一种用于体育领域中的功能护具材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种用于体育领域中的功能护具材料及其制备方法，属于护具材料技术领域。本发明提供的一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶30‑45％、天然橡胶15‑25％、聚氯乙烯15‑25％、电气石0.5‑3％、锗石0.5‑2％、六环石0.5‑3％、绿寿石0.5‑3％、氧化锌2‑5％、硫磺0.5‑5％、高耐磨炭黑2‑6％、白炭黑10‑20％、促进剂1‑3％、防老剂1‑3％、玻璃纤维2‑6％。本发明提供的用于体育领域中的功能护具材料，不仅能够满足力学性能的需求，而且耐磨性、耐热性、化学稳定性、防老化性能好，同时能够促进血液循坏，具有恒久的负离子发生功能。

说明书

技术领域

本发明属于护具材料技术领域，更具体的涉及一种用于体育领域中的功能护具材料及其制备方法。

背景技术

中国发明专利(CN 102558740B)公开了一种用于体育领域中的功能护具材料，该发明通过下述技术方案予以实现，原料的组份质量百分比为，护具母粒10～30％，SBS余量；所述的护具母粒，其原料的组份质量百分比为，纳米镭1～3％，电气石5～10％，纳米级三氧化二锑0.5～1.5％，甲克素10～20％，纳米银1.5～3.5％，纳米改性竹炭2.5～4.5％，SBS余量。该功能护具材料虽能够对人体健康起到一定的积极作用，但是其作为护具材料在运动使用时的防护作用并不理想，使用寿命也不长久。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于体育领域中的功能护具材料及其制备方法，能够提高材料防护作用和使用寿命。

本发明是这样实现的，一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶30-45％、天然橡胶15-25％、聚氯乙烯15-25％、电气石0.5-3％、锗石0.5-2％、六环石0.5-3％、绿寿石0.5-3％、氧化锌2-5％、硫磺0.5-5％、高耐磨炭黑2-6％、白炭黑10-20％、促进剂1-3％、防老剂1-3％、玻璃纤维2-6％。

进一步，所述促进剂为促进剂DM和促进剂TE的混合物，其中的促进剂DM和促进剂TE的重量比为4:3。

进一步，所述防老剂为防老剂4010和防老剂RD的混合物，其中的防老剂4010和防老剂RD的重量比为3:2。

进一步，所述高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。

进一步，所述电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

本发明还提供了一种上述用于体育领域中的功能护具材料的制备方法，步骤如下：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于90-105℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在80-90℃下混和加热50-120分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的用于体育领域中的功能护具材料，不仅能够满足力学性能的需求，而且耐磨性、耐热性、化学稳定性、防老化性能好，同时能够促进血液循坏，具有恒久的负离子发生功能。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶30-45％、天然橡胶15-25％、聚氯乙烯15-25％、电气石0.5-3％、锗石0.5-2％、六环石0.5-3％、绿寿石0.5-3％、氧化锌2-5％、硫磺0.5-5％、高耐磨炭黑2-6％、白炭黑10-20％、促进剂1-3％、防老剂1-3％、玻璃纤维2-6％。

在本发明实施例中，促进剂为促进剂DM和促进剂TE的混合物，其中的促进剂DM和促进剂TE的重量比为4:3。

在本发明实施例中，防老剂为防老剂4010和防老剂RD的混合物，其中的防老剂4010和防老剂RD的重量比为3:2。

在本发明实施例中，高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。

在本发明实施例中，电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

本发明实施例提供的上述用于体育领域中的功能护具材料的制备方法，步骤如下：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于90-105℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在80-90℃下混和加热50-120分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

本发明使用丁腈橡胶的目的是为产品提供理想的耐高温老化性、耐水性、以及优良的粘结性能。本发明原料中所用聚氯乙烯PVC，为白色粉末，无毒、无臭，应用在该护具材料中，能够获得高的化学稳定性(例如耐酸、耐碱、耐盐)和良好的可塑性和耐老化性，在本发明实施例中优选使用通用型PVC树脂。在该护具材料中，使用天然橡胶的目的是为产品提供良好的弹性、防滑和防水性能。天然橡胶分为标准胶、烟胶片、浓缩胶、白绉胶片、胶清橡胶和风干胶片等，最常用的是标准胶和烟胶片。这些皆可以用于本发明。本发明将丁腈橡胶、天然橡胶和PVC在一起使用用于护具材料中，作为护具材料的主体材料，在产品的耐热性、耐磨性、化学稳定性和弹性方面达到了需要。同时，该护具材料中以玻璃纤维作为增强相，能够提高材料的力学性能及热老化性能。而且通过添加合适的促进剂、防老剂、硫磺等进一步提高了材料的耐热性、耐老化性、抗冲击性、弹性，提高了缓震效果，从而更好的用作护具材料进行保护。本发明护具材料的原料中所用的高耐磨炭黑N330是一种补强性能良好的炭黑，能赋予胶料较好的强伸性能、抗撕裂性能、耐磨性和弹性。本发明护具材料中加入促进剂DM，能够提高丁腈橡胶、天然橡胶耐老化性，加入促进剂TE，既作促进剂又作硫化剂，另外，促进剂TE抗焦烧性优良、加工安全。防老剂RD，对热和氧引起的老化防护效果极佳，但对屈挠老化防护效果较差，而防老剂4010对空气、热和屈挠老化都有防护作用，可以弥补防老剂RD的不足。因此，将防老剂RD和防老剂4010并用，对空气、热和屈挠老化都有极佳的防护作用，另外，防老剂4010还有硬化剂的作用。本发明护具材料的原料中使用了电气石、锗石、六环石和绿寿石，其中的电气石具有多种功效，能够促进和改善血液循环。锗石含有人体所需的硒、锌、镍、钴、锰、镁、钙等30多种对人体有益的微量元素，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从锗石散发出的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活力，并促进血液循坏、增强新陈代谢、及进排除体内废物。锗能使生活饮用水和自然水变成活性水，帮助人体提高免疫力。六环石是具有四大能量的聚合体，六环石能够发射远红外线，并能够永久发生负离子，而且六环石含有微量元素“锗”及人体必需的钙、镁、钠、钾、铁、硒、锌等营养元素，同时六环石能够产生生物电，其具有促进血液循环，改进微循环状态，增强和改善人体免疫力，消除疲劳，消除精神紧张的功能。所用绿寿石具有生物活性，能改善机体的生理功能和双向调节酸碱度的作用，也具有负离子及远红外发射功能。

综上所述，本发明提供的用于体育领域中的功能护具材料，不仅能够满足力学性能的需求，而且耐磨性、耐热性、化学稳定性、防老化性能好，同时能够促进血液循坏，具有恒久的负离子发生功能。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶32％、天然橡胶18％、聚氯乙烯16％、电气石1％、锗石1％、六环石1％、绿寿石1％、氧化锌3％、硫磺2％、高耐磨炭黑5％、白炭黑12％、促进剂2％、防老剂2％、玻璃纤维4％。

所用促进剂为促进剂DM和促进剂TE按照重量比4:3组成的混合物，所用防老剂为防老剂4010和防老剂RD按照重量比3:2组成的混合物，进一步，所用高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

上述用于体育领域中的功能护具材料按照如下方法进行制备：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于100℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在80℃下混和加热80分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

实施例2

一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶40％、天然橡胶15％、聚氯乙烯15％、电气石0.5％、锗石0.5％、六环石0.5％、绿寿石0.5％、氧化锌2％、硫磺5％、高耐磨炭黑6％、白炭黑10％、促进剂1％、防老剂1％、玻璃纤维3％。

所用促进剂为促进剂DM和促进剂TE按照重量比4:3组成的混合物，所用防老剂为防老剂4010和防老剂RD按照重量比3:2组成的混合物，进一步，所用高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

上述用于体育领域中的功能护具材料按照如下方法进行制备：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于90℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在90℃下混和加热60分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

实施例3

一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶30％、天然橡胶15.5％、聚氯乙烯20％、电气石1.5％、锗石1.5％、六环石1.5％％、绿寿石1.5％％、氧化锌2.5％、硫磺1％、高耐磨炭黑2％、白炭黑15％、促进剂3％、防老剂3％、玻璃纤维2％。

所用促进剂为促进剂DM和促进剂TE按照重量比4:3组成的混合物，所用防老剂为防老剂4010和防老剂RD按照重量比3:2组成的混合物，进一步，所用高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

上述用于体育领域中的功能护具材料按照如下方法进行制备：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于105℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在80℃下混和加热90分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

实施例4

一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶41％、天然橡胶15％、聚氯乙烯18％、电气石2％、锗石0.5％、六环石1％、绿寿石0.5％、氧化锌2％、硫磺2％、高耐磨炭黑2％、白炭黑12％、促进剂1％、防老剂1％、玻璃纤维2％。

所用促进剂为促进剂DM和促进剂TE按照重量比4:3组成的混合物，所用防老剂为防老剂4010和防老剂RD按照重量比3:2组成的混合物，进一步，所用高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

上述用于体育领域中的功能护具材料按照如下方法进行制备：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于90℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在85℃下混和加热70分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

实施例5

一种用于体育领域中的功能护具材料，由如下重量百分比的原料制成：丁腈橡胶35％、天然橡胶19％、聚氯乙烯15％、电气石1％、锗石1.5％、六环石2％、绿寿石0.5％、氧化锌3％、硫磺2％、高耐磨炭黑3％、白炭黑10％、促进剂1％、防老剂1％、玻璃纤维6％。

所用促进剂为促进剂DM和促进剂TE按照重量比4:3组成的混合物，所用防老剂为防老剂4010和防老剂RD按照重量比3:2组成的混合物，进一步，所用高耐磨炭黑为高耐磨炭黑N330。电气石、锗石、六环石、绿寿石的粒径控制在50-100nm。

上述用于体育领域中的功能护具材料按照如下方法进行制备：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于102℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在90℃下混和加热50分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

本发明还提供了一种上述用于体育领域中的功能护具材料的制备方法，步骤如下：

将聚氯乙烯与丁腈橡胶放置在加热器中在150℃进行加热预混合，然后冷却至55℃，加入天然橡胶，混合均匀后，转移至密炼机上于90-105℃混炼3分钟，再加入硫磺、氧化锌、白炭黑混炼3分钟，然后再加入高耐磨炭黑、电气石、锗石、六环石、绿寿石、玻璃纤维混炼5分钟；将混炼好的材料放置在加热器中，然后加入促进剂、防老剂，在80-90℃下混和加热50-120分钟后，配成胶料后，注入模具成型后即得。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。