一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺，将材料在高速搅拌条件下混合，制得均匀的硬泡混合物料，最后浇注在预制备的硬泡夹层生产模具内经过发泡得到成型的硬泡夹层，再与通过同样材料和同样方式制得的软泡夹层组合成完整的PU安全头盔用夹层，在经过后续加工成PU安全头盔后能够提高壳体20％的冲击载荷，并能够将头盔壳体的重量降低20％，此外硬泡夹层的塑性变形量提高20％，进而提升头盔吸收能量的能力，在事故发生时可降低使用者的头部受伤害程度，再者，所述硬泡夹层的制作方法是采用常温混合的发泡工艺，原料温度控制在30‑40℃，不仅降低了生产能耗，还减少了可挥发有害气体的排放，可以有效减小对环境的污染。

A combination technology of soft and hard foam for PU safety helmet

【技术实现步骤摘要】
一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺
本专利技术具体涉及一种骑行装备中的安全头盔，尤其是涉及一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺。
技术介绍
由于自行车、电动自行车具有轻便、环保等优点，深受人们的喜爱，成为人们较好的休闲、代步的工具，为保障骑车安全，使用者往往会使用头盔，以保护使用者头部。传统的骑行头盔多采用EPS(聚苯乙烯泡沫)材料生产的，生产成本较高，生产工艺对环境的污染大，且由于材料本身特性的原因，使得用其生产的头盔质量较大，所能承受的冲击力并没有显著提高。随着新材料的不断发展，通过采用PU(聚氨酯)材料进行安全头盔的生产制造，能够在降低生产成本，减少对环境污染的前提下，提高头盔使用者的舒适度，且给头盔使用者提供更加有效的保护性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种通过采用PU材料来替代原本使用的EPS材料进行软硬泡结合的工艺，并且采用常温混合的发泡工艺，原料温度控制在30-40℃，不仅降低了生产能耗，还减少了可挥发有害气体的排放，可以有效减小对环境的污染。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现。一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺，其工艺步骤为：步骤1)硬泡混合物料加工，具体步骤为：a、将30％的聚酯多元醇、20％的聚醚多元醇、20％的大豆油聚醚多元醇、2.2％的复合催化剂、3％的交联剂和3％的泡沫稳定剂置入搅拌容器内，在60r/min的高速搅拌条件下使得上述材料混合均匀，停止搅拌，制得混合物料，备用；b、将21.8％的多亚甲基多苯基异氰酸酯加入具体步骤a中的搅拌容器内，然后再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续10s，使得多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合均匀，制得硬泡混合物料，备用；步骤2)硬泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将硬泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得硬泡模具与头盔壳体固定牢固，制得硬泡夹层生产模具，备用；步骤3)硬泡夹层浇注生产，其具体步骤为：将步骤1)中的具体步骤b中经过10s搅拌混合制得的硬泡混合物料立即注入到步骤2)制得的硬泡夹层生产模具中，并控制在30-40℃的条件下进行发泡15分钟，使得硬泡夹层成型，然后打开模具取出硬泡夹层，备用；步骤4)软泡混合物料加工，具体步骤为：采用硬泡混合物料同等量的多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合后，再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续5s，制得软泡混合物料，备用；步骤5)软泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将小于硬泡模具的软泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得软泡模具与头盔壳体固定牢固，制得软泡夹层生产模具，再将步骤4)制得的软泡混合物料立即注入到软泡夹层生产模具中，并控制在40-45℃的条件下进行发泡15分钟，使得软泡夹层成型，然后打开模具，即可取出厚度小于硬泡夹层的软泡夹层；步骤6)将步骤5)制得的软泡夹层贴合在步骤3)制得的硬泡夹层的内部，即可组合成用于PU安全头盔的软硬泡。进一步的，所述步骤1)中具体步骤a的复合催化剂为0.5％的胺类催化剂33lv、0.2％的胺类催化剂A-1、1.2％的H2O、0.3％的胺类催化剂PC-41的混合物。进一步的，所述步骤1)中具体步骤a的交联剂选自三乙醇胺。进一步的，所述步骤1)中具体步骤a的泡沫稳定剂选自泡沫稳定剂AK8860。本专利技术的有益效果是：将材料在高速搅拌条件下混合，制得均匀的硬泡混合物料，最后浇注在预制备的硬泡夹层生产模具内经过发泡得到成型的硬泡夹层，再与通过同样材料和同样方式制得的软泡夹层组合成完整的PU安全头盔用夹层，在经过后续加工成PU安全头盔后能够提高壳体20％的冲击载荷，并能够将头盔壳体的重量降低20％，此外硬泡夹层的塑性变形量提高20％，进而提升头盔吸收能量的能力，在事故发生时可降低使用者的头部受伤害程度，再者，所述硬泡夹层的制作方法是采用常温混合的发泡工艺，原料温度控制在30-40℃，不仅降低了生产能耗，还减少了可挥发有害气体的排放，可以有效减小对环境的污染。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体产品图，对本专利技术进行进一步详细说明。图1为本专利技术工艺制得的PU安全头盔用硬泡夹层的正视图；图2为本专利技术中硬泡和软泡结合的俯视图；图3为三轴撞击实验的第一曲线图；图4为三轴撞击实验的第二曲线图；图5为三轴撞击实验的第三曲线图；图6为三轴撞击实验的第四曲线图；图7为三轴撞击实验的第五曲线图；图8为三轴撞击实验的第六曲线图；图9为三轴撞击实验的第七曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺，其工艺步骤为：步骤1)硬泡混合物料加工，具体步骤为：a、将30％的聚酯多元醇、20％的聚醚多元醇、20％的大豆油聚醚多元醇、2.2％的复合催化剂、3％的交联剂和3％的泡沫稳定剂置入搅拌容器内，在60r/min的高速搅拌条件下使得上述材料混合均匀，停止搅拌，制得混合物料，备用；b、将21.8％的多亚甲基多苯基异氰酸酯加入具体步骤a中的搅拌容器内，然后再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续10s，使得多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合均匀，制得硬泡混合物料，备用；步骤2)硬泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将硬泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得硬泡模具与头盔壳体固定牢固，制得硬泡夹层生产模具，备用；步骤3)硬泡夹层浇注生产，其具体步骤为：将步骤1)中的具体步骤b中经过10s搅拌混合制得的硬泡混合物料立即注入到步骤2)制得的硬泡夹层生产模具中，并控制在30-40℃的条件下进行发泡15分钟，使得硬泡夹层成型，然后打开模具取出硬泡夹层，备用；步骤4)软泡混合物料加工，具体步骤为：采用硬泡混合物料同等量的多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合后，再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续5s，制得软泡混合物料，备用；步骤5)软泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将小于硬泡模具的软泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得软泡模具与头盔壳体固定牢固，制得软泡夹层生产模具，再将步骤4)制得的软泡混合物料立即注入到软泡夹层生产模具中，并控制在40-45℃的条件下进行发泡15分钟，使得软泡夹层成型，然后打开模具，即可取出厚度小于硬泡夹层的软泡夹层；步骤6)将步骤5)制得的软泡夹层贴合在步骤3)制得的硬泡夹层的内部，即可组合成用于PU安全头盔的软硬泡。在本实施例中，所述步骤1中的30％聚酯多元醇为15％的聚酯多元醇RA-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺，其特征在于，其工艺步骤为：/n步骤1)硬泡混合物料加工，具体步骤为：/na、将30％的聚酯多元醇、20％的聚醚多元醇、20％的大豆油聚醚多元醇、2.2％的复合催化剂、3％的交联剂和3％的泡沫稳定剂置入搅拌容器内，在60r/min的高速搅拌条件下使得上述材料混合均匀，停止搅拌，制得混合物料，备用；/nb、将21.8％的多亚甲基多苯基异氰酸酯加入具体步骤a中的搅拌容器内，然后再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续10s，使得多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合均匀，制得硬泡混合物料，备用；/n步骤2)硬泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将硬泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得硬泡模具与头盔壳体固定牢固，制得硬泡夹层生产模具，备用；/n步骤3)硬泡夹层浇注生产，其具体步骤为：将步骤1)中的具体步骤b中经过10s搅拌混合制得的硬泡混合物料立即注入到步骤2)制得的硬泡夹层生产模具中，并控制在30-40℃的条件下进行发泡15分钟，使得硬泡夹层成型，然后打开模具取出硬泡夹层，备用；/n步骤4)软泡混合物料加工，具体步骤为：采用硬泡混合物料同等量的多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合后，再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续5s，制得软泡混合物料，备用；/n步骤5)软泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将小于硬泡模具的软泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得软泡模具与头盔壳体固定牢固，制得软泡夹层生产模具，再将步骤4)制得的软泡混合物料立即注入到软泡夹层生产模具中，并控制在40-45℃的条件下进行发泡15分钟，使得软泡夹层成型，然后打开模具，即可取出厚度小于硬泡夹层的软泡夹层；/n步骤6)将步骤5)制得的软泡夹层贴合在步骤3)制得的硬泡夹层的内部，即可组合成用于PU安全头盔的软硬泡。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于PU安全头盔的软硬泡结合工艺，其特征在于，其工艺步骤为：
步骤1)硬泡混合物料加工，具体步骤为：
a、将30％的聚酯多元醇、20％的聚醚多元醇、20％的大豆油聚醚多元醇、2.2％的复合催化剂、3％的交联剂和3％的泡沫稳定剂置入搅拌容器内，在60r/min的高速搅拌条件下使得上述材料混合均匀，停止搅拌，制得混合物料，备用；
b、将21.8％的多亚甲基多苯基异氰酸酯加入具体步骤a中的搅拌容器内，然后再次启动搅拌容器以60r/min在高速搅拌条件下持续10s，使得多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合均匀，制得硬泡混合物料，备用；
步骤2)硬泡模具组装，其具体步骤为：将头盔壳体固定在安装座上，然后将硬泡模具安装在头盔壳体上，并合上模具锁，使得硬泡模具与头盔壳体固定牢固，制得硬泡夹层生产模具，备用；
步骤3)硬泡夹层浇注生产，其具体步骤为：将步骤1)中的具体步骤b中经过10s搅拌混合制得的硬泡混合物料立即注入到步骤2)制得的硬泡夹层生产模具中，并控制在30-40℃的条件下进行发泡15分钟，使得硬泡夹层成型，然后打开模具取出硬泡夹层，备用；
步骤4)软泡混合物料加工，具体步骤为：采用硬泡混合物料同等量的多亚甲基多苯基异氰酸酯与混合物料混合后，再次...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，
申请(专利权)人：肇庆博涵体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44