头盔防震热塑性衬垫及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种头盔防震热塑性衬垫，其是由加工成头部形状的多层片材叠加而成，每层片材上设有阵列式排布的半球形型腔，半球形型腔为敞开式腔体，相邻两层片材的半球形型腔相互嵌套、相互对接或相互咬合；衬垫的中部包含有阵列式分布的类球形中空体，该中空体由相邻两层片材的半球形型腔相互对接而成。该衬垫的制作方法为：先通过注塑、压制或吹塑工艺制作出不带半球形型腔的类头盔形片材基材；再通过吸吹塑工艺在片材基材上成型出阵列式排布的所述半球形型腔，最后按照相互嵌套、对接或咬合的叠加方式将片材进行多层叠加、粘接和冲孔，得到头盔防震热塑性衬垫。本发明专利技术具有结构简单、佩戴舒适、加工方便、材料环保、可用于个性化定制等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种头盔防震热塑性衬垫，其是由加工成头部形状的多层片材叠加而成，每层片材上设有阵列式排布的半球形型腔，半球形型腔为敞开式腔体，相邻两层片材的半球形型腔相互嵌套、相互对接或相互咬合；衬垫的中部包含有阵列式分布的类球形中空体，该中空体由相邻两层片材的半球形型腔相互对接而成。该衬垫的制作方法为：先通过注塑、压制或吹塑工艺制作出不带半球形型腔的类头盔形片材基材；再通过吸吹塑工艺在片材基材上成型出阵列式排布的所述半球形型腔，最后按照相互嵌套、对接或咬合的叠加方式将片材进行多层叠加、粘接和冲孔，得到头盔防震热塑性衬垫。本专利技术具有结构简单、佩戴舒适、加工方便、材料环保、可用于个性化定制等优点。【专利说明】
本专利技术属于塑料的热塑成型
，尤其涉及一种头盔衬垫及其制作方法。
技术介绍
传统的头盔由复合材料外壳、聚苯乙烯（PS)泡沫塑料硬衬和聚氨酯（PUR)泡沫塑 料软衬垫等组成。复合材料外壳提供了头盔的基本外形、尺寸、强度、刚度和装配其他附件 的定位孔和连接孔，为主载构件。PS泡沫塑料硬衬和PUR泡沫塑料软衬垫作为吸收材料，用 于吸收冲撞能量，延缓冲击力的作用时间，对佩戴者起到救生保护作用。现有的头盔衬垫是 经过头型数据统计分析后，分为大、中、小三种不同型号制作的。由于佩戴者头型的差异，这 使得头盔衬垫难以与佩戴者头型一一对应，导致佩戴者舒适性不好。另外，现有头盔的衬垫 (PS或PUR)硬度高，变形小，透气性差，佩戴者头型差异较大时造成硬衬难以缓解头部与外 壳之间的作用力，且易晃动，稳定性差。 【专利
技术实现思路
】 本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、质地柔软、 佩戴舒适、加工方便、材料环保、可适用于个性化定制及提供安全防护的头盔防震热塑性衬 垫，还相应提供一种加工简单、制作方便的头盔防震热塑性衬垫的制作方法。 为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种头盔防震热塑性衬垫（TPL 衬垫)，所述头盔防震热塑性衬垫由加工成头部形状的多层片材叠加而成，每层片材上设有 阵列式排布的半球形型腔(从另一面看即为半球形中空突起)，所述半球形型腔为敞开式腔 体，相邻两层片材的半球形型腔相互嵌套、相互对接或相互咬合；所述头盔防震热塑性衬垫 的中部包含有阵列式分布的类球形中空体，所述类球形中空体由相邻两层片材的半球形型 腔相互对接而成。所谓的相互嵌套是指一层片材的半球形中空突起基本嵌入到相邻另一层 片材的半球形型腔中；所谓的相互对接是指一层片材的半球形型腔开口与相邻另一层片材 的半球形型腔相互对接，并进而形成类球形中空体；所谓的相互咬合是指一层片材的半球 形中空突起基本嵌入到相邻另一层片材的两个半球形中空突起形成的凹槽中。 本专利技术的上述技术方案提供了一种有别于目前使用的聚苯乙烯泡沫塑料衬垫和 聚氨酯泡沫塑料衬垫的以乙烯-醋酸乙烯共聚物为基材的新型防震头盔衬垫，其克服了聚 苯乙烯泡沫塑料衬垫和聚氨酯泡沫衬垫不能按照每个佩戴者头部的形状进行个性化定型 的缺陷，解决了头盔衬垫不能与佩戴者的头部很好贴合、且容易晃动、需要靠绳子等来固定 等技术问题。本专利技术采用的上述技术方案能够简单快速地根据佩戴者头部形状来调整衬垫 的尺寸，使之与佩戴者头部完全贴合，不需要绳子等来固定，佩戴稳定舒适。本专利技术提供的 上述头盔衬垫主要由热塑性片材组成，其中每一层均设置具有弹性的阵列式排布的半球形 型腔，通过将多层片材按半球形型腔的开口方向进行不同方式的叠加组合，使头盔衬垫中 形成类球形中空体。当头盔受到外来冲击时，这种类球形中空体能够通过变形来吸收碰撞 能量进而达到防震的目的，以保护佩戴者头部免受外力冲击。另外，本专利技术的上述头盔衬垫 在常温下是有弹性的，将本专利技术的头盔衬垫加热到一定温度，使其达到塑化状态时，再将其 放置在佩戴者头部并进行适当的按压变形，待衬垫冷却到刚性非塑化状态时，从佩戴者头 部移走，就形成了完全适合该佩戴者头部形状及尺寸的特定化衬垫。通过同样的方法，就能 使每个衬垫根据不同佩戴者的头部形状进行特定的个性化定型，从而形成适合每个佩戴者 头部形状的个性化衬垫。因此，本专利技术的上述头盔衬垫不需要绳子等来固定，而且佩戴更稳 定舒适，能满足不同佩戴者的佩戴需要，达到最佳的佩戴效果。 上述的头盔防震热塑性衬垫中，优选的，所述头盔防震热塑性衬垫由3?5层（特 别优选为5层）片材叠加而成。通过调整衬垫的有效厚度，可以使本专利技术的衬垫在结构、成 本、使用及舒适性上得到最大程度的协调和优化。 上述的头盔防震热塑性衬垫中，优选的，最靠近头部的第一层片材与其外侧的第 二层片材，二者的半球形型腔为相互嵌套方式设置。 上述的头盔防震热塑性衬垫中，优选的，所述第二层片材与其外侧的第三层片材， 二者的半球形型腔为相互对接方式设置并形成所述的类球形中空体；第三层片材与其外侧 的第四层片材，二者的半球形型腔为相互咬合方式设置；从所述第四层片材开始以两层为 一周期重复相互对接的设置方式。或者采用另一种优选的布置方式：所述第二层片材与其 外侧的第三层片材，二者的半球形型腔为相互咬合方式设置；第三层片材与其外侧的第四 层片材，二者的半球形型腔为相互对接方式设置并形成所述的类球形中空体；从第五层片 材开始以两层为一周期重复相互对接的设置方式。 上述的头盔防震热塑性衬垫中，优选的，所述头盔防震热塑性衬垫包含以下质量 分数的成分： 乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA)，83%?94. 9% ; 乙烯-甲基丙烯酸共聚物，5%?15% ;和 无机纳米成核粒子改性材料，〇. 1%?2%。 上述的头盔防震热塑性衬垫中，优选的，所述无机纳米成核粒子改性材料为二氧 化硅、四氧化三铁或磷酸盐。 作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述头盔防震热塑性衬垫的制作方 法，包括以下步骤： (1) 制作片材基材：通过注塑工艺、压制工艺或吹塑工艺制作出不带半球形型腔的类头 盔形片材基材； (2) 制作片材：在步骤（1)制得的片材基材基础上，通过吸吹塑工艺在所述片材基材上 成型出阵列式排布的所述半球形型腔，得到片材； (3) 叠加：按照所述相互嵌套、相互对接或相互咬合的叠加方式将上述步骤（2)中制得 的片材进行多层叠加、粘接和冲孔，得到头盔防震热塑性衬垫。 上述的制作方法，所述步骤（1)中，优选的： 所述注塑工艺的具体操作方式包括：制造一型坯注塑模具，型坯厚度控制为0. 35_? 0. 5mm，然后采用高速注塑机，在注塑温度为11(TC?160°C条件下，将熔融的热塑性衬垫原 材料注入所述型坯注塑模具中，冷却定型后形成不带半球形型腔的片材基材； 所述压制工艺的具体操作方式包括：制造一型坯压制模具，型坯厚度控制为0. 35_? 0. 5mm，将热塑性衬垫原材料在130°C?160°C温度下进行塑化，把塑化状态下的热塑性衬 垫原材料置入所述型坯压制模具，在130°C?160°C温度下压制成不带半球形型腔的片材 基材； 所述吹塑工艺的具体操作方式包括：制作一吹塑模具，采用带厚度控制仪的吹塑机，在 130°C?160°C温度下，将热塑性衬垫原材料直接吹塑成不带半球形型腔的片材基材。 上述的制作方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头盔防震热塑性衬垫，所述头盔防震热塑性衬垫由加工成头部形状的多层片材叠加而成，其特征在于：每层片材上设有阵列式排布的半球形型腔，所述半球形型腔为敞开式腔体，相邻两层片材的半球形型腔相互嵌套、相互对接或相互咬合；所述头盔防震热塑性衬垫的中部包含有阵列式分布的类球形中空体，所述类球形中空体由相邻两层片材的半球形型腔相互对接而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖顺秋，潘小梅，翦建政，何斌，许湘桃，
申请(专利权)人：湖南省塑料研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43