[發明專利]一種輕質滑雪頭盔材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711326575.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108164784B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王濱;劉曙陽;蔣頂軍;董俠
• 申請（專利權）人: 南京聚隆科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08L23/28;C08L77/00;C08L67/02;C08L51/06;C08L29/04;C08K13/04;C08K7/06;C08K5/14;C08K5/134;C08K5/20;C08K5/526
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 江艷麗

本發明涉及一種頭盔材料及其制備方法，尤其是一種輕質滑雪頭盔材料及其制備方法。本發明的材料包括以下重量份數的組分：高密度聚乙烯70?85份，增強纖維10?20份，增韌劑3?10份，促進劑1?5份，熟化劑0.1?0.5份，抗氧劑0.2?0.5份，潤滑劑0.3?1份。本發明采用密度更低的高密度聚乙烯為基體，采用高強度有機纖維做為增強體，獲得了更加輕質兼顧高強、高韌、高耐寒的聚乙烯復合材料，同時通過熟化劑進一步提高復合材料的耐熱性，獲得了可高低溫長期使用的輕質高強輕質滑雪頭盔材料。

技術領域

本發明涉及一種頭盔材料及其制備方法，尤其是一種輕質滑雪頭盔材料及其制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

滑雪頭盔一般由：殼體，內襯，調節器，固定裝置，插扣(Buckle)和雪鏡扣構成。頭盔作用主要是在滑雪過程中，發生意外時，保證使用者頭部安全。另一方面，滑雪運動講究的是速度與技巧，頭盔也要求輕量化與空氣動力學性能兼具，因此，滑雪頭盔自身的重量也是選擇時的重要決定因素，同樣尺寸的滑雪頭盔，盡量選擇重量輕的，重的頭盔佩戴時間長會影響滑行質量。

目前市場上銷售的滑雪頭盔外殼多以ABS(工程塑料的一種)為主，密度1.08g/cm³，產品重量多在600g以上，甚至亦存在高達800g產品。因此，在保證運動者頭部安全前提下，開發佩戴感輕便兼具高低溫沖擊韌性和減震功能滑雪頭盔一直是行業重點關注和研發方。

高密度聚乙烯材料是一種具有優異耐寒性能的高分子材料，其玻璃化轉變溫度低于零下70℃，因此，其在長期寒冷環境中，仍可保持優良的沖擊韌性，起到緩沖，保護滑雪者頭部安全；關鍵是，與ABS等頭盔現用材料相比，密度更低(0.95g/cm³)，生產制造成本更低，耐低溫韌性更好。然而，如果采用高密度聚乙烯材料替代現有ABS材料制作頭盔，會產生以下問題：1、高密度聚乙烯材料收縮率高，會造成成型產品尺寸不穩定；2、高密度聚乙烯材料強度低，需要提高材料強度，才能滿足制備頭盔的強度要求。

發明內容

本發明采用高密度聚乙烯為基體，采用低密度、高強度有機纖維做為增強體，獲得了更加輕質兼顧高強、高韌、高耐寒的聚乙烯復合材料，同時通過熟化劑進一步提高復合材料的尺寸穩定性，獲得了尺寸穩定、可高低溫長期使用的輕質高強輕質滑雪頭盔材料，注塑成頭盔后，可滿足滑雪頭盔零下30℃，4kg重物0.6m高度穿刺3次以上實驗不破裂和高低溫撞擊拉帶實驗要求，另外，本發明還具有良好噴涂性能，漆膜粘接力強，因此，可替代傳統頭盔材料ABS等樹脂。另外，本發明具有無浮纖、高表觀、低翹曲等特性，可顯著降低目前滑雪頭盔的材料和制造成本。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種輕質滑雪頭盔材料，包括以下重量份數的組分：

高密度聚乙烯70-85份

增強纖維10-20份

增韌劑3-10份

促進劑1-5份

熟化劑0.1-0.5份

抗氧劑0.2-0.5份

潤滑劑0.3-1份。

進一步的技術方案，所述高密度聚乙烯在2.16kg，190℃載荷條件下，熔融指數為1-30g/10min。

進一步的技術方案，所述增強纖維的長度≤6mm，所述增強纖維為聚乙烯醇纖維(PVA)、錦綸、碳纖維、纖維素纖維、滌綸纖維、芳綸纖維中的一種；優選纖維長度≤3mm的聚乙烯醇纖維(PVA)。

進一步的技術方案，所述促進劑為氯化聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝聚乙烯、富馬酸接枝聚乙烯中的一種，優選乙烯-丙烯酸共聚物。