杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料、方法及应用技术

本发明专利技术属于乳胶材料制作技术领域，具体涉及一种杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料、其制作方法，以及上述的发泡材料在制作乳胶枕中的应用。杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，是通过将杜仲乳胶和天然乳胶搅拌混合、挤出、抽真空注模、充入超临界CO2、硫化、冷冻开模所获得的。本发明专利技术的有益效果在于，采用了合理配比范围的杜仲乳胶与天然橡胶，两者共同结合后所制作的发泡材料、尤其是发泡枕芯克服了天然乳胶过于软导致仅以其为原料制作的枕芯过软的缺陷，使得本发明专利技术的发泡材料或发泡枕芯回弹性好、不易变形、支撑性佳、具有形状记忆功能、用户体验愉悦；并且本发明专利技术的工艺解决了普通方法中采用化学发泡剂带来的不环保问题。题。

【技术实现步骤摘要】
杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料、方法及应用


[0001]本专利技术属于乳胶材料制作
，具体涉及一种杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，还涉及上述的发泡材料的制作方法，以及上述的发泡材料在制作枕芯或者是乳胶枕中的应用。

技术介绍

[0002]关于乳胶发泡材料或乳胶枕芯的制作工艺，目前主要的工艺主要是，将天然乳胶和合成乳胶混合，加入硫化剂、胶凝剂、抗氧化剂等，用机械搅拌，同时加入发泡剂，把泡沫注入模具充满，然后将模具送入蒸气室硫化完成，开模取出乳胶块。主要缺点是使用化学发泡剂，不环保，天然乳胶易变形，而且变形后不能恢复，并且天然乳胶太软，支撑性不够高，影响使用体验。
[0003]关于乳胶发泡材料或乳胶枕芯，以下的文献作过披露：
[0004]CN101412822A披露了一种天然纤维胶乳发泡材料，其以天然胶乳为发泡体和下列助剂制成：以天然胶乳干基重量计，KOH 0.43％，植物油酸钾4.0～2.0％，蓖麻油钾2.0～1.0％，硫磺4～6％，A组熟化剂、B组定型剂各2.5～4.5％；其中，A组熟化剂为氧化锌41.5％，油酸钾8.3％；B组定型剂为氟钙化钠30％，膨润土25％、皂粉0.05％。
[0005]CN110105637A披露了一种天然乳胶枕垫产品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取天然胶乳100份，在温度16～27℃和通风条件下，调节氨含量至0.17％～0.25％，得到乳胶A；(2)将乳胶A加入到熟成罐中，在搅拌下加入发泡剂、硫化剂、防老剂和硫化促进剂；加料完成后持续搅拌，在16～27℃下进行熟成0.1～12h，得到乳胶B；(3)将乳胶B加入到发泡机中发泡，发泡时料温控制在16～27℃，发泡后再加入胶凝剂、活性剂和硫化促进剂，搅拌均匀得到发泡乳胶C；(4)将发泡乳胶C注入模具中，经胶凝定型、硫化、脱模、水洗、再经干燥得到最终产品。
[0006]通过以上方法生产的乳胶发泡材料或乳胶枕，其所采用的发泡剂为植物油酸钾和蓖麻油酸钾的混合物，该发泡剂仍然为化学发泡剂，不够环保；并且采用上棕的工艺所制作的乳胶枕，其支撑性不够高，影响用户体验。

技术实现思路

[0007]为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种以杜仲乳胶和天然乳胶为原料所制作的发泡材料，还提供了制作上述发泡材料的工艺；
[0008]以及采用该发泡材料制作的发泡枕芯或乳胶枕；
[0009]该工艺采用了超临界二氧化碳的发泡方式，避免了采用化学发泡剂不够环保的问题；本专利技术通过上述特定的材质和工艺制作的枕芯，回弹性好，支撑性高，克服了仅采用天然乳胶所制作的枕芯过于软从而影响用户体验的缺点。
[0010]本专利技术所提供的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其最大的特点是，将天然乳胶与杜仲乳胶合用，共同制作发泡材料，尤其是制作的发泡枕芯，克服了仅采用天然
乳胶制作出的枕芯过软的缺陷，使得两者结合后制作的枕芯具有高回弹即变形后易恢复的特点；本专利技术所提供的发泡材料，其主要原料杜仲乳胶与天然乳胶的重量比例为：1～5：5～9；
[0011]发泡材料中各原料的重量份数如下：
[0012]杜仲乳胶10～50、天然乳胶50～90、硫化剂0.1～1，促进剂0.1～1，成核剂3～10，抗氧剂0.1～0.5，活性剂1～3。
[0013]优选的，上述的发泡材料中各原料的重量份数如下：
[0014]杜仲乳胶30、天然乳胶70、硫化剂0.6，促进剂0.5，成核剂7，抗氧剂0.2，活性剂2。
[0015]作为一种优选，上述的硫化剂为硫磺、1,2-亚乙基硫脲；
[0016]优选的，促进剂为二硫代二苯并噻唑、三烯丙基异氰脲酸；
[0017]优选的，成核剂为二氧化硅、二氧化钛；
[0018]优选的，抗氧剂为2,6-对二叔丁基对甲酚、高效受阻酚抗氧化剂；
[0019]优选的，活性剂为硬脂酸、硬脂酸锌。
[0020]根据热点成核理论，加入无机成核剂，形成大量的气泡核，这样有利于气泡的形成，并能提高泡孔细度，从而得到泡孔均匀、细密的泡沫体。成核剂的用量对乳胶复合材料的性能有着较大的影响；成核剂粒径的大小对发泡质量也有着重要的影响；选择成核剂粒径越小，形成的泡孔越细密。因此，本专利技术人通过多次实验，付出了创造性的劳动，选择了合适种类及用量的成核剂，使其在超临界过程中形成细密的泡孔。
[0021]本专利技术的发泡材料是通过将杜仲乳胶和天然乳胶搅拌混合、挤出、抽真空注模、充入超临界CO2，硫化、冷冻开模所获得的。
[0022]制作上述的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料的方法，包括以下的步骤：
[0023](1)按以下的重量份数取各原料：杜仲乳胶10～50、天然乳胶50～90、硫化剂0.1～1，促进剂0.1～1，成核剂3～10，抗氧剂0.1～0.5，活性剂1～3；
[0024](2)将(1)中杜仲乳胶和天然乳胶混合，再加入硫化剂、促进剂、成核剂、抗氧剂、活性剂，混合均匀，将以上的混合物注入模具，抽真空充入二氧化碳超临界处理，形超临界均相体系，冷冻开模，水洗，干燥，获得发泡材料。
[0025](2)中的原理是，形成均相乳胶/超临界CO2体系。通过增加局部气体含量或提高温度、减小聚合物流体的黏度，使CO2快速溶解于乳胶流体中，形成超临界均相体系；通过控制温度或压力来突然降低气体在乳胶体系中的溶解度，使体系的自由能降低，从而使气体分子以孔核的形式聚集。泡孔长大，定型。通过调节时间、温度、超饱和程度、基体的静压力或应力以及聚合物流体/气体的黏度控制泡孔长大的过程。
[0026]具体的，(2)中，混合时，先采用用低速搅拌机混合，再采用高速搅拌机混合；低速搅拌机的转速是20～40rpm，时间是3～10min，高速搅拌机转速是100rpm，时间是1～5min。
[0027](2)中，超临界工艺的条件是，压力10～30MPa，溶胀时间0.1～3h，发泡温度50～100℃，卸压时间0.1～10s，硫化温度70～120℃；
[0028]优选的，超临界工艺的条件是，压力20MPa，溶胀时间1h，发泡温度80℃，卸压时间6s，硫化温度80℃。
[0029]本专利技术通过高精密的质量流量闭环控制装置输送超临界CO2，精确控制CO2流量，并确保输送的CO2处于超临界状态。解决超临界CO2输送不稳、流量难控制的问题。通过工艺控
制和工艺条件调整确保注入的CO2能够全部溶解于聚合物；使CO2在聚合物熔体中的高质量分布、分散和溶解。
[0030]发泡温度的合理控制十分重要，高质量的发泡体只能在较窄的温度范围内得到。当乳胶的温度过高时，物料本身的流体强度低，则泡内的发泡压力可能超过泡沫表面张力所能承受的限度，温度的合理控制十分重要。
[0031]超临界压力和发泡温度一样，也是用以调节发泡质量和工艺的重要参数，超临界压力越高越利于细孔结构的形成。超临界建立的压力应在10～30MPa为宜，生产产品的密度较低，产品泡孔分布均匀，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其特征在于，所述发泡材料的主要原料为杜仲乳胶和天然乳胶，杜仲乳胶和天然乳胶的重量比例为：1～5：5～9。2.如权利要求1所述的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其特征在于，所述的发泡材料中各原料的重量份数如下：杜仲乳胶10～50、天然乳胶50～90、硫化剂0.1～1，促进剂0.1～1，成核剂3～10，抗氧剂0.1～0.5，活性剂1～3。3.如权利要求1所述的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其特征在于，所述的发泡材料中各原料的重量份数如下：杜仲乳胶30、天然乳胶70、硫化剂0.6，促进剂0.5，成核剂7，抗氧剂0.2，活性剂2。4.如权利要求1所述的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其特征在于，所述的硫化剂为硫磺或1,2-亚乙基硫脲；优选的，促进剂为二硫代二苯并噻唑、三烯丙基异氰脲酸；优选的，成核剂为二氧化硅、二氧化钛；优选的，抗氧剂为2,6-对二叔丁基对甲酚、高效受阻酚抗氧化剂；优选的，活性剂为硬脂酸、硬脂酸锌。5.杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料，其特征在于，所述的发泡材料是通过将杜仲乳胶和天然乳胶搅拌混合、挤出、抽真空注模、充入超临界CO2、硫化、冷冻开模所获得的。6.制作如权利要求1所述的杜仲乳胶和天然乳胶并用制作的发泡材料的方法，包括以下的步骤：（1）按以下的重量份数取各原料：杜仲乳胶10～50、天然乳胶50～90、硫化剂0.1～1，促进剂0.1～1，成核剂3～10，抗氧剂0.1～0.5，活性剂1～3；（2）将（1）中杜仲乳胶和天然乳胶混合，再加入硫化剂、促进剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈之东，张建杰，高瑞文，岳慧，
申请(专利权)人：山东贝隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：