WO2015113320A1 - 一种软硬材料结合一体成型装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种软硬材料复合装置及其制造方法，所述的软硬材料复合装置，包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件皆由高分子材料制成，第一部件比第二部件软，其特征在于，所述的第一部件和第二部件一体成型。本发明将软的第一部件和硬的第二部件一体成型，第一部件和第二部件连接牢靠，不易脱落，能够避免第二部件损伤第一部件，提高了产品质量，延长了使用寿命。

Description

一种软硬材料结合一体成型装¾¾其制造方法

技术领域

本发明涉及一种软硬材料结合一体成型装置及其制造方法。 背景技术

现有技术中， 很多场合需要将软体塑料和硬质塑料连接在一起， 目前的连接 方法是用胶水、压板、绳子或者其它的工具来固定或者是相粘。 比如如图 4所示 的平衡训练装置，其是由如图 1所示的软体塑料制成的球面 1以及如图 2所示的 硬质塑料制成的底座 2通过如图 3所示的底座压片 3复合在一起，在销售使用的 时候， 如图 5所示， 把球面 1放在底座 2上， 再用底座压片 3把两者固定起来， 人站在软的球面 1上做运动， 起到训练平衡能力的作用。 再比如船用的防撞垫， 其一半是软的， 一半是硬的， 硬的一面可以固定在船上，， 软的一面就可以起到 防撞的功能， 其软硬部分是通过胶粘剂粘合在一起。现有的软体塑料和硬质塑料 的复合工艺的缺点是： 在固定组合的时候， 连接不牢靠， 容易脱落， 硬的塑料注 塑件容易损伤软体塑料， 从而造成软体塑料的漏气， 无法正常使用。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种软硬材料结合一体成型装置及其制 造方法， 其能够有效地避免软质材料和硬质材料连接不紧密造成的脱落现象， 具 有较长的使用寿命。

为了解决上述问题， 本发明提供了一种软硬材料结合一体成型装置， 包括第 一部件和第二部件，第一部件和第二部件皆由高分子材料制成，第一部件比第二 部件软， 其特征在于， 所述的第一部件和第二部件一体成型。

优选地， 所述的第一部件为平衡训练用弹性部件， 所述的第二部件为平衡训 练用弹性部件的底座。

更优选地， 所述的平衡训练用弹性部件的底座的邵氏硬度为 100〜60HD， 所 述的平衡训练用弹性部件的邵氏硬度为 60〜10HD。

更优选地，所述的平衡训练用弹性部件的底座为圆形、方形、椭圆形或菱形。 更优选地，所述的平衡训练用弹性部件的底座的外侧或内侧具有拉绳连接部 件， 拉绳连接部件连接拉绳。

本发明还提供了上述的软硬材料结合一体成型装置的制造方法， 其特征在 于， 具体步骤为：

第一步： 选取硬质高分子材料的原材料和软质高分子材料的原材料， 硬质高 分子材料的原材料用于制造第二部件，软质高分子材料的原材料用于制造第一部 件；

第二步： 制作第一部件成型模具和第二部件成型模具， 所述的第一部件成型 模具和第二部件成型模具可以合在一起， 二者合在一起时， 其型腔相互连通； 第 一部件成型模具或第二部件成型模具上设有开口；

第三步： 当第一部件成型模具上设有开口时， 先把硬质高分子材料的原材料 放入第二部件成型模具中，把塑料膜盖在第二部件成型模具上， 再把第一部件成 型模具盖在塑料膜上，将第一部件成型模具和第二部件成型模具相互固定，通过 第一部件成型模具上的开口将软质高分子材料的原材料注入第一部件成型模具 中， 将开口密封好后加热成型， 得到软硬材料复合装置； 当第二部件成型模具上 设有开口时， 先把软质高分子材料的原材料放入第一部件成型模具中，把塑料膜 盖在第一部件成型模具上， 再把第二部件成型模具盖在塑料膜上，将第一部件成 型模具和第二部件成型模具相互固定，通过第二部件成型模具上的开口将硬质高 分子材料的原材料注入第二部件成型模具中，将开口密封好后加热成型，得到软 硬材料结合一体成型装置。

优选地， 所述的加热温度为 100〜400°C。

优选地， 所述的加热成型工艺为滚塑成型工艺、挤出成型工艺、 注射成型工 艺、 压延成型工艺或吹塑成型工艺。

优选地， 所述的硬质塑料原材料包括 PVC降粘剂、 高分子化合物、 增塑剂、 稳定剂及色膏， 硬质塑料原材料中， PVC降粘剂的重量百分比占 5%-15%， 高分子 化合物的重量百分比为 83%〜60%， 增塑剂的重量百分比为 10%〜33%， 稳定剂及 色膏的重量百分比之和为 2%〜10%； 所述的软质塑料原材料包括高分子化合物、 增塑剂、稳定剂及色膏，软质塑料原材料中，高分子化合物的重量百分比为 59%〜 10%， 增塑剂的重量百分比为 39%〜90%，稳定剂及色膏的重量百分比之和为 2%〜 10%， 软质塑料原材料的增塑剂含量比硬质塑料原材料高。

更优选地， 所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、 己二酸二辛酯、 对苯二甲酸 二辛酯、 环氧脂肪酸丁酯、 偏苯三酸三辛酯、 氯化石蜡、 石油磺酸苯酯或双季戊 四醇酯。

更优选地，所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡锌、硬脂酸钙锌、 三碱式硫酸铅或二丁基马来酸锡。

优选地，所述的 PVC降粘剂为芳香烃系列 PVC降粘剂、垸烃系列 PVC降粘剂、 TXIB ( 2. 2. 4-三甲基 1. 3-戊二醇双异丁酸酯和醚类 PVC降粘剂中的至少一种。

更优选地， 所述的芳香烃系列 PVC降粘剂为脱臭煤油、 100号溶剂和 300号 溶剂中的至少一种

更优选地， 所述的垸烃系列 PVC降粘剂为 D-40， D-60， D-70， D_80， D-90 和 D-100中的至少一种。

优选地， 所述的高分子化合物为用于制作塑料或橡胶的高分子化合物。 更优选地， 所述的塑料为热塑性塑料或热固性塑料。

更优选地， 所述的热塑性塑料为聚乙烯 (PE)、 聚丙烯 (PP)、 聚苯乙烯 (PS)、 聚氯乙烯 (PVC)、 聚甲醛 (POM)、 聚酰胺 （PA)、 聚碳酸酯 (PC)、 丙烯腈 -丁二烯- 苯乙烯共聚物 (ABS)、 聚甲基丙烯酸甲酯 （PMMA)、 丙烯腈-苯乙烯共聚物 (A/S) 或聚酯 （如 PETP聚对苯二甲酸丁二醇酯、 PBTP聚对苯二甲酸乙二醇酯）。

更优选地， 所述的热固性塑料为酚醛树脂 (PF)、 环氧树脂 (EP)、 氨基树脂、 醇酸树脂、 烯丙基树脂、 脲甲醛树脂 (UF)、 三聚氰胺树脂、 不饱和聚酯 (UP)或硅 树脂或聚氨酯 (PUR)。

与现有技术相比， 本发明的有益效果是：

1、 本发明将软的第一部件和硬的第二部件一体成型， 第一部件和第二部件 连接牢靠， 不易脱落， 能够避免第二部件损伤第一部件， 提高了产品质量， 延长 了使用寿命。

2、 本发明简化了工艺流程， 省略了第一部件和第二部件的组装步骤， 方便 使用。

3、 本发明可用于制造多种形状的平衡训练装置， 适用于不同的训练方法。

4、 本发明还可以用于制造船用的防撞垫等其他需要将软质材料和硬质材料 连接在一起的装置。 附图说明

图 1为球面结构示意图；

图 2为底座结构示意图；

图 3为底座压片结构示意图；

图 4为平衡训练装置俯视图；

图 5为平衡训练装置侧视图。

图 6为实施例 1中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 7为实施例 1中的平衡训练装置侧视图。

图 8为实施例 2中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 9为实施例 2中的平衡训练装置侧视图。

图 10为实施例 3中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 11为实施例 3中的平衡训练装置侧视图。

图 12为实施例 4中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 13为实施例 4中的平衡训练装置侧视图。

图 14为实施例 5中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 15为实施例 5中的平衡训练装置侧视图。

图 16为实施例 6中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 17为实施例 6中的平衡训练装置侧视图。

图 18为实施例 7中的平衡训练装置的底座俯视图；

图 19为实施例 7中的平衡训练装置侧视图。 具体实施方式

下面结合附图和实施例来具体说明本发明。

实施例 1

如图 7所示， 为实施例 1中的平衡训练装置侧视图， 所述的平衡训练装置包 括平衡训练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12， 平衡训练用弹性部 件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12皆由高分子材料制成，平衡训练用弹性部 件 11 比平衡训练用弹性部件的底座 12软， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 1 的邵氏硬度为 93HD, 所述的平衡训练用弹性部件 11的邵氏硬度为 50HD。 平 衡训练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12—体成型。 如图 7所示， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12 为圆形。 平衡训练用弹性部件的底座 12 为半球形， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12的外侧具有拉绳连接部件， 拉 绳连接部件连接拉绳 13。

本发明还提供了上述的平衡训练装置的制造方法， 具体步骤为：

第一步： 选取硬质高分子材料的原材料和软质高分子材料的原材料， 所述的 硬质高分子材料的原材料由高分子化合物（天津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 71%、增塑剂（江苏雷蒙化工科技有限公司生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 17%、 D-80 脱芳香烃溶剂（购自美国美孚公司生产） 10%， 稳定剂（惠州光旭塑料有限 公司生产的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%，及色膏 （上海集丰复合材料有限公司所生 产的通用型颜料色浆）占 0. 5%组成，所述的软质高分子材料由高分子化合物（天 津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 占 48%、增塑剂（江苏雷蒙化工科技有限公司 生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 占 50%、 稳定剂 （惠州光旭塑料有限公司生产 的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%、 色膏 （上海集丰复合材料有限公司所生产的颜料 色浆） 占 0. 5%组成。 所述的硬质高分子材料的原材料用于制造平衡训练用弹性 部件的底座 12， 软质高分子材料的原材料用于制造平衡训练用弹性部件 11 ; 第二步： 制作平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹性部件的 底座 12的成型模具，所述的平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹 性部件的底座 12的成型模具可以合在一起， 二者合在一起时， 其型腔相互连通； 平衡训练用弹性部件 11的成型模具上设有开口； 所述的平衡训练用弹性部件的 底座 12的外侧具有拉绳连接部件；

第三步： 先把硬质高分子材料的原材料放入平衡训练用弹性部件的底座 12 的成型模具中，把 PVC塑料膜盖在平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具上， 再把平衡训练用弹性部件 11的成型模具盖在 PVC塑料膜上， 用工具将平衡训练 用弹性部件 11 的成型模具和平衡训练用弹性部件的底座 12 的成型模具相互固 定， 通过平衡训练用弹性部件 11的成型模具上的开口将软质高分子材料的原材 料注入平衡训练用弹性部件 11的成型模具中， 将开口密封好后采用滚塑成型工 艺， 把模具放入 200°C的温度中回转炉中加热 10分钟， 成型后， 把模具取出、 冷却、 打开模具， 将拉绳连接部件连接拉绳 13， 得到平衡训练装置。

实施例 2

如图 9所示， 实施例 2中的平衡训练装置侧视图，所述的平衡训练装置包括 平衡训练用弹性部件 11和如图 8所示的平衡训练用弹性部件的底座 12， 平衡训 练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12皆由高分子材料制成，平衡训 练用弹性部件 11比平衡训练用弹性部件的底座 12软，所述的平衡训练用弹性部 件的底座 12的邵氏硬度为 93HD, 所述的平衡训练用弹性部件 11的邵氏硬度为 50HD。 平衡训练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12—体成型。 所 述的平衡训练用弹性部件的底座 12为圆形。 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12不连接拉绳， 人站在上面做平衡或者是其他的锻炼运动用。

本发明还提供了上述的平衡训练装置的制造方法， 具体步骤为：

第一步： 选取硬质高分子材料的原材料和软质高分子材料的原材料， 所述的 硬质高分子材料的原材料由高分子化合物（天津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 71%、增塑剂（江苏雷蒙化工科技有限公司生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 17%、 D-80脱芳香烃溶剂（购自美国美孚公司） 占 10%， 稳定剂（惠州光旭塑料有限公 司生产的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%， 及色膏 （上海集丰复合材料有限公司所生 产的通用型颜料色浆）占 0. 5%组成，所述的软质高分子材料由高分子化合物（天 津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 占 48%、增塑剂（江苏雷蒙化工科技有限公司 生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 占 50%、 稳定剂 （惠州光旭塑料有限公司生产 的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%、 色膏 （上海集丰复合材料有限公司所生产的颜料 色浆） 占 0. 5%组成。 所述的硬质高分子材料的原材料用于制造平衡训练用弹性 部件的底座 12， 软质高分子材料的原材料用于制造平衡训练用弹性部件 11 ; 第二步： 制作平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹性部件的 底座 12的成型模具，所述的平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹 性部件的底座 12的成型模具可以合在一起， 二者合在一起时， 其型腔相互连通； 平衡训练用弹性部件 11的成型模具上设有开口；

第三步： 先把硬质高分子材料的原材料放入平衡训练用弹性部件的底座 12 的成型模具中，把 PVC塑料膜盖在平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具上， 再把平衡训练用弹性部件 11的成型模具盖在 PVC塑料膜上， 用工具将平衡训练 用弹性部件 11 的成型模具和平衡训练用弹性部件的底座 12 的成型模具相互固 定， 通过平衡训练用弹性部件 11的成型模具上的开口将软质高分子材料的原材 料注入平衡训练用弹性部件 11的成型模具中， 将开口密封好后采用滚塑成型工 艺， 把模具放入 10CTC的温度中加热 20分钟， 成型后， 把模具取出、 冷却、 打 开模具， 得到平衡训练装置。

实施例 3

如图 11所示， 为实施例 3中的平衡训练装置侧视图， 类似于实施例 2， 区 别在于， 如图 10所示， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12为椭圆形。

实施例 4

如图 14所示， 实施例 4中的平衡训练装置侧视图， 所述的平衡训练装置包 括平衡训练用弹性部件 11和如图 8所示的平衡训练用弹性部件的底座 12， 平衡 训练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12皆由高分子材料制成，平衡 训练用弹性部件 11比平衡训练用弹性部件的底座 12软，所述的平衡训练用弹性 部件的底座 12的邵氏硬度为 93HD, 所述的平衡训练用弹性部件 11的邵氏硬度 为 50HD。 平衡训练用弹性部件 11和平衡训练用弹性部件的底座 12—体成型。 如图 13所示，所述的平衡训练用弹性部件的底座 12为圆形。所述的平衡训练用 弹性部件的底座 12的内侧具有拉绳连接部件， 拉绳连接部件连接拉绳 13。

本发明还提供了上述的平衡训练装置的制造方法， 具体步骤为：

第一步： 选取硬质高分子材料的原材料和软质高分子材料的原材料， 所述的 硬质高分子材料的原材料由高分子化合物天津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 71%、增塑剂（江苏雷蒙化工科技有限公司生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 17%、 D-80脱芳香烃溶剂（购自美国美孚公司生产） 占 10%， 稳定剂（惠州光旭塑料有 限公司生产的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%， 及色膏 （上海集丰复合材料有限公司 所生产的通用型颜料色浆） 占 0. 5%组成， 所述的软质高分子材料由高分子化合 物（天津渤天化工有限公司生产的 P440 ) 占 48%、 增塑剂（江苏雷蒙化工科技有 限公司生产的 LMPLEX-LM40环保增塑剂） 占 50%、 稳定剂 （惠州光旭塑料有限公 司生产的液体钙锌稳定剂） 占 1. 5%、 色膏 （上海集丰复合材料有限公司所生产 的颜料色浆） 占 0. 5%组成。 所述的硬质高分子材料的原材料用于制造平衡训练 用弹性部件的底座 12， 软质高分子材料的原材料用于制造平衡训练用弹性部件 11；

第二步： 制作平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹性部件的 底座 12的成型模具，所述的平衡训练用弹性部件 11的成型模具和平衡训练用弹 性部件的底座 12的成型模具可以合在一起， 二者合在一起时， 其型腔相互连通； 平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具上设有开口， 所述的平衡训练用弹性 部件的底座 12的外侧具有拉绳连接部件；

第三步： 先把软质高分子材料的原材料放入平衡训练用弹性部件 11的成型 模具中， 把 PVC塑料膜盖在平衡训练用弹性部件 11的成型模具上， 再把平衡训 练用弹性部件的底座 12的成型模具盖在 PVC塑料膜上， 用工具将平衡训练用弹 性部件 11的成型模具和平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具相互固定，通 过平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具上的开口将硬质高分子材料的原材 料注入平衡训练用弹性部件的底座 12的成型模具中， 将开口密封好后采用滚塑 成型工艺， 把模具放入 10CTC的温度中加热 20分钟， 成型后， 把模具取出、 冷 却、 打开模具， 将拉绳连接部件连接拉绳 13， 得到平衡训练装置。

实施例 5

如图 15所示， 为实施例 5中的平衡训练装置侧视图， 类似于实施例 4， 区 别在于， 如图 14所示， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12为椭圆形。

实施例 6

如图 17所示， 为实施例 6中的平衡训练装置侧视图， 类似于实施例 4， 区 别在于， 如图 16所示， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12为菱形。

实施例 7

如图 19所示， 为实施例 7中的平衡训练装置侧视图， 类似于实施例 4， 区 别在于， 如图 18所示， 所述的平衡训练用弹性部件的底座 12为方形。

Claims

权利要求：

1、 一种软硬材料复合装置， 包括第一部件和第二部件， 第一部件和第二部件皆 由高分子材料制成， 第一部件比第二部件软， 其特征在于， 所述的第一部件 和第二部件一体成型。

2、 如权利要求 1所述的软硬材料复合装置， 其特征在于， 所述的第一部件为平 衡训练用弹性部件（11 )，所述的第二部件为平衡训练用弹性部件的底座（12)。

3、 如权利要求 2所述的软硬材料复合装置， 其特征在于， 所述的平衡训练用弹 性部件的底座 （12) 的邵氏硬度为 100〜60HD， 所述的平衡训练用弹性部件

( 11 ) 的邵氏硬度为 60〜10HD。

4、 如权利要求 2所述的软硬材料复合装置， 其特征在于， 所述的平衡训练用弹 性部件的底座 （12) 为圆形、 方形、 椭圆形或菱形。

5、 如权利要求 2所述的软硬材料复合装置， 其特征在于， 所述的平衡训练用弹 性部件的底座 （12) 的外侧或内侧具有拉绳连接部件， 拉绳连接部件连接拉 绳 （13)。

6、 权利要求 1-5任一项所述的软硬材料复合装置的制造方法， 其特征在于， 具 体步骤为：

第一步： 选取硬质高分子材料的原材料和软质高分子材料的原材料， 硬 质高分子材料的原材料用于制造第二部件， 软质高分子材料的原材料用于制 造第一部件；

第二步： 制作第一部件成型模具和第二部件成型模具， 所述的第一部件 成型模具和第二部件成型模具可以合在一起， 二者合在一起时， 其型腔相互 连通； 第一部件成型模具或第二部件成型模具上设有开口；

第三步： 当第一部件成型模具上设有开口时， 先把硬质高分子材料的原 材料放入第二部件成型模具中， 把塑料膜盖在第二部件成型模具上， 再把第 一部件成型模具盖在塑料膜上， 将第一部件成型模具和第二部件成型模具相 互固定， 通过第一部件成型模具上的开口将软质高分子材料的原材料注入第 一部件成型模具中， 将开口密封好后加热成型， 得到软硬材料复合装置； 当 第二部件成型模具上设有开口时， 先把软质高分子材料的原材料放入第一部 件成型模具中， 把塑料膜盖在第一部件成型模具上， 再把第二部件成型模具 盖在塑料膜上， 将第一部件成型模具和第二部件成型模具相互固定， 通过第 二部件成型模具上的开口将硬质高分子材料的原材料注入第二部件成型模 具中， 将开口密封好后加热成型， 得到软硬材料结合一体成型装置。

、 如权利要求 6所述的软硬材料复合装置的制造方法， 其特征在于， 所述的硬 质塑料原材料包括 PVC降粘剂、 高分子化合物、 增塑剂、 稳定剂及色膏， 硬 质塑料原材料中， PVC降粘剂的重量百分比占 5%-15%， 高分子化合物的重 量百分比为 83%〜60%， 增塑剂的重量百分比为 10%〜33%， 稳定剂及色膏 的重量百分比之和为 2%〜10% _; 所述的软质塑料原材料包括高分子化合物、 增塑剂、 稳定剂及色膏， 软质塑料原材料中， 高分子化合物的重量百分比为 59%〜10%，增塑剂的重量百分比为 39%〜90%，稳定剂及色膏的重量百分比 之和为 2%〜10%， 软质塑料原材料的增塑剂含量比硬质塑料原材料高。 、 如权利要求 7所述的软硬材料复合装置的制造方法， 其特征在于， 所述的增 塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、 己二酸二辛酯、 对苯二甲酸二辛酯、 环氧脂肪酸 丁酯、 偏苯三酸三辛酯、 氯化石蜡、 石油磺酸苯酯或双季戊四醇酯。

、 如权利要求 7所述的软硬材料复合装置的制造方法， 其特征在于， 所述的稳 定剂为硬脂酸钙、 硬脂酸锌、 硬脂酸钡锌、 硬脂酸钙锌、 三碱式硫酸铅或二 丁基马来酸锡。

0、 如权利要求 6所述的软硬材料复合装置的制造方法， 其特征在于， 所述 的高分子化合物为用于制作塑料或橡胶的高分子化合物。