[發(fā)明專利]一種3D防撞緩沖材料及其制備方法、頭盔緩沖墊層

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• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112590336A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 張偉;謝單單;魏發(fā)云;王海樓;張海峰;張瑜
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B27/12;B32B27/32;B32B7/12;D04H1/4291;D01F6/46;D01F1/10;C09J175/04;C09J11/06;A42B3/06
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王毅

本發(fā)明提供了一種3D防撞緩沖材料及其制備方法、頭盔緩沖墊層，包括如下步驟：S10將原料按比例混合均勻，后通過密煉機混煉獲得改性聚丙烯切片；S20以所述改性聚丙烯切片為原料，制得具有陣列排布的塔型熔噴PP非織造基材；S30將至少兩層所述塔型熔噴PP非織造基材在雙滾筒作用下均勻滾刷粘合劑并固化一段時間，制得具有三維結構的熔噴防撞緩沖材料。本發(fā)明的一種3D防撞緩沖材料及其制備方法、頭盔緩沖墊層，采用異型收集裝置接收工序獲得的塔型熔噴PP非織造基材具有塔型凹凸結構，經(jīng)所述塔型熔噴PP非織造基材復合形成的防撞緩沖材料具有若干緩沖氣囊，能廣泛應用于安全防護領域，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及安全防護材料制備方法技術領域，具體涉及一種3D防撞緩沖材料及其制備方法、頭盔緩沖墊層。

背景技術

隨著人類社會的飛速發(fā)展，人們對安全防護意識也愈發(fā)重視起來。在人們的生活環(huán)境中，會因材料的減震效果差、回彈不好、不具有良好的緩沖性能等而影響到產(chǎn)品質(zhì)量甚至給人們的人身安全帶來威脅。因此研制出防撞耐沖擊的緩沖材料對各國的全方面發(fā)展都有著積極的意義。

同時隨著非織造工藝及技術的發(fā)展，非織造材料因具有低成本、高效益、易于生產(chǎn)、風格多樣等特點，逐漸成為人們開發(fā)與應用的關注點。尤其隨著熔噴工藝的不斷成熟地發(fā)展，擁有較強的產(chǎn)品適用性、較高的孔隙率及較大的比表面積等優(yōu)勢，且可滿足不同纖維直徑的材料、厚度、密度等，因此吸引了越來越多的研究人員對此類材料的多方面性能及應用的研究與開發(fā)。

在頭盔緩沖層領域，緩沖墊層在遇到外力沖擊時起到緩沖效果，如今市場上大部分緩沖層采用發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)、發(fā)泡聚丙烯(EPP)、發(fā)泡聚乙烯聚苯乙烯混合體(EPO)等泡沫塑料。但是在實際的生活應用中，當泡沫塑料在較大沖擊力作用下，由于泡沫體自身被壓縮的回彈距離受限，導致其所形成的緩沖效果并不理想；除此之外，泡沫體的剛度一般較小，不利于沖擊力的分散和傳播，使得沖擊力過度集中，增大了頭盔使用者頭部受傷的幾率，現(xiàn)在人們對于這個問題往往是通過增加其厚度來解決，但同時帶來如增加了頭盔的重量、給使用者出行增添不便、舒適度不夠等新的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種3D防撞緩沖材料及其制備方法、頭盔緩沖墊層，采用異型收集裝置接收工序獲得的塔型熔噴PP非織造基材具有塔型凹凸結構，經(jīng)所述塔型熔噴PP非織造基材復合形成的防撞緩沖材料具有若干緩沖氣囊，能廣泛應用于安全防護領域，具有廣闊的應用前景。

為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的一種技術方案是：一種3D防撞緩沖材料的制備方法，包括如下步驟：S10將原料聚丙烯樹脂、烯烴類彈性體、熱穩(wěn)定劑以及抗氧化劑1010按比例混合均勻，后通過密煉機混煉獲得改性聚丙烯切片；S20以所述改性聚丙烯切片為原料，經(jīng)喂入→熔融擠出→過濾→熔體細流牽伸與冷卻→異型收集裝置接收→成網(wǎng)→卷繞工序加工制得具有陣列排布的塔型熔噴PP非織造基材；S30將至少兩層所述塔型熔噴PP非織造基材在雙滾筒作用下均勻滾刷粘合劑并固化一段時間，制得具有三維結構的熔噴防撞緩沖材料；所述原料的組成如下：聚丙烯樹脂55～75份；烯烴類彈性體5～10份；熱穩(wěn)定劑2～8份；抗氧劑1010 0.1～0.5份。

進一步地，所述異型收集裝置包括接收滾筒、抽吸裝置以及輸網(wǎng)簾，所述接收滾筒表面設有陣列排列的凹凸塔型結構，所述輸網(wǎng)簾設置在所述接收滾筒的輸出端，所述抽吸裝置位于接收滾筒內(nèi)側(cè)與所述凹凸塔型結構外表面的吸風孔連通，所述抽吸裝置用于使成網(wǎng)后的聚丙烯網(wǎng)緊密貼附在所述接收滾筒的外表面，形成塔型熔噴PP非織造基材。

進一步地，所述抽吸裝置的熱空氣流風壓在0.2～0.5MPa，接收距離在15～25cm，熱風溫度在200～300℃。

進一步地，所述步驟S20中，所述成網(wǎng)速度為10m/min～100m/min，所述塔型熔噴PP非織造基材厚度為2.4～3.0mm。

進一步地，所述步驟S30中，所述粘結劑的組分如下：聚氨酯80-120份；脂肪醇類擴鏈劑5-10份；發(fā)泡劑1-4份；調(diào)粘劑0.6-2份；