越多。

实施例3

如图10所示，本实施例的弹性垫，其为设置在办公椅上的椅垫，该椅垫包括均具有不同弹性支撑力的坐垫体B、靠背体C。

坐垫体B和靠背体C均包括晶胞结构1，晶胞结构1包括热塑性弹性体10和弹性树脂层。

坐垫体B的热塑性弹性体10包括自上而下设置的舒适区1h和支撑区1f，舒适区1h和支撑区1f所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

靠背体C的热塑性弹性体10包括腰部支撑体1g和背部支撑体1t，其中背部支撑体1t和腰部支撑体1g上下一体设置，并形成一整块靠背垫。

靠背垫所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

办公椅还包括形成在靠背垫上的头枕垫A，头枕垫A的热塑性弹性体10包括位于中部的支撑区1f、位于支撑区1f两侧的舒适区1h，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和/或胞元杆径逐渐变小。

同时，头枕垫A、坐垫体B、靠背体C的成型过程相同，且以坐垫体②成型为例，坐垫体②成型过程包括如下步骤：

1)以热塑性聚氨酯TPU为原料，通过粉末烧结成型3D打印出晶格结构弹性体，其工艺参数为主温100-120℃，激光功率80W，扫描速率8000mm/s，扫描间距0.2mm；

2)将商购质量浓度为约55％的丙烯酸树脂溶液98质量份、固化剂4，4′-亚甲基双(2-甲基环己基胺)2质量份，用高速搅拌器混合分散均匀得到浸渍处理液，其中，丙烯酸树脂的硬度为70A，25℃下的粘度为10000cP，抗拉强度为12MPa，断裂伸长率为180％；

3)将打印出的TPU晶格结构弹性体浸泡于浸渍处理液中10min，取出后甩干，然后放入80℃真空烘箱中固化5h，得到晶胞结构样品；

4)将固化后的样品再次置于浸渍处理液中，浸泡10min、甩干、固化。

也就是说，所形成的晶胞结构1中晶格结构弹性体表面形成有两层弹性树脂层，同时，将晶胞结构1的重量由处理前的865g增加至1068g，材料压缩形变50％时压力由处理前的270.1N增加至577.3N。制备的晶胞结构的密度为1.003g/cm³。

实施例4

如图11所示，本实施例的弹性垫，其为设置在办公椅(无头枕部)上的椅垫，该椅垫包括均具有不同弹性支撑力的坐垫体B、靠背体C。

具体的，坐垫体B的热塑性弹性体10包括自上而下设置的舒适区1h和支撑区1f，舒适区1h和支撑区1f所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

靠背体C的热塑性弹性体10包括腰部支撑体和背部支撑体，其中背部支撑体和腰部支撑体上下一体设置，并形成左右对称的左靠背1L和右靠背1R。

左靠背1L包括位于中部的支撑区1f、位于支撑区1f两侧的舒适区1h，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和胞元杆径逐渐变小。

同时，坐垫体B、靠背体C的成型过程相同，且以坐垫体②成型为例，坐垫体②成型过程包括如下步骤：

也就是说，晶胞结构1成型过程中，所形成的晶胞结构1中晶格结构弹性体表面形成有三层弹性树脂层，同时，将晶胞结构1的重量由处理前的924g增加至1136g，材料压缩形变50％时压力由处理前的290.1N增加至650.5N。制备的晶胞结构的密度为1.099g/cm³。

实施例5

如图12所示，本实施例的弹性垫，其为床垫，该床垫包括晶胞结构1，晶胞结构1包括热塑性弹性体10和弹性树脂层。

具体的，热塑性弹性体10具有不同弹性支撑力的舒适区1h、支撑区1f。

舒适区1h位于支撑区1f的上方，且舒适区1h和支撑区1f所形成晶胞结构的胞元造型不同，同时自下而上胞元杆径逐渐变小。

同时，床垫成型过程包括如下步骤：

也就是说，晶胞结构1成型过程中，所形成的晶胞结构1中晶格结构弹性体表面形成有三层弹性树脂层，同时，将晶胞结构1的重量由处理前的9200g增加至11224g，材料压缩形变50％时压力由处理前的450.2N增加至990.2N。制备的晶胞结构的密度为1.021g/cm³。

实施例6

如图13所示，本实施例的弹性垫，其为沙发垫，该沙发垫包括晶胞结构1，晶胞结构1包括热塑性弹性体10和弹性树脂层。

本例中，支撑区1f位于中部，舒适区1h位于支撑区1f的上部和下部，其中舒适区1h和支撑区1f所形成晶胞结构的胞元造型不同，且位于中部的晶胞结构的胞元杆径大于上部或下部的晶胞结构的胞元杆径。

同时，沙发垫成型过程包括如下步骤：

也就是说，晶胞结构1成型过程中，所形成的晶胞结构1中热塑性弹性体10表面形成有三层弹性树脂层，同时，将晶胞结构1的重量由处理前的4600g增加至5300g，材料压缩形变50％时压力由处理前的320.5N增加至656.3N。制备的晶胞结构的密度为1.012g/cm³。

因此，本发明具有以下优势：

1、本申请通过不同弹性支撑区域布局，不仅能够提供所需的支撑力，而且所形成舒适区能够提供柔软舒适的需要，同时通过孔隙率的设计，确保自身的透气性，缓解闷热；

2、本申请通过晶格结构弹性体与弹性树脂涂层的复合，使弹性树脂渗入晶格结构弹性体的内部孔隙中并且使二者紧密结合，出乎意料地，在不影响晶格结构弹性体优势性能的前提下，显著提高了材料的抗压缩性能，而同时材料的体积不变，重量仅有微小的增加。相比未复合弹性树脂涂层的晶格结构弹性体，在达到相同的抗压缩性能时，本发明的晶胞结构的体积显著更小、重量显著更轻；在重量相同时，本申请的晶胞结构的抗压缩性能显著更高。

3、本申请的晶胞结构的制备工艺，采用3D打印制备晶格结构弹性体，并采用涂覆处理和固化工艺，一方面，通过调节3D打印温度和激光功率等参数，可以控制晶格结构弹性体的烧结密度和孔隙率，进而控制弹性树脂渗透的深度和质量，最终控制晶胞结构压缩性能改善的程度，因此，可以灵活制备各种性能的晶胞结构，以满足各种应用场景下的个性化需求。另一方面，采用涂覆处理和固化工艺，晶格结构弹性体与弹性树脂涂层之间结合更加充分和紧密，有助于提升晶胞结构的强度和使用寿命。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

Claims

1.一种弹性垫，其特征在于：所述弹性垫为办公椅垫或汽车座椅垫，其中所述办公椅垫包括均具有不同弹性支撑力的坐垫体、靠背体；所述汽车座椅垫包括均具有不同弹性支撑力的头枕部、靠垫部、坐垫部；所述弹性垫包括晶格结构弹性体和弹性树脂层，所述晶格结构弹性体为形成不同弹性支撑区域的热塑性弹性体，所述弹性支撑区域在XYZ三轴坐标系中至少划分为舒适区和支撑区，所述热塑性弹性体和所述弹性树脂层构成晶胞结构，所述晶胞结构在被压缩至形变为50％时所需的压力大于270N，所述舒适区所形成的柔软度大于所述支撑区所形成的柔软度。

2.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：在所述热塑性弹性体上形成有弹性树脂层，所述弹性树脂层至少形成在所述热塑性弹性体的内部孔隙中并与所述热塑性弹性体之间结合。

3.根据权利要求2所述的弹性垫，其特征在于：所述弹性树脂层还形成在所述晶格结构弹性体的外表面。

4.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述热塑性弹性体的孔隙率为5％～40％。

5.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述热塑性弹性体的密度为0.7-1.1g/cm³。

6.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述坐垫体包括自上而下设置的舒适区和支撑区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

7.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述靠背体包括腰部支撑体和背部支撑体，其中所述背部支撑体和所述腰部支撑体上下一体设置，并形成一整块靠背垫或者形成左右对称的左靠背和右靠背，所述靠背垫所形成晶胞结构的胞元大小相同，且自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小；所述左靠背包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区两侧的舒适区，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和胞元杆径逐渐变小。

8.根据权利要求7所述的弹性垫，其特征在于：所述办公椅垫还包括形成在靠背垫上方的头枕垫，所述头枕垫包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区两侧的舒适区，且从中间向两侧的晶胞结构的胞元大小逐渐变大和/或胞元杆径逐渐变小。

9.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述头枕部包括自后向前一体成型的支撑层和舒适层，其中所述舒适层所形成晶胞结构的胞元大小小于所述支撑层所形成晶胞结构的胞元大小，且所述舒适层的孔隙率大于所述支撑层的孔隙率。

10.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述靠垫部包括上下设置的背部支撑区和腰部支撑区，所述背部支撑区和所述腰部支撑区的晶胞结构的胞元大小相同，且所述背部支撑区和所述腰部支撑区分别自后向前所形成晶胞结构的胞元杆径不同。

11.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述坐垫部沿着自身长度方向依次形成后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体，其中自后向前所形成的厚度逐步增大，且后部支撑体、中部支撑体、及前部支撑体三者所形成的孔隙率逐渐变大。

12.根据权利要求11所述的弹性垫，其特征在于：所述坐垫部自长度方向所在端面所形成侧视投影中，所述前部支撑体和所述后部支撑体分别位于左右两端，其中所述后部支撑体的右侧轮廓边自上而下向内和向外连续弯折设置。

13.根据权利要求12所述的弹性垫，其特征在于：所述前部支撑体的左侧轮廓边呈圆角过渡。

14.根据权利要求12或13所述的弹性垫，其特征在于：所述中部支撑体的上侧轮廓边和下侧轮廓边关于中部对称设置，且上侧轮廓边和下侧轮廓边分别自左向右直线倾斜延伸。

15.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述坐垫部包括沿着自身长度方向依次形成前部支撑体、中部支撑体、后部支撑体，其中所述后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体的厚度相等。

16.根据权利要求15所述的弹性垫，其特征在于：所述后部支撑体、中部支撑体、前部支撑体分别自厚度方向分成多层支撑层，且自下而上每层支撑层所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

17.根据权利要求16所述的弹性垫，其特征在于：自下而上所形成的晶格结构的孔隙率逐渐变大。

18.根据权利要求15所述的弹性垫，其特征在于：所述前部支撑体向前并向下弯曲；所述后部支撑体形成的弹性支撑力大于所述前部支撑体形成的弹性支撑力，所述前部支撑体形成的弹性支撑力小于或等于所述中部支撑体形成的弹性支撑力。

19.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述坐垫部包括呈方形的内芯、形成在所述内芯外周的芯套，其中所述弹性树脂层形成在所述内芯或/和所述芯套上。

20.根据权利要求19所述的弹性垫，其特征在于：所述芯套包括上套层、下套层、前套层和后套层，其中所述上套层和下套层对称设置，所述前套层和后套层对称设置。

21.根据权利要求20所述的弹性垫，其特征在于：所述上套层的孔隙率小于或等于所述内芯的孔隙率，所述前套层的孔隙率大于或等于所述上套层的孔隙率。

22.根据权利要求1所述的弹性垫，其特征在于：所述的办公椅垫或汽车座椅垫还包括扶手部，所述扶手部包括自上而下设置的舒适区和支撑区，其中自下而上所形成晶胞结构的胞元杆径逐渐变小。

23.根据权利要求22所述的弹性垫，其特征在于：自下而上所形成的晶格结构的孔隙率逐渐变大。

24.根据权利要求22所述的弹性垫，其特征在于：所述办公椅垫或汽车座椅垫还包括形成在所述坐垫部两侧的边撑部，其中所述的边撑部结构与所述扶手部结构相同。

25.根据权利要求1至5中任一项所述的弹性垫，其特征在于：所述弹性垫为沙发垫或床垫，且所述沙发垫或床垫均包括位于上部的舒适区、位于下部的支撑区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元造型不同，且自下而上胞元杆径逐渐变小。

26.根据权利要求25所述的弹性垫，其特征在于：所述沙发垫或床垫均包括位于中部的支撑区、位于所述支撑区上部和下部的舒适区，所述舒适区和所述支撑区所形成晶胞结构的胞元造型不同，且位于中部的晶胞结构的胞元杆径大于上部或下部的晶胞结构的胞元杆径。