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一種多層耐磨瑜伽墊的制作方法

文檔序號(hào):12543378閱讀:304來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明屬于體育運(yùn)動(dòng)器械領(lǐng)域的健身器材,具體的說(shuō)是一種多層耐磨瑜伽墊。



背景技術(shù):

瑜伽源于古印度,是古印度六大哲學(xué)派別中的一系,探尋“梵我合一”的道理與方法,而現(xiàn)代人所稱的瑜伽則是主要是一系列的修身養(yǎng)心方法。

大約在公元前300年,印度的大圣哲瑜伽之祖帕坦伽利創(chuàng)作了《瑜伽經(jīng)》,印度瑜伽在其基礎(chǔ)上才真正成形,瑜伽行法被正式訂為完整的八支體系,瑜伽是一個(gè)通過(guò)提升意識(shí),幫助人類充分發(fā)揮潛能的體系。

瑜伽姿勢(shì)運(yùn)用古老而易于掌握的技巧,改善人們生理、心理、情感和精神方面的能力,是一種達(dá)到身體、心靈與精神和諧統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)方式,包括調(diào)身的體位法、調(diào)息的呼吸法、調(diào)心的冥想法等,以達(dá)至身心的合一。

現(xiàn)實(shí)生活中,瑜伽越來(lái)越成為現(xiàn)代人所歡迎的一種健身、瘦身運(yùn)動(dòng),而瑜伽運(yùn)動(dòng)離不開(kāi)瑜伽墊,現(xiàn)有的瑜伽墊一般都是采用聚氨酯材料制成的具有一定彈性的墊子,但是這種墊子由于追求高彈性和高舒適度,導(dǎo)致其表面的耐磨性很差,從而使其使用壽命普遍不高。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有聚氨酯材料制成的瑜伽墊存在的表面耐磨性差、使用壽命低的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種多層耐磨瑜伽墊,該瑜伽墊由中間的纖維布層和結(jié)合在其上下表面的聚氨酯泡沫板和橡膠基板制成,通過(guò)在聚氨酯泡沫板和橡膠基板中加入不同的助劑,從而使表面的聚氨酯泡沫板兼具彈性的情況下,增強(qiáng)了其耐磨性,使下層的橡膠基板在保證彈性的前提下,也提高了其耐磨性能。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種多層耐磨瑜伽墊,該多層耐磨瑜伽墊包括上下表面上密布有突起的纖維毛刺的纖維布層,纖維布層的上下表面上分別設(shè)置有聚氨酯泡沫板和橡膠基板,且橡膠基板的下表面為從邊緣向中間凹陷的弧形表面,聚氨酯泡沫板的上表面上密布有突起于其表面2-3mm的弧形突起。

所述纖維布層為PAN基碳纖維原絲、玻璃纖維絲和聚丙烯纖維絲按2-3:1:4-6的重量比混雜后以常規(guī)針刺無(wú)紡工藝制成的無(wú)紡布,且省略常規(guī)針刺無(wú)紡工藝中的燒毛步驟,以保留其表面的纖維毛刺。

按照重量比,所述聚氨酯泡沫板由150-170份的聚酯多元醇、160-180份的多異氰酸酯、26-30的環(huán)己烷、1-2份的二月桂酸二丁基錫、3-5份的偶氮二甲酸異丙酯和10-14份的緩沖劑制成,所述緩沖劑為空心玻璃微珠、廢棄分子篩粉末和表面處理劑以100:40-60:6-8的重量比混合后得到,該表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:1-2的比例混合而成。

所述聚氨酯泡沫板中還含有1-2份的改性海泡石絨粉,所述改性海泡石絨粉是將市售海泡石絨與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6-8:2-3:50的比例混合而成。

按照重量比,所述橡膠基板由92-96份的順丁橡膠、6-7份的復(fù)合纖維、4-5份的增強(qiáng)劑、3-4份的填充劑、4-5份的硫化劑和3-4份的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物混煉而成,其中,復(fù)合纖維為錦綸纖維、腈綸纖維和碳纖維以7-8:3-4:1的重量比混雜而成,增強(qiáng)劑為海泡石絨、納米鋅粉和正硅酸乙酯以4-5:1-2:10-15的重量比制成,填充劑為納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸、單質(zhì)硅粉和硼酸鎂晶須按10-12:0.5:0.5:5-6:3-4的比例制成;所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠以6:5:4:2:3的重量比制成,所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6-8:2-3:50的比例混合而成;所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2-3%的硅微粉、硅溶膠重量1-2%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.8-1%的乙酸鈉,而后在70-80℃條件下攪拌1-2h得到的混合物。

所述增強(qiáng)劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的正硅酸乙酯與去離子水按照1:8-10的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、稱量好的納米鋅粉混合均勻進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率350-370kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行超濾得到固體粉末烘干后即得到增強(qiáng)劑。

所述填充劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在氧化氣氛中以1500-1600℃的條件煅燒1-2h,而后自然冷卻、磨粉后與硼酸鎂晶須混合得到填充劑。

所述填充劑中還含有橡膠基料重量1-2%的改性淀粉,所述改性淀粉的制備方法為,將淀粉加入到為其重量3-5倍的水中混合均勻,然后向其中加入淀粉重量8%-10%的錫偶聯(lián)劑并用硫酸調(diào)節(jié)pH值至4-5,再向其中加入淀粉重量1-3%的杜仲提取物,混合均勻后調(diào)節(jié)溫度至60-65℃并保溫2-3h,最后向其中加入淀粉重量4-5%的硬脂酸,攪拌均勻后在100-110℃條件下烘干至恒重,即得到改性淀粉;所述杜仲提取物為杜仲葉片在水中煮沸20-30min后過(guò)濾掉固體殘?jiān)玫臑V液蒸干最后得到的粉末。

所述杜仲提取物在制備時(shí),先對(duì)杜仲葉片進(jìn)行以下處理:

1)將杜仲葉片用水清洗干凈后浸泡到質(zhì)量濃度為30%的氯化鈉溶液中2h,而后撈出并浸泡到質(zhì)量濃度為35%的氫氧化鈉溶液中20min,然后撈出并用清水沖洗干凈;

其中,杜仲葉片在氫氧化鈉溶液中浸泡10min后,向溶液中施加功率為400W的微波處理2min;

2)將步驟1)中清水沖洗干凈的杜仲葉片浸泡其重量3-5倍的清水中,然后向其中加入杜仲葉片重量1%的纖維素酶,并靜置3-4h,再將杜仲葉片撈出后用清水清洗干凈即完成對(duì)杜仲葉片的處理。

所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物的制備方法為:

1)分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,備用;

所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6-8:2-3:50的比例混合而成;

所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2-3%的硅微粉、硅溶膠重量1-2%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.8-1%的乙酸鈉,而后在70-80℃條件下攪拌1-2h得到的混合物;

2)按照所述的比例稱取各組分,然后將雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂融化后,向其中依次加入稱量好的氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂,攪拌至完全融化后,再向其中加入步驟1)制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,攪拌均勻后即制得環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物。

本發(fā)明多層耐磨瑜伽墊的制備方法,包括以下步驟:

1)按2-3:1:4-6的重量比稱取PAN基碳纖維原絲、玻璃纖維絲和聚丙烯纖維絲混雜后以常規(guī)針刺無(wú)紡工藝制成的無(wú)紡布,且省略常規(guī)針刺無(wú)紡工藝中的燒毛步驟,從而得到表面密布有纖維毛刺的纖維布層;

2)將制備好的纖維布層與表面處理劑按重量比100:8-10的比例混合處理2-3h,備用;

所述表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:1-2的比例混合而成;

表面處理劑的處理過(guò)程中使纖維布層的表面接枝大量的硅羥基,這些基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將其與上表面的聚氨酯泡沫板和下表面的橡膠基板中的成分連接起來(lái),保證其與兩者之間具有良好的界面結(jié)合力;

3)制備橡膠基板,并將其鋪設(shè)于纖維布層的下部表面,然后用弧形凸板對(duì)其表面進(jìn)行擠壓,形成邊緣向中間凹陷的下表面;

a)制備復(fù)合樹(shù)脂

分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,然后按照所述的比例稱取各組分,并將雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂融化后,向其中依次加入稱量好的氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂,攪拌至完全融化后,再向其中加入步驟1)制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,攪拌均勻后即制得復(fù)合樹(shù)脂;

所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6-8:2-3:50的比例混合而成;

所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2-3%的硅微粉、硅溶膠重量1-2%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.8-1%的乙酸鈉,而后在70-80℃條件下攪拌1-2h得到的混合物;

b)制備增強(qiáng)劑

按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的正硅酸乙酯與去離子水按照1:8-10的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、稱量好的納米鋅粉混合均勻進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率350-370kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行超濾得到固體粉末烘干后即得到增強(qiáng)劑;

c)制備填充劑

按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在氧化氣氛中以1500-1600℃的條件煅燒1-2h,而后自然冷卻、磨粉后與硼酸鎂晶須混合得到填充劑;

d)按照所述的重量比稱量復(fù)合纖維、增強(qiáng)劑、填充劑、復(fù)合樹(shù)脂和其余物料,然后將順丁橡膠送入密煉機(jī)中加熱使其融化后混煉20-30min,并依次向其中加入增強(qiáng)劑和復(fù)合樹(shù)脂,保持該溫度繼續(xù)混煉10-20min,然后向其中加入填充劑、復(fù)合纖維和硫化劑后繼續(xù)混煉30min后直接鋪設(shè)于纖維布層的下表面;

4)制備聚氨酯泡沫板的材料,并將其鋪設(shè)于纖維布層的上表面,再用表面密布有凹坑的模板壓制在聚氨酯泡沫材料表面形成弧形突起;

用空心玻璃微珠、廢棄分子篩粉末和表面處理劑以100:40-60:6-8的重量比混合制得緩沖劑,該表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比3-4:80:1-2的比例混合而成;按照所述的比例稱取各物料,然后將各物料混合并在240-320℃條件下反應(yīng)2-4h,即得到聚氨酯泡沫材料,然后將其直接鋪設(shè)于纖維布層的上表面,用表面密布有凹坑的模板壓制形成弧形突起,從而最終得到產(chǎn)品。

本發(fā)明中,在橡膠基板的填充劑中還可以加入順丁橡膠重量0.2-0.3%的改性納米二氧化硅,所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3-5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、碳酸鈉和KH550按照重量比3-4:1-2:30的比例混合而成;改性納米二氧化硅在制備時(shí),利用氫氧化鋇和碳酸鈉混合作為催化劑讓納米級(jí)的 SiO2粒子的表面能夠受到羥基的作用,從而含有一定數(shù)量的含氧官能團(tuán),增加了納米級(jí)SiO2粒子的有關(guān)表面相容性,在納米級(jí)SiO2粒子與其余原料充分混合時(shí),因?yàn)镾iO2顆粒很小,且比表面積大,細(xì)微化的結(jié)構(gòu)使得其余物料與其的接觸面積增大,使SiO2粒子可以在橡膠基體中均勻分散,從而便于SiO2與其余物質(zhì)發(fā)生化學(xué)鍵合或者物理結(jié)合。此外,均勻分散的納米級(jí)SiO2相當(dāng)于“錨點(diǎn)”,在受到外力沖擊作用下,能夠產(chǎn)生 “應(yīng)力集中”的效應(yīng),使得其周圍的一些基體“屈服”并吸收較多的變形功,此外也能夠產(chǎn)生 “釘扎-攀越”效應(yīng),增大裂紋在擴(kuò)展時(shí)所受到的阻力,消耗變形功,從而使橡膠基體的韌性和抗震性能增加。

本發(fā)明橡膠基板的增強(qiáng)劑中,由于海泡石絨具有很大的內(nèi)表面積,在超聲波作用下會(huì)破壞掉一部分海泡石絨的結(jié)構(gòu),從而使正硅酸乙酯水解產(chǎn)生的二氧化硅直接進(jìn)入到海泡石絨內(nèi)部,從而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石絨的物理性能,這樣在作為補(bǔ)強(qiáng)劑與其余組分混煉時(shí),能夠充分結(jié)合,從而大幅度提高橡膠基體的耐磨性能,而且海泡石絨具有的微孔結(jié)構(gòu)也能吸收并削減一部分震動(dòng),從而起到提高機(jī)體抗震緩沖性能的作用;

本發(fā)明橡膠基板的填充劑中,納米晶勃姆石與氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在高溫下煅燒,納米晶勃姆石煅燒制得的納米氧化鋁并不會(huì)出現(xiàn)通常納米材料的團(tuán)聚現(xiàn)象,也就是說(shuō),燒結(jié)后形成的氧化鋁顆粒是處于單個(gè)納米顆粒分散狀態(tài),并不會(huì)表現(xiàn)出團(tuán)聚現(xiàn)象,這樣在氟化銨和硼酸的誘導(dǎo)促進(jìn)下,使納米晶勃姆石由于煅燒形成的納米氧化鋁作為晶種與單質(zhì)硅粉氧化生成的二氧化硅結(jié)合并逐漸長(zhǎng)大,從而得到納米級(jí)的氧化鋁與氧化硅結(jié)合增強(qiáng)體,從而在其加入到橡膠基體中時(shí),能夠大幅度提高基體的耐磨性和強(qiáng)度;

此外,還可以在填充劑中加入改性淀粉,研究發(fā)現(xiàn),淀粉經(jīng)改性后與橡膠基體的相容性很好,能夠提高橡膠基體的柔韌性和抗拉伸性能,淀粉進(jìn)行改性時(shí),向其中加入杜仲提取物,杜仲提取物中含有的杜仲苷具有多個(gè)極性官能團(tuán),性質(zhì)活潑,在錫偶聯(lián)劑和淀粉的作用下產(chǎn)生了與戊二醛相似的雙醛結(jié)構(gòu),從而使生成的改性淀粉能夠更加均勻的彌散分布于橡膠基體中;

在從杜仲葉片中提取杜仲提取物時(shí),杜仲葉片依次經(jīng)過(guò)氯化鈉溶液和氫氧化鈉溶液的浸泡,能夠?qū)Ρ韺拥募?xì)胞壁造成一定程度的破壞,從而使其內(nèi)部細(xì)胞內(nèi)的有效成分能夠更容易的透過(guò)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁而析出,而且使其纖維素結(jié)構(gòu)能夠變得疏松,從而在后續(xù)被纖維素酶所酶解,進(jìn)而能夠使其內(nèi)部的有效成分能夠有效的析出;同樣的,在氫氧化鈉溶液中浸泡時(shí)處以微波輔助,能夠有效去除杜仲葉片細(xì)胞壁中含有的木質(zhì)素和戊聚糖,從而對(duì)細(xì)胞壁造成更大程度的破壞,便于細(xì)胞內(nèi)的有效成分能夠通過(guò)細(xì)胞壁析出,最終提高了杜仲苷的提取獲得率。

本發(fā)明橡膠基板的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物由三種環(huán)氧樹(shù)脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠制成,不僅兼具三種環(huán)氧樹(shù)脂的特性,而且其中含有的改性納米二氧化硅在制備時(shí),利用氫氧化鋇和碳酸鈉混合作為催化劑讓納米級(jí)的 SiO2粒子的表面能夠受到羥基的作用,從而含有一定數(shù)量的含氧官能團(tuán),增加了納米級(jí)SiO2粒子的有關(guān)表面相容性,在納米級(jí)SiO2粒子加入到橡膠中時(shí),因?yàn)镾iO2顆粒很小,且比表面積大,細(xì)微化的結(jié)構(gòu)使得其余物料與其的接觸面積增大,使SiO2粒子可以在物料中均勻分散,從而便于SiO2與其余物質(zhì)發(fā)生化學(xué)鍵合或者物理結(jié)合。此外,均勻分散的納米級(jí)SiO2相當(dāng)于“錨點(diǎn)”,在受到外力沖擊作用下,能夠產(chǎn)生 “應(yīng)力集中”的效應(yīng),使得其周圍的一些基體“屈服”并吸收較多的變形功,此外也能夠產(chǎn)生 “釘扎-攀越”效應(yīng),增大裂紋在擴(kuò)展時(shí)所受到的阻力,消耗變形功,從而使其韌性增加;而且,由于加入了改性硅溶膠微粒和改性納米二氧化硅,可以大大改善橡膠材料的力學(xué)性能和熱學(xué)性能,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)改性硅溶膠微粒的加入對(duì)制備過(guò)程中的組份混合、產(chǎn)物的拉伸性能的提高以及橡膠產(chǎn)品的最終互穿形態(tài)均有利。

本發(fā)明聚氨酯泡沫板中含有的緩沖劑,通過(guò)使用空心玻璃微珠和廢棄分子篩與表面改性劑混合,從而使表面改性劑對(duì)空心玻璃微珠和廢棄分子篩的表面性質(zhì)進(jìn)行改性,不僅使兩者能夠均勻分散在聚氨酯基體中,而且改性過(guò)程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羥基,這些基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將空心玻璃微珠與基體連接起來(lái),保證二者具有良好的界面結(jié)合力,使材料在受到外力時(shí),空心玻璃微珠粒子在材料中受到應(yīng)力發(fā)生形變、破壞等,從而吸收沖擊能量,提高抗沖擊性能,同時(shí)還可以引發(fā)銀紋,終止裂縫擴(kuò)展,在一定形態(tài)結(jié)構(gòu)下引發(fā)基體的剪切屈服,從而消耗大量的沖擊能量,又能較好地傳遞所承受的外力,提高聚氨酯基體的壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐磨性和抗沖擊強(qiáng)度(即抗震緩沖性);由于廢棄分子篩也具有微孔結(jié)構(gòu),具有很大的比表面積,其分散到聚氨酯基體中也能吸收震動(dòng)和沖擊的作用,從而提高了聚氨酯基體的抗震緩沖性能和耐磨性;采用KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇混合作為表面改性劑,其中氫氧化鋇起到催化作用,能夠大幅度提高改性的效果。

有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具備以下優(yōu)點(diǎn):

1)本發(fā)明通過(guò)將現(xiàn)有的單層瑜伽墊改成由上層的聚氨酯泡沫板、中層的纖維布層和下層的橡膠基板的多層結(jié)構(gòu),而且上層的聚氨酯泡沫板表面分布有弧形突起,從而利于使用者與瑜伽墊之間的通風(fēng)散熱;而下層的橡膠基板下表面為從邊緣向中間凹陷的弧形凹面,從而使其更加方便的固定于光滑的地面上;而中層的纖維布層表面密布的纖維毛刺能夠使上層和下層與中間層更加緊密的結(jié)合;

2)本發(fā)明上層的聚氨酯泡沫板中添加有由空心玻璃微珠、廢棄分子篩和表面改性劑制成的緩沖劑,從而使表面改性劑對(duì)空心玻璃微珠和廢棄分子篩的表面性質(zhì)進(jìn)行改性,不僅使兩者能夠均勻分散在橡膠基體中,而且改性過(guò)程中使空心玻璃微珠表面接枝大量的硅羥基,這些基團(tuán)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將空心玻璃微珠與基體連接起來(lái),保證二者具有良好的界面結(jié)合力,使材料在受到外力時(shí),空心玻璃微珠粒子在材料中受到應(yīng)力發(fā)生形變、破壞等,從而吸收沖擊能量,提高抗沖擊性能,同時(shí)還可以引發(fā)銀紋,終止裂縫擴(kuò)展,在一定形態(tài)結(jié)構(gòu)下引發(fā)基體的剪切屈服,從而消耗大量的沖擊能量,又能較好地傳遞所承受的外力,提高聚氨酯基體的壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度;

3)本發(fā)明通過(guò)在下層的橡膠基板中加入由海泡石絨、納米鋅粉和正硅酸乙酯制成的增強(qiáng)劑,提高了橡膠基板的耐磨和耐腐蝕性能,在制備增強(qiáng)劑時(shí),冰醋酸將納米鋅粉溶解生成醋酸鋅,而且由于海泡石絨具有很大的內(nèi)表面積,在超聲波作用下會(huì)破壞掉一部分海泡石絨的結(jié)構(gòu),從而使正硅酸乙酯水解產(chǎn)生的二氧化硅以及醋酸鋅直接進(jìn)入到海泡石絨內(nèi)部,從而改善了二氧化硅的表面特性以及海泡石絨的物理性能,這樣在作為增強(qiáng)劑與橡膠材料混煉時(shí),能夠充分與橡膠結(jié)合,從而大幅度提高橡膠的耐磨、耐沖刷和耐腐蝕性能,而且海泡石絨具有的微孔結(jié)構(gòu)也能吸收并削減一部分震動(dòng),從而起到提高機(jī)體抗震緩沖性能的作用;

4)本發(fā)明橡膠基板的填充劑中,納米晶勃姆石與氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在高溫下煅燒,納米晶勃姆石煅燒制得的納米氧化鋁并不會(huì)出現(xiàn)通常納米材料的團(tuán)聚現(xiàn)象,也就是說(shuō),燒結(jié)后形成的氧化鋁顆粒是處于單個(gè)納米顆粒分散狀態(tài),并不會(huì)表現(xiàn)出團(tuán)聚現(xiàn)象,這樣在氟化銨和硼酸的誘導(dǎo)促進(jìn)下,使納米晶勃姆石由于煅燒形成的納米氧化鋁作為晶種與單質(zhì)硅粉氧化生成的二氧化硅結(jié)合并逐漸長(zhǎng)大,從而得到納米級(jí)的氧化鋁與氧化硅結(jié)合增強(qiáng)體,從而在其加入到橡膠基體中時(shí),能夠大幅度提高基體的耐磨性和強(qiáng)度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;

附圖標(biāo)記:1、纖維布層,2、纖維毛刺,3、橡膠基板,4、聚氨酯泡沫板,5、弧形突起。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述,以下各實(shí)施例中所用的原料均為本領(lǐng)域常規(guī)的原料或者是從市面上能夠購(gòu)買得到。

實(shí)施例1

如圖1所示,一種多層耐磨瑜伽墊,該多層耐磨瑜伽墊包括上下表面上密布有突起的纖維毛刺2的纖維布層1,纖維布層1的上下表面上分別設(shè)置有聚氨酯泡沫板4和橡膠基板3,且橡膠基板3的下表面為從邊緣向中間凹陷的弧形表面,聚氨酯泡沫板4的上表面上密布有突起于其表面2-3mm的弧形突起5。

以上為本實(shí)施例的基本實(shí)施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化、改進(jìn)和限定:

如,所述纖維布層1為PAN基碳纖維原絲、玻璃纖維絲和聚丙烯纖維絲按2:1:4的重量比混雜后以常規(guī)針刺無(wú)紡工藝制成的無(wú)紡布,且省略常規(guī)針刺無(wú)紡工藝中的燒毛步驟,以保留其表面的纖維毛刺2;

又如,按照重量比,所述聚氨酯泡沫板4由150份的聚酯多元醇、160份的多異氰酸酯、26的環(huán)己烷、1份的二月桂酸二丁基錫、3份的偶氮二甲酸異丙酯和10份的緩沖劑制成,所述緩沖劑為空心玻璃微珠、廢棄分子篩粉末和表面處理劑以100:40:6的重量比混合后得到,該表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比3:80:1的比例混合而成;

進(jìn)一步的,所述聚氨酯泡沫板4中還含有1份的改性海泡石絨粉,所述改性海泡石絨粉是將市售海泡石絨與其重量3%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6:2:50的比例混合而成;

又如,按照重量比,所述橡膠基板3由92份的順丁橡膠、6份的復(fù)合纖維、4份的增強(qiáng)劑、3份的填充劑、4份的硫化劑和3份的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物混煉而成,其中,復(fù)合纖維為錦綸纖維、腈綸纖維和碳纖維以7:3:1的重量比混雜而成,增強(qiáng)劑為海泡石絨、納米鋅粉和正硅酸乙酯以4:1:10的重量比制成,填充劑為納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸、單質(zhì)硅粉和硼酸鎂晶須按10:0.5:0.5:5:3的比例制成;所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠以6:5:4:2:3的重量比制成,所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6:2:50的比例混合而成;所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2%的硅微粉、硅溶膠重量1%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.8%的乙酸鈉,而后在70℃條件下攪拌1h得到的混合物;

進(jìn)一步的,所述增強(qiáng)劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的正硅酸乙酯與去離子水按照1:8的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、稱量好的納米鋅粉混合均勻進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率350kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行超濾得到固體粉末烘干后即得到增強(qiáng)劑;

進(jìn)一步的,所述填充劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在氧化氣氛中以1500℃的條件煅燒1h,而后自然冷卻、磨粉后與硼酸鎂晶須混合得到填充劑;

更進(jìn)一步的,所述填充劑中還含有橡膠基料重量1%的改性淀粉,所述改性淀粉的制備方法為,將淀粉加入到為其重量3倍的水中混合均勻,然后向其中加入淀粉重量8%的錫偶聯(lián)劑并用硫酸調(diào)節(jié)pH值至4,再向其中加入淀粉重量1%的杜仲提取物,混合均勻后調(diào)節(jié)溫度至60℃并保溫2h,最后向其中加入淀粉重量4%的硬脂酸,攪拌均勻后在100℃條件下烘干至恒重,即得到改性淀粉;所述杜仲提取物為杜仲葉片在水中煮沸20min后過(guò)濾掉固體殘?jiān)玫臑V液蒸干最后得到的粉末;

更進(jìn)一步的,所述杜仲提取物在制備時(shí),先對(duì)杜仲葉片進(jìn)行以下處理:

1)將杜仲葉片用水清洗干凈后浸泡到質(zhì)量濃度為30%的氯化鈉溶液中2h,而后撈出并浸泡到質(zhì)量濃度為35%的氫氧化鈉溶液中20min,然后撈出并用清水沖洗干凈;

其中,杜仲葉片在氫氧化鈉溶液中浸泡10min后,向溶液中施加功率為400W的微波處理2min;

2)將步驟1)中清水沖洗干凈的杜仲葉片浸泡其重量3倍的清水中,然后向其中加入杜仲葉片重量1%的纖維素酶,并靜置3h,再將杜仲葉片撈出后用清水清洗干凈即完成對(duì)杜仲葉片的處理;

最后,所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物的制備方法為:

1)分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,備用;

所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量3%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比6:2:50的比例混合而成;

所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2%的硅微粉、硅溶膠重量1%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.8%的乙酸鈉,而后在70℃條件下攪拌1h得到的混合物;

2)按照所述的比例稱取各組分,然后將雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂融化后,向其中依次加入稱量好的氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂,攪拌至完全融化后,再向其中加入步驟1)制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,攪拌均勻后即制得環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物。

實(shí)施例2

如圖1所示,一種多層耐磨瑜伽墊,該多層耐磨瑜伽墊包括上下表面上密布有突起的纖維毛刺2的纖維布層1,纖維布層1的上下表面上分別設(shè)置有聚氨酯泡沫板4和橡膠基板3,且橡膠基板3的下表面為從邊緣向中間凹陷的弧形表面,聚氨酯泡沫板4的上表面上密布有突起于其表面2-3mm的弧形突起5。

以上為本實(shí)施例的基本實(shí)施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化、改進(jìn)和限定:

如,所述纖維布層1為PAN基碳纖維原絲、玻璃纖維絲和聚丙烯纖維絲按3:1:6的重量比混雜后以常規(guī)針刺無(wú)紡工藝制成的無(wú)紡布,且省略常規(guī)針刺無(wú)紡工藝中的燒毛步驟,以保留其表面的纖維毛刺2;

又如,按照重量比,所述聚氨酯泡沫板4由170份的聚酯多元醇、180份的多異氰酸酯、30的環(huán)己烷、2份的二月桂酸二丁基錫、5份的偶氮二甲酸異丙酯和14份的緩沖劑制成,所述緩沖劑為空心玻璃微珠、廢棄分子篩粉末和表面處理劑以100:60:8的重量比混合后得到,該表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比4:80:2的比例混合而成;

進(jìn)一步的,所述聚氨酯泡沫板4中還含有2份的改性海泡石絨粉,所述改性海泡石絨粉是將市售海泡石絨與其重量5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比8:3:50的比例混合而成;

又如,按照重量比,所述橡膠基板3由96份的順丁橡膠、7份的復(fù)合纖維、5份的增強(qiáng)劑、4份的填充劑、5份的硫化劑和4份的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物混煉而成,其中,復(fù)合纖維為錦綸纖維、腈綸纖維和碳纖維以8:4:1的重量比混雜而成,增強(qiáng)劑為海泡石絨、納米鋅粉和正硅酸乙酯以5:2:15的重量比制成,填充劑為納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸、單質(zhì)硅粉和硼酸鎂晶須按12:0.5:0.5:6:4的比例制成;所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠以6:5:4:2:3的重量比制成,所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比8:3:50的比例混合而成;所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量3%的硅微粉、硅溶膠重量2%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量1%的乙酸鈉,而后在80℃條件下攪拌2h得到的混合物;

進(jìn)一步的,所述增強(qiáng)劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的正硅酸乙酯與去離子水按照1:10的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、稱量好的納米鋅粉混合均勻進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率370kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行超濾得到固體粉末烘干后即得到增強(qiáng)劑;

進(jìn)一步的,所述填充劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在氧化氣氛中以1600℃的條件煅燒2h,而后自然冷卻、磨粉后與硼酸鎂晶須混合得到填充劑;

更進(jìn)一步的,所述填充劑中還含有橡膠基料重量2%的改性淀粉,所述改性淀粉的制備方法為,將淀粉加入到為其重量5倍的水中混合均勻,然后向其中加入淀粉重量10%的錫偶聯(lián)劑并用硫酸調(diào)節(jié)pH值至5,再向其中加入淀粉重量3%的杜仲提取物,混合均勻后調(diào)節(jié)溫度至65℃并保溫3h,最后向其中加入淀粉重量5%的硬脂酸,攪拌均勻后在110℃條件下烘干至恒重,即得到改性淀粉;所述杜仲提取物為杜仲葉片在水中煮沸30min后過(guò)濾掉固體殘?jiān)玫臑V液蒸干最后得到的粉末;

更進(jìn)一步的,所述杜仲提取物在制備時(shí),先對(duì)杜仲葉片進(jìn)行以下處理:

1)將杜仲葉片用水清洗干凈后浸泡到質(zhì)量濃度為30%的氯化鈉溶液中2h,而后撈出并浸泡到質(zhì)量濃度為35%的氫氧化鈉溶液中20min,然后撈出并用清水沖洗干凈;

其中,杜仲葉片在氫氧化鈉溶液中浸泡10min后,向溶液中施加功率為400W的微波處理2min;

2)將步驟1)中清水沖洗干凈的杜仲葉片浸泡其重量5倍的清水中,然后向其中加入杜仲葉片重量1%的纖維素酶,并靜置4h,再將杜仲葉片撈出后用清水清洗干凈即完成對(duì)杜仲葉片的處理;

最后,所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物的制備方法為:

1)分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,備用;

所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量5%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比8:3:50的比例混合而成;

所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量3%的硅微粉、硅溶膠重量2%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量1%的乙酸鈉,而后在80℃條件下攪拌2h得到的混合物;

2)按照所述的比例稱取各組分,然后將雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂融化后,向其中依次加入稱量好的氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂,攪拌至完全融化后,再向其中加入步驟1)制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,攪拌均勻后即制得環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物。

實(shí)施例3

如圖1所示,一種多層耐磨瑜伽墊,該多層耐磨瑜伽墊包括上下表面上密布有突起的纖維毛刺2的纖維布層1,纖維布層1的上下表面上分別設(shè)置有聚氨酯泡沫板4和橡膠基板3,且橡膠基板3的下表面為從邊緣向中間凹陷的弧形表面,聚氨酯泡沫板4的上表面上密布有突起于其表面2-3mm的弧形突起5。

以上為本實(shí)施例的基本實(shí)施方式,可在以上基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化、改進(jìn)和限定:

如,所述纖維布層1為PAN基碳纖維原絲、玻璃纖維絲和聚丙烯纖維絲按2.5:1:5的重量比混雜后以常規(guī)針刺無(wú)紡工藝制成的無(wú)紡布,且省略常規(guī)針刺無(wú)紡工藝中的燒毛步驟,以保留其表面的纖維毛刺2;

又如,按照重量比,所述聚氨酯泡沫板4由160份的聚酯多元醇、170份的多異氰酸酯、28的環(huán)己烷、1.5份的二月桂酸二丁基錫、4份的偶氮二甲酸異丙酯和12份的緩沖劑制成,所述緩沖劑為空心玻璃微珠、廢棄分子篩粉末和表面處理劑以100:40-60:6-8的重量比混合后得到,該表面處理劑為KH750、聚乙烯醇和氫氧化鋇按照重量比3.5:80:1.5的比例混合而成;

進(jìn)一步的,所述聚氨酯泡沫板4中還含有1.5份的改性海泡石絨粉,所述改性海泡石絨粉是將市售海泡石絨與其重量4%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比7:2.5:50的比例混合而成;

又如,按照重量比,所述橡膠基板3由94份的順丁橡膠、6.5份的復(fù)合纖維、4.5份的增強(qiáng)劑、3.5份的填充劑、4.5份的硫化劑和3.5份的環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物混煉而成,其中,復(fù)合纖維為錦綸纖維、腈綸纖維和碳纖維以7.5:3.5:1的重量比混雜而成,增強(qiáng)劑為海泡石絨、納米鋅粉和正硅酸乙酯以4.5:1.5:12.5的重量比制成,填充劑為納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸、單質(zhì)硅粉和硼酸鎂晶須按11:0.5:0.5:5.5:3.5的比例制成;所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物為雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂、改性納米二氧化硅和改性硅溶膠以6:5:4:2:3的重量比制成,所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量4%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比7:2.5:50的比例混合而成;所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2.5%的硅微粉、硅溶膠重量1.5%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.9%的乙酸鈉,而后在75℃條件下攪拌1.5h得到的混合物;

進(jìn)一步的,所述增強(qiáng)劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的正硅酸乙酯與去離子水按照1:9的比例混合,再向其中依次加入正硅酸乙酯重量10%的冰醋酸、正硅酸乙酯重量5%的碳粉、稱量好的納米鋅粉混合均勻進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中,每隔20min向反應(yīng)體系內(nèi)施加頻率360kHz的超聲波1min,待反應(yīng)結(jié)束后對(duì)反應(yīng)體系進(jìn)行超濾得到固體粉末烘干后即得到增強(qiáng)劑;

進(jìn)一步的,所述填充劑的制備方法為:按照所述重量比稱取各物料,然后將稱取的納米晶勃姆石、氟化銨、硼酸和單質(zhì)硅粉在氧化氣氛中以1550℃的條件煅燒1.5h,而后自然冷卻、磨粉后與硼酸鎂晶須混合得到填充劑;

更進(jìn)一步的,所述填充劑中還含有橡膠基料重量1.5%的改性淀粉,所述改性淀粉的制備方法為,將淀粉加入到為其重量5倍的水中混合均勻,然后向其中加入淀粉重量9%的錫偶聯(lián)劑并用硫酸調(diào)節(jié)pH值至4.5,再向其中加入淀粉重量2%的杜仲提取物,混合均勻后調(diào)節(jié)溫度至63℃并保溫2.5h,最后向其中加入淀粉重量4.5%的硬脂酸,攪拌均勻后在105℃條件下烘干至恒重,即得到改性淀粉;所述杜仲提取物為杜仲葉片在水中煮沸25min后過(guò)濾掉固體殘?jiān)玫臑V液蒸干最后得到的粉末;

更進(jìn)一步的,所述杜仲提取物在制備時(shí),先對(duì)杜仲葉片進(jìn)行以下處理:

1)將杜仲葉片用水清洗干凈后浸泡到質(zhì)量濃度為30%的氯化鈉溶液中2h,而后撈出并浸泡到質(zhì)量濃度為35%的氫氧化鈉溶液中20min,然后撈出并用清水沖洗干凈;

其中,杜仲葉片在氫氧化鈉溶液中浸泡10min后,向溶液中施加功率為400W的微波處理2min;

2)將步驟1)中清水沖洗干凈的杜仲葉片浸泡其重量4倍的清水中,然后向其中加入杜仲葉片重量1%的纖維素酶,并靜置3.5h,再將杜仲葉片撈出后用清水清洗干凈即完成對(duì)杜仲葉片的處理;

最后,所述環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物的制備方法為:

1)分別制備改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,備用;

所述改性納米二氧化硅是將市售納米二氧化硅與其重量4%的表面改性劑混合得到,該表面改性劑由氫氧化鋇、醋酸鉀和KH650按照重量比7:2.5:50的比例混合而成;

所述改性硅溶膠是在市售硅溶膠中依次加入硅溶膠重量2.5%的硅微粉、硅溶膠重量1.5%的硼酸鎂晶須和硅溶膠重量0.9%的乙酸鈉,而后在75℃條件下攪拌1.5h得到的混合物;

2)按照所述的比例稱取各組分,然后將雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂融化后,向其中依次加入稱量好的氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂,攪拌至完全融化后,再向其中加入步驟1)制得的改性納米二氧化硅和改性硅溶膠,攪拌均勻后即制得環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合物。

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