一种铝塑合金摩托车头盔材料及制备方法技术

本发明专利技术属于功能材料领域，公开了一种铝塑合金摩托车头盔材料及制备方法；所述头盔材料由以下重量份的原料制成：丙烯腈

【技术实现步骤摘要】
一种铝塑合金摩托车头盔材料及制备方法


[0001]本专利技术属于功能材料领域，涉及功能高分子材料,具体涉及一种铝塑合金摩托车头盔材料及制备方法。

技术介绍

[0002]头盔是用来保护头部的护具，可以在受到冲击时，保护佩戴者头部，从而减轻伤害甚至挽救生命。佩戴安全头盔对保护摩托车、电动自行车骑乘人员安全意义重大。因此，高抗冲、吸能缓冲、轻质成为头盔首要考虑的，并不断有新的改性材料在安全头盔方面发挥了积极作用。
[0003]头盔主要是由外层硬质防护壳、中层吸能缓冲层、内层缓冲层构成。头盔外壳材质一般分为ABS工程塑料、PC/ABS复合材料、玻璃钢、碳纤维、金属壳等，要求材料具有优异的耐候性、耐磨性、耐冲击性能和抗压缩性能，硬质、轻质材料是外壳的首选。中层吸能缓冲层是头盔安全防护的关键，头盔大部分的冲击能量通过中层的吸能缓冲层来分散和释放。目前常用的吸能缓冲层材料有EPS、EPO、EPP、聚氨酯泡末、橡胶体等。现有吸能缓冲层主要是通过大形变来抵消外力冲击，吸收冲击能量。
[0004]其中，头盔外壳处于最外层，在撞击时会承受瞬时强冲击力，是保护头部的第一道防线。通常的，内层的吸能缓冲层难以在头盔中由足够的厚度来缓充冲击力。尤其是对高速运动的摩托车，在高速运动下会产生强力冲击，一旦发生碰撞，头盔外壳的抗冲击和缓冲性极为重要，因此头盔外壳材质的选择直接决定了头盔的安全防护效果。一方面，需要选择头盔外壳材料强度高，具有良好的刚性，从而抵抗外界的强力冲击而不破碎；另一方面，需要头盔外壳材料具有良好的韧性，具有缓冲性，从而利于分散冲击力。
[0005]目前ABS工程塑料是作为头盔外壳的主要材料，其强度高、韧性好、抗冲击能力强、尺寸稳定性好、易于加工成型。然而，ABS工程塑料用在头盔外壳，强度和韧性欠缺，在高速冲击时容易碎裂，几乎没有缓冲作用，在抗冲击性、缓冲分散冲击力方面仍然难以满足摩托车头盔的防护需要。
[0006]为了增加头盔外壳的抗冲击性，目前出现了高强材料改性的头盔外壳材料，在提升头盔材料的强度、缓冲效果方面进行改进。
[0007]中国专利技术专利CN107296318B公开了一种防暴头盔及其制备方法，外盔体由PC/ABS合金粒料熔融后注塑成型制作，而且在外盔体加入了改性海泡石纤维、无机填料，对改进韧性具有一定的作用，但仍有改进的空间。
[0008]中国专利技术专利CN110879018B公开了一种纤维增强摩托车头盔复合塑料及制备方法，主要是以疏松的微孔麻纤维增强ABS，从而使ABS具有良好的缓冲性，而且轻质，适合用于头盔外壳材料。
[0009]中国专利技术专利CN105733163A公开了一种高缓冲低成本高亮头盔专用料，组成为：ABS树脂100重量份数、热塑性聚对苯二甲酸乙二醇酯0.5～20重量份数、尼龙1～5重量份数、乙烯
‑
醋酸乙烯酯共聚物0.1～1重量份数、发泡颗粒0.1～6重量份数、抗氧剂0.1～2重
量份数、润滑剂0.1～2重量份数、其他助剂0～5重量份数。通过发泡制备质量轻、韧性高的头盔。改类材料尽管对外力的缓冲性好，但会造成材料的强度下降。
[0010]纤维是一种与易于热塑性树脂复合而成的材料，具有高强特性，通过改性树脂可以得到比纯ABS具有更强的复合材料。但是需要加入纤维多，而高纤维复合量会造成加工困难。另外，碳纤维是一种高强度高模量纤维，其增强的头盔坚固、质轻，但成本很昂贵。

技术实现思路

[0011]摩托车具有高速运动的属性，在碰撞、摔倒时会产生极强的冲击力，头盔作为头部的安全防护罩，要求极高。因此，摩托车头盔不但要求强度高，刚性高保护头；而且要求抗冲击能力强，能够及时吸能缓冲，避免破碎，从而有效防护头部安全。本专利技术的目的是提供一种铝塑合金摩托车头盔材料，该头盔材料不但具有良好的强度和刚性，而且兼具柔韧性和缓冲吸能效果。进一步提供所述头盔材料的制备方法。
[0012]为实现上述技术效果，本专利技术采用以下具体技术方案进行：
[0013]一种铝塑合金摩托车头盔材料，由以下重量份的原料制成：
[0014][0015]其中：所述复合铝粉是由如下方法制备得到：
[0016]将铝微片与无机空心微球、硅橡胶、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、甲苯按照质量比10～15：10～15:1～3:1～2:25～30加入球磨机，不额外加研磨介质，以无机空心微球为研磨介质，以40rpm的转速研磨1～2h，通过研磨，使铝微片与无机空心微球均匀复合，真空热干燥，粉碎，过80目筛得到复合铝粉。
[0017]作为优选，所述铝微片为粒径小于50μm的微片，片径与厚度比大于20:1，从而使得铝微片在研磨时与无机空心微球更好的延展复合。
[0018]作为优选，所述无机空心微球选用粒径小于50μm的玻璃空心微球、陶瓷空心微球、碳化硅空心微球中的一种。如果无机空心微球的粒径过大，会导致在研磨、螺杆剪切加工时的破损，影响缓冲效果。
[0019]作为优选，所述硅橡胶选用甲基苯基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶中的一种；特别优选甲基乙烯基硅橡胶。
[0020]作为优选，所述无机纤维选用硅酸铝纤维、玻璃短纤维中的至少一种。
[0021]作为优选，所述润滑剂选用乙烯基二硬脂酰胺、硬脂酸镁、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮粉中的至少一种；使用的润滑剂可以明显降低摩擦系数，提高爽滑性能，改善表面光泽度，从而提高头盔制品的外观品质。
[0022]作为优选，所述抗氧剂选用抗氧剂DLTP、抗氧剂168、抗氧剂1010中的至少一种。
[0023]丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物(ABS)是常用的头盔外壳基础材料，其抗冲击性能优良，而且容易涂装着色，可以形成颜色鲜艳的头盔。但该材料如果直接用于头盔外壳材料，在高速冲击时容易破碎；另外该材料的吸能缓冲性能较差。鉴于此，本专利技术对ABS进行了改性，制备了一种铝塑合金摩托车头盔材料。
[0024]本专利技术进一步提供上述铝塑合金摩托车头盔材料的制备方法，其特征是，具体制备步骤如下：
[0025](1)将铝微片与无机空心微球、硅橡胶、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、甲苯按照质量比10～15：10～15:1～3:1～2:25～30加入球磨机，不额外加研磨介质，以无机空心微球为研磨介质，以40rpm的转速研磨1～2h，通过研磨，使铝微片与无机空心微球均匀复合，真空热干燥，粉碎，过80目筛得到复合铝粉；
[0026](2)将丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、苯乙烯
‑
丙烯腈
‑
丙烯酸橡胶共聚物、复合铝粉、无机纤维、润滑剂、抗氧剂加入高速混合机混合均匀，然后利用双螺杆挤出机熔融挤出、拉条、风冷、滚刀切粒，振动筛筛分，得到一种铝塑合金摩托车头盔材料。
[0027]作为优选，所述的双螺杆挤出机采用螺杆长径比为30:1的双螺杆挤出机，熔融挤出的温度控制在210～230℃。
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝塑合金摩托车头盔材料，由以下重量份的原料制成：其中：所述复合铝粉是由如下方法制备得到：将铝微片与无机空心微球、硅橡胶、乙烯丙烯酸甲酯共聚物、甲苯按照质量比10～15：10～15:1～3:1～2:25～30加入球磨机，不额外加研磨介质，以无机空心微球为研磨介质，以40rpm的转速研磨1～2h，通过研磨，使铝微片与无机空心微球均匀复合，真空热干燥，粉碎，过80目筛得到复合铝粉。2.根据权利要求1所述一种铝塑合金摩托车头盔材料，其特征是：所述铝微片为粒径小于50μm的微片，片径与厚度比大于20:1。3.根据权利要求1所述一种铝塑合金摩托车头盔材料，其特征是：所述无机空心微球选用粒径小于50μm的玻璃空心微球、陶瓷空心微球、碳化硅空心微球中的一种。4.根据权利要求1所述一种铝塑合金摩托车头盔材料，其特征是：所述硅橡胶选用甲基苯基乙烯基硅橡胶、二甲基硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶中的一种。5.根据权利要求1所述一种铝塑合金摩托车头盔材料，其特征是：所述无机纤维选用硅酸铝纤维、玻璃短纤维中的至少一种。6.根据权利要求1所述一种铝塑合金摩托车头盔材料，其特征是：所述润滑剂选用乙烯基二硬脂酰胺、硬脂酸镁、季戊四醇硬脂酸酯、硅酮粉中的至少一种。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道增，
申请(专利权)人：浙江远景体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：