本發明屬于兒童座椅材料制備技術領域,特別涉及一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法。
背景技術:
目前市面上的兒童汽車安全座椅種類多樣,使用的材質也不相同,而對于兒童座椅來說,最重要的便是安全性能,而安全性能,與安全座椅各個部位的材料息息相關。兒童安全座椅的材質主要為兩部分,一部分為硬體部分,主要指骨架部分,另外一部分是指座椅填充物,一般為軟體部分,一般的填充物是EPP、EPS、EPE三種減震材料;還有PU海棉,這是一種高密度的海綿,再就是一些蜂窩狀或纖維狀的材質,一般安裝在座椅的下面或后面,它們最主要的作用也是吸能,還有增加舒適度和透氣性。EPE/EPS/EPP是兒童安全座椅制造中使用最多的三種減震材料,大部分安全座椅在頭部、側翼都添加了一定厚度的EPE/EPS/EPP減震材料,當發生碰撞或者意外撞擊時,這些材料中的高密度氣泡就相當于氣囊一樣起到緩沖作用,從而保護兒童減少傷害。
EPE是一種新型的環保材料,英文全稱Expandable Polyethylene,中文學名為可發型聚乙烯,也就是我們平常講的珍珠棉。它由低密度聚乙烯脂經過物理的發泡過程,產生非交聯閉孔結構,從而擁有一定減震性能,但是其抗震效果有限。
EPS(Expanded Polystyrene)泡沫中文全稱為可發型聚苯乙烯,每平方米這種材料,含有300–600萬個獨立密閉氣泡,其中的空氣體積為98%以上,減震抗沖擊性能好,從而應用也非常廣泛,比如一些摩托車頭套等都是利用的這種材質。這種材質也可以通過一定的改性加強其強度和抗性等,但這種材料燃燒時會產生有害氣體,而且不可回收利用,所以環保性能不佳。
EPP是一種性能卓越的高結晶型聚合材料,學名可發性聚丙烯(Expanded polypropylene),其強度、耐溫性能、和環保性能都高于以上兩種,但是這種材料成本較高,制作工藝較為復雜,因此在目前市場上的應用廣度不夠。
基于以上現狀,目前急需開發一種生產工藝簡單,成本較低,且性能優良的兒童座椅材料,來彌補以上的不足。
技術實現要素:
本發明的目的在于為了克服以上現有技術的不足而提供一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,提高材料的機械性能以及吸能保護性能。
本發明的技術方案如下:
一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,將以重量份計的改性PP70-80份,聚乙烯醇2-5份,二氧化硅3-7份,沒食子酸丙酯3-8份于混合攪拌機中攪拌混合均勻,得到混合物一;
步驟2,將混合物一在惰性氣體保護的條件下升溫至50-60℃,加入以重量份計的亞磷酸二乙酯3-5份,聚乙二醇1-3份和聚乙二醇月桂酸酯1-2份,攪拌150-200分鐘,得到混合物二;
步驟3,在混合物二中加入以重量份計的抗氧劑0.5-2份,輔助抗氧劑0.2-0.8份,硬質酸鈉1-3份,攪拌混合均勻,得到混合物三;
步驟4,在混合物三中加入發泡劑通過發泡成型,得到兒童座椅頭枕用材料。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟1中改性PP的制備方法如下:S1,將以重量份計的普通PP30-40份,丙烯酸1-3份,丙烯酸甲酯4-7份和碳酸鈣2-5份攪拌混合均勻,得到混合物一;
S2,室溫下在混合物一中加入以重量份計的對氯鄰硝基苯胺0.2-0.5份和二甲基乙醇胺0.3-0.8份,在不斷加攪以及惰性氣體保護的條件下于180-200分鐘內升溫至48-50℃,并保持20-30分鐘,然后加入環氧氯丙烷0.5-1份,繼續攪拌30-50分鐘,得到改性PP。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟2中聚乙二醇為聚乙二醇800。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟2中惰性氣體為氮氣或氬氣。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟3中抗氧劑為抗氧劑264。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟3中輔助抗氧劑為DLTP。
進一步地,所述的兒童座椅頭枕用材料的制備方法,步驟4中發泡成型過程為,將混合物三與發泡劑混合后放入模框中于140-150℃條件下熱壓預成型,然后再轉入模具中于180-190℃條件下模壓發泡5-10分鐘。
本發明提供的制備方法得到的兒童座椅頭枕用材料拉伸強度達到了188MPa以上,缺口沖擊強度達到了1976J/m以上,屈服強度達到了65MPa,斷裂伸長率達到了8%左右,具有良好的機械性能,同時具有較高的屈服強度,進而保證了材料用于頭枕時在沖擊力作用下頭枕具有良好的支撐保護效果,同時又有合適的吸能效果。
具體實施方式:
以下通過實施例對本發明提供的兒童座椅頭枕用材料的制備方法進行進一步說明,其中以下實施例和對照例中使用的改性PP均由如下方法制備得到:
S1,將以重量份計的普通PP30-40份,丙烯酸1-3份,丙烯酸甲酯4-7份和碳酸鈣2-5份攪拌混合均勻,得到混合物一;
S2,室溫下在混合物一中加入以重量份計的對氯鄰硝基苯胺0.2-0.5份和二甲基乙醇胺0.3-0.8份,在不斷加攪以及惰性氣體保護的條件下于180-200分鐘內升溫至48-50℃,并保持20-30分鐘,然后加入環氧氯丙烷0.5-1份,繼續攪拌30-50分鐘,得到改性PP。
實施例1
一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,將以重量份計的改性PP70份,聚乙烯醇2份,二氧化硅3份,沒食子酸丙酯3份于混合攪拌機中攪拌混合均勻,得到混合物一;
步驟2,將混合物一在氬氣保護的條件下升溫至50℃,加入以重量份計的亞磷酸二乙酯3份,聚乙二醇800 1份和聚乙二醇月桂酸酯1份,攪拌150分鐘,得到混合物二;
步驟3,在混合物二中加入以重量份計的抗氧劑264 0.5份,輔助抗氧劑DLTP 0.2份,硬質酸鈉1份,攪拌混合均勻,得到混合物三;
步驟4,在混合物三中加入發泡劑通過發泡成型,發泡成型過程為,將混合物三與發泡劑混合后放入模框中于140-150℃條件下熱壓預成型,然后再轉入模具中于180-190℃條件下模壓發泡5分鐘,得到兒童座椅頭枕用材料。
實施例2
一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,將以重量份計的改性PP75份,聚乙烯醇4份,二氧化硅5份,沒食子酸丙酯5份于混合攪拌機中攪拌混合均勻,得到混合物一;
步驟2,將混合物一在氮氣保護的條件下升溫至56℃,加入以重量份計的亞磷酸二乙酯4份,聚乙二醇800 2份和聚乙二醇月桂酸酯2份,攪拌180分鐘,得到混合物二;
步驟3,在混合物二中加入以重量份計的抗氧劑264 1份,輔助抗氧劑DLTP 0.6份,硬質酸鈉2份,攪拌混合均勻,得到混合物三;
步驟4,在混合物三中加入發泡劑通過發泡成型,發泡成型過程為,將混合物三與發泡劑混合后放入模框中于140-150℃條件下熱壓預成型,然后再轉入模具中于180-190℃條件下模壓發泡7分鐘,得到兒童座椅頭枕用材料。
實施例3
一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,將以重量份計的改性PP80份,聚乙烯醇5份,二氧化硅7份,沒食子酸丙酯8份于混合攪拌機中攪拌混合均勻,得到混合物一;
步驟2,將混合物一在氮氣保護的條件下升溫至60℃,加入以重量份計的亞磷酸二乙酯5份,聚乙二醇800 3份和聚乙二醇月桂酸酯2份,攪拌200分鐘,得到混合物二;
步驟3,在混合物二中加入以重量份計的抗氧劑264 2份,輔助抗氧劑DLTP 0.8份,硬質酸鈉3份,攪拌混合均勻,得到混合物三;
步驟4,在混合物三中加入發泡劑通過發泡成型,發泡成型過程為,將混合物三與發泡劑混合后放入模框中于140-150℃條件下熱壓預成型,然后再轉入模具中于180-190℃條件下模壓發泡10分鐘,得到兒童座椅頭枕用材料。
對照例
一種兒童座椅頭枕用材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟1,將以重量份計的普通PP75份,聚乙烯醇4份,二氧化硅5份,沒食子酸丙酯5份于混合攪拌機中攪拌混合均勻,得到混合物一;
步驟2,將混合物一在氮氣保護的條件下升溫至56℃,加入以重量份計的亞磷酸二乙酯4份,聚乙二醇800 2份和聚乙二醇月桂酸酯2份,攪拌180分鐘,得到混合物二;
步驟3,在混合物二中加入以重量份計的抗氧劑264 1份,輔助抗氧劑DLTP 0.6份,硬質酸鈉2份,攪拌混合均勻,得到混合物三;
步驟4,在混合物三中加入發泡劑通過發泡成型,發泡成型過程為,將混合物三與發泡劑混合后放入模框中于140-150℃條件下熱壓預成型,然后再轉入模具中于180-190℃條件下模壓發泡7分鐘,得到兒童座椅頭枕用材料。
對以上實施例和對照例制備得到的兒童座椅頭枕用材料進行性能測試,結果如下:
從以上可以看出,本發明提供的制備方法得到的兒童座椅頭枕用材料拉伸強度達到了188MPa以上,缺口沖擊強度達到了1976J/m以上,屈服強度達到了65MPa,斷裂伸長率達到了8%左右,具有良好的機械性能,同時具有較高的屈服強度,進而保證了材料用于頭枕時在沖擊力作用下頭枕具有良好的支撐保護效果,同時又有合適的吸能效果。對照例使用的是未改性的普通PP進行制備材料,其他制備條件與實施例2相同,可以看出,最終得到的材料拉伸強度、缺口沖擊強度與屈服強度顯著下降,而斷裂伸長率有所上升,因此表明使用本發明提供的改性PP進行兒童座椅頭枕用材料的制備,相對于普通PP,能夠顯著提升最終材料的機械性能,同時能夠提高材料屈服強度,能夠使得材料在起到保護作用的同時在一定限度下起到吸收外力的作用,而使用普通PP制備得到的材料屈服強度較低,很容易受到外力作用而塌陷,不利于提供有效的支撐保護作用。