一种运动防护减震材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种运动防护减震材料的制备方法，属于减震材料技术领域。本发明专利技术采用尼龙PA66改性聚氨酯，采用全水发泡法制备出一种聚氨酯泡沫材料，即为运动防护减震材料，尼龙PA66具有良好的耐低温性能和力学性能，机械强度高，韧性好，防止制品开裂，具有自润滑性能，耐摩擦，摩擦系数小，突出的耐磨性，用尼龙PA66改性聚氨酯，使得聚氨酯具有良好的耐低温性能，从而使制备的运动防护减震材料具有良好的耐低温性能；采用全水发泡法即水与异氰酸酯反应生成二氧化碳气体，使泡沫膨胀、发泡，对环境友好很多；水本身又是一种扩链剂，对聚氨酯泡沫的性能有重要影响，制备出的运动防护减震材料具有多孔性、密度低、比强度高等特性。

【技术实现步骤摘要】
一种运动防护减震材料的制备方法
本专利技术涉及一种运动防护减震材料的制备方法，属于减震材料

技术介绍
随着现代工业的飞速发展，震动和噪音已经成为各个领域的严重问题，它将会降低操作精度、影响产品质量、缩短产品寿命、使得高精仪器不能正常工作、危及安全性、使设备或构建物早期破坏、污染环境及影响人身健康等。为了防止汽车、家电等交通工具和工业机械所产生的噪音和振动，除了减少或者消除震动源的震动外，更为实际的做法是开发利用各种减震制品，其中橡胶减震制品是尤为重要的组成部分。橡胶的弹性兼具弹性和粘性的特点，又称为粘弹性，其弹性源于其卷曲的长链分子的构象变化，但长链分子的运动受到橡胶分子间相互作用的妨碍，因此又表现出粘性，正是橡胶的这种粘弹性使其具有良好的减震和缓冲性能，能够有效的隔离震动物体和减缓震动体震动，因此被广泛应用机动车辆、铁路、家居、桥梁、运动防护装备等领域。运动器材、自行车、手工具等的把手通常是由木材、金属或聚合物制造而成，其会传送震动，在长时间被握持时会造成不舒服。在运动竞赛中，球棒、球拍、球类、各种鞋类（例如：鞋、溜冰鞋、靴子、直排轮溜冰鞋、凉鞋与拖鞋）的鞋垫与侧壁之类的运动器材亦会在冲击发生期间传送震动，这些震动会产生可能分散竞赛者的注意力、影响其表现、和/或伤害竞赛者身体中的一部份的问题。形状记忆橡胶旋转冲击运动下性能卓越，并具有高弹性，高恢复力，低疲劳变形，高韧性以及非常好的自然阻尼，非常适合应用于减轻震动的复合材料领域。通常使用刚性聚合物材料作为工具与运动器材的握柄。刚性聚合物的使用让使用者能够保持对器材的控制，但却无法有效减少震动；而软性材料则提供了较佳的震动调节特性，这类材料不具备作为运动器材、手工具、鞋类等等所需的刚性。由于不具有刚性的缘故，使得这些相对于使用者的手或身体的软性材料可以限制该器材的不当变动。长时间或反复接触过度的震动会对人体造成伤害，当以工具工作时，为避免这样的伤害则会不利于运动表现或使效率降低。但是，低温条件下形状记忆橡胶发硬，耐折性，抗冲击性和缓冲性能减弱，不能够很好的减轻并降低震动能量，呈现较佳的震动消散性来调节震动。市面上的减震缓冲材料主要依靠材料弹性形变及可压缩性材料作为能量吸收材料。如英国的D3O产品，其基体采用的是聚氨酯。这种材料在受到冲击时可提供保护，在正常状态下易流动，呈现出流体性质，可以作为护膝和护肘，佩戴简单，但一旦摔倒，材料会立即“变硬”，可以提供比传统护具更大程度的保护。深圳市苏尔智能新材料科技有限公司开发的P4U也具有相似的性质，作为智能柔性弹性体，P4U可以感知环境应力，常态下保持柔软弹性的松弛状态，一旦受到剧烈碰撞或冲击时，分子间立刻相互锁定，迅速收紧变硬，吸收消化外力形成防护层。而当外力消失后，材料就会恢复到最初的软弹流动状态。因此，针对现有技术中存在的不足，亟需提供一种耐低温、能够很好的减轻并降低震动能量，呈现较佳的震动消散性来调节震动的运动防护减震材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对低温条件下形状记忆橡胶发硬，耐折性，抗冲击性和缓冲性能减弱的问题，提供了一种运动防护减震材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：将前驱体浇注在预热模具中，真空发泡，即得坯体，将坯体置于烘箱中熟化处理，冷却至室温，即得运动防护减震材料。所述的前驱体的制备步骤为：（1）取甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水；（2）将甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水分别进行混合搅拌处理，即得前驱体。所述的预热模具制备步骤为：将模具置于温度为80℃的烘箱中预热，即得预热模具。所述的将前驱体浇注在预热模具中真空发泡的步骤为：将前驱体浇注在预热模具中，在温度为80～85℃，压力为15～16MPa下真空发泡30～40min。所述的将坯体置于烘箱中熟化处理步骤为：将坯体置于温度为80～85℃的烘箱中熟化12～16h。所述的填料制备步骤为：将氧化镁、白炭黑和苯丙乳液混合，在搅拌速度为80～120r/min下室温搅拌15～20min，即得填料。所述的甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水之间的比例为：按重量份数计，分别称取30～50份甲苯二异氰酸酯、5～15份聚醚N220、5～15份聚醚N330、1～5份尼龙PA66、1～5份填料、0.2～0.5份固化剂DMTDA、0.3～0.5份铝粉、0.1～0.3份泡沫稳定剂AK-8850、0.5～0.8份N，N-二甲基乙醇胺、2～3份去离子水。所述的将甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水分别进行混合搅拌处理步骤为：（1）将聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料和铝粉混合并水浴搅拌处理，即得混合物A；（2）在混合物A中加入固化剂DMTDA、泡沫稳定剂AK-8850、催化剂和去离子水，在温度为80～85℃下继续搅拌30～50min，即得混合物B；在混合物B中加入甲苯二异氰酸酯，搅拌1～3min。所述的氧化镁、白炭黑和苯丙乳液的质量比为1∶1∶5。步骤（1）所述的将聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料和铝粉混合并水浴搅拌处理步骤为：将聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料和铝粉混合，在温度为60～70℃，搅拌速度为400～600r/min下水浴搅拌1～2h。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术采用尼龙PA66改性聚氨酯，采用全水发泡法制备出一种运动防护减震材料，聚氨酯材料具有很强的分子间作用力，分子链上具有大量极性基团，如醚基、酯基、脲基、氨基甲酸酯基等，并且其极易形成的氢键为其整体性能的提高奠定了基础，使其在一定条件下能够具有良好的耐油、耐磨、耐低温、耐老化等性能；尼龙PA66具有良好的耐低温性能和力学性能，机械强度高，韧性好，防止制品开裂，具有自润滑性能，耐摩擦，摩擦系数小，突出的耐磨性，用尼龙PA66改性聚氨酯，使得聚氨酯的耐低温性能得到改善，从而使制备的运动防护减震材料具有良好的耐低温性能；采用全水发泡法即水与异氰酸酯反应生成二氧化碳气体，使泡沫膨胀、发泡，对环境友好很多；水本身又是一种扩链剂，对聚氨酯泡沫的性能有重要影响，制备出的运动防护减震材料由大量细孔及聚氨酯树脂孔壁经络组成，具有多孔性、密度低、比强度高等特性；聚氨酯具有特殊的软段-硬段嵌段结构，可通过调节自身软硬段含量、结构来获得宽的阻尼温度域，采用共混技术，将聚氨酯和尼龙PA66共混，制备出宽阻尼温域的运动防护减震材料；（2）本专利技术中加入铝粉，在发泡过程中会有泡沫铝生成，泡沫铝是一种由铝或铝合金为原料的多孔泡沫金属，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能，使运动防护减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将前驱体浇注在预热模具中，真空发泡，即得坯体，将坯体置于烘箱中熟化处理，冷却至室温，即得运动防护减震材料。

【技术特征摘要】
1.一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将前驱体浇注在预热模具中，真空发泡，即得坯体，将坯体置于烘箱中熟化处理，冷却至室温，即得运动防护减震材料。2.根据权利要求1所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的前驱体的制备步骤为：（1）取甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水；（2）将甲苯二异氰酸酯、聚醚N220、聚醚N330、尼龙PA66、填料、固化剂DMTDA、铝粉、泡沫稳定剂AK-8850、N，N-二甲基乙醇胺、去离子水分别进行混合搅拌处理，即得前驱体。3.根据权利要求1所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的预热模具制备步骤为：将模具置于温度为80℃的烘箱中预热，即得预热模具。4.根据权利要求1所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的将前驱体浇注在预热模具中真空发泡的步骤为：将前驱体浇注在预热模具中，在温度为80～85℃，压力为15～16MPa下真空发泡30～40min。5.根据权利要求1所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的将坯体置于烘箱中熟化处理步骤为：将坯体置于温度为80～85℃的烘箱中熟化12～16h。6.根据权利要求2所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的填料制备步骤为：将氧化镁、白炭黑和苯丙乳液混合，在搅拌速度为80～120r/min下室温搅拌15～20min，即得填料。7.根据权利要求2所述的一种运动防护减震材料的制备方法，其特征在于：所述的甲苯二异...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙春牙，
申请(专利权)人：常州汉唐文化传媒有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32