本发明专利技术涉及一种个体防护头盔内部热塑性衬垫及其制作方法,其制作方法包括以下步骤:S1、以热塑弹性树脂作为基本材料,添加丙稀酸共聚物复合改性剂及无机纳米粒子助剂,得到热塑性衬垫材料;S2、将热塑性衬垫材料注塑成型形成物料,将物料放入烘箱中软化,然后放入压制模具中压制成单片坯料,将坯料吸塑成单片热塑性衬垫;S3、将多个单片热塑性衬垫层叠形成多层热塑性衬垫,将多层热塑性衬垫加热软化,再将其放置在夹具和佩戴者头部之间并按照头部形状热塑成形,最终形成热塑性衬垫;其衬垫由上述方法制得。本发明专利技术热塑性衬垫制造方法简便并且成本低廉,衬垫能快速贴合佩戴者的头型。衬垫能随意改变层数以符合不同的头型而且佩戴时衬垫不会发生移动。
【技术实现步骤摘要】
个体防护头盔内部热塑性衬垫及其制作方法
本专利技术涉及航空装备,更具体地说,涉及一种个体防护头盔内部热塑性衬垫及其制作方法。
技术介绍
众所周知不论是军用或是工业用保护头盔都有非常坚固的外壳,而且通常在头盔外壳和佩戴者头部之间都有一层弹性衬垫吸收碰撞能量以保护头部。为了使佩戴者佩戴合适,人们一般用带子将衬垫固定,但是一旦发生碰撞,衬垫的位置就会发生偏移,给飞行员佩戴稳定性及舒适性带来不利影响。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,提供一种能完全贴合佩戴者头型的个体防护头盔内部热塑性衬垫及其制作方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种个体防护头盔内部热塑性衬垫制作方法,包括以下步骤:S1、以热塑性弹性树脂作为基本材料,添加丙烯酸共聚物复合改性剂及无机纳米粒子助剂,采用高切双螺杆挤出机对三者进行高速共混、熔融改性,挤出拉条,然后将拉条进行冷却、牵引、切粒,最后得到热塑性衬垫材料;S2、将热塑性衬垫材料注塑成型形成物料,将物料放入烘箱中软化,然后放入压制模具中压制成单片坯料,将坯料吸塑成单片热塑性衬垫;S3、将多个单片热塑性衬垫层叠形成多层热塑性衬垫,将多层热塑性衬垫加热软化,再将其放置在夹具和佩戴者头部之间并按照头部形状热塑成形,其冷却后从头上拿开即可定型,最终形成热塑性衬垫。上述方案中,步骤S1所述的热塑性弹性树脂是乙烯基醋酸盐、甲基丙烯酸与乙烯的共聚物,所述丙烯酸共聚物和热塑性弹性树脂复合后形成强迫互容的互穿网络聚合物。上述方案中,单片热塑性衬垫的一侧设有多半封闭的中空小球,层与层之间的小球都相互套合在一起。本专利技术还提供了一种个体防护头盔内部热塑性衬垫,包括多个层叠在一起的单片热塑性衬垫,所述单片热塑性衬垫由热塑性衬垫材料制成,所述热塑性衬垫材料包括热塑性弹性树脂、丙烯酸共聚物复合改性剂和无机纳米粒子助剂。上述方案中,所述热塑性弹性树脂是乙烯基醋酸盐、甲基丙烯酸与乙烯的共聚物,所述丙烯酸共聚物复合改性剂和热塑性弹性树脂复合后形成强迫互容的互穿网络聚合物。上述方案中,所述单片热塑性衬垫的一侧设有多半封闭的中空小球,层与层之间的小球都相互套合在一起。实施本专利技术的个体防护头盔内部热塑性衬垫,具有以下有益效果:本专利技术热塑性衬垫制造方法简便并且成本低廉,衬垫能快速贴合佩戴者的头型。衬垫能随意改变层数以符合不同的头型而且佩戴时衬垫不会发生移动。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中:图1是热塑性衬垫材料的制作流程示意图;图2是热塑性衬垫材料成型流程示意图;图3是热塑性衬垫的结构示意图;图4是热塑性衬垫的断面图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术个体防护头盔内部热塑性衬垫制作方法,包括以下步骤:S1、以热塑性弹性树脂作为基本材料,添加丙烯酸共聚物复合改性剂及无机纳米粒子助剂,采用高切双螺杆挤出机对三者进行高速共混、熔融改性,挤出拉条,然后将拉条进行冷却、牵引、切粒,最后得到热塑性衬垫材料,如图1所示。由于热塑性衬垫工作温度范围为-55℃~70℃,温度范围大,必须对热塑性弹性树脂进行改性。单纯的某种塑料弹性树脂很难满足其在-55℃的低温下具有很好的柔韧性和弹性,而在70℃的高温下又具有良好的刚性的苛刻使用要求。本实施例中热塑性弹性树脂优选为乙烯基醋酸盐、甲基丙烯酸与乙烯的共聚物,结合高分子改性技术来制备热塑性衬垫。保证制得的热塑性衬垫在常温下富有弹性,在高温下具有可塑性,薄层在适当的温度下能迅速软化并模拟头部的形状,并能根据衬垫来调节它的厚度。采用热塑性弹性树脂与丙烯酸共聚物的合金化技术,利用IPN(InterpenetratingPolymerNetwork,互穿网络聚合物)技术,实现热塑性弹性树脂的粘弹性与丙烯酸共聚物的刚性复合效应,最终实现机械性能,阻尼性能的优化。通过复合后,丙烯酸共聚物和热塑性弹性树脂形成“强迫互容”的互容网络,将在非线性效应作用下获得超越丙烯酸共聚物和热塑性弹性树脂的性能。无机纳米粒子助剂具有强迫互容、界面互穿,双向连续、协同作用等独特结构和性能特征,可以使不相容或半相容的聚合物通过互穿网络结构方式结合起来,形成网络互锁,从而增加分子内部的摩擦,提高丙烯酸共聚物/热塑性弹性树脂阻尼性能。热塑性衬垫材料检测结果如表一所示:表一检测项目单位指标检测结果拉伸强度MPa≥10.516.8拉伸断裂伸长率%≥250253无缺口冲击强度KJ/m2≥25未冲断邵氏硬度邵A≥93±293S2、将热塑性衬垫材料注塑成型形成一定形状的物料,将物料放入烘箱中软化,然后放入压制模具中压制成不带泡罩的单片坯料,将坯料吸塑成单片热塑性衬垫;S3、将多个单片热塑性衬垫层叠形成多层热塑性衬垫,多层热塑性衬垫可以通过热合的方式连接。将多层热塑性衬垫加热软化,再将其放置在夹具和佩戴者头部之间并按照头部形状热塑成形,其冷却后从头上拿开即可定型,最终形成热塑性衬垫。步骤S3中还可以进行冲孔和裁剪的处理,如图2所示。如图3所示,本实施例中的热塑性衬垫由5片组成,至少有四片通过真空成形形成了半封闭的中空小球,这种方式与铸造成形很相似。这些凸起中空小球成形是有一定的规定条件的,故真空成型的结果就是让这些层的平滑部分还包含了空心凸起体。单片热塑性衬垫的一侧设有半封闭的中空小球,层与层之间的小球都相互套合在一起,起到防震的作用。外层是大直径的球状体,内层是小直径的球状体。如图4所示,内层和外层都是平滑连接。连接处的球状体不是交叉的,它们是依次排列的。内层与外层是贴合在一起的,并保持一定的弯曲弧度,组成整个衬垫。当衬垫在热塑性的条件下将它形变到理想的形状然后再冷却,而内外层会随之形变成为需要的尺寸。为了让内层更加贴合佩戴者的头型,加工内层要在200度的温度下加热7-10分钟。当衬垫在适当的温度和时间下加热后将其安置在头盔外壳的里面或者放置在固定的夹具上,然后戴在佩戴者的头上并加压保持3分钟直到内层冷却形成固体状。本专利技术还提供了一种个体防护头盔内部热塑性衬垫,通过上述的制作方法制得,其包括多个层叠在一起的单片热塑性衬垫,单片热塑性衬垫由热塑性衬垫材料制成,热塑性衬垫材料包括热塑性弹性树脂、丙烯酸共聚物复合改性剂和无机纳米粒子助剂。进一步的,热塑性弹性树脂是乙烯基醋酸盐、甲基丙烯酸与乙烯的共聚物,丙烯酸共聚物和热塑性弹性树脂复合后形成强迫互容的互穿网络聚合物。进一步的,单片热塑性衬垫的一侧设有多半封闭的中空小球,层与层之间的小球都相互套合在一起。本专利技术热塑性衬垫制造方法简便并且成本低廉,衬垫能快速贴合佩戴者的头型。衬垫能随意改变层数以符合不同的头型而且佩戴时衬垫不会发生移动。上面结合附图对本专利技术的实施例进行了描述,但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下,在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本专利技术的保护之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种个体防护头盔内部热塑性衬垫制作方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、以热塑弹性树脂作为基本材料,添加丙稀酸共聚物复合改性剂及无机纳米粒子助剂,采用高切双螺杆挤出机对三者进行高速共混、熔融改性,挤出拉条,然后将拉条进行冷却、牵引、切粒,最后得到热塑性衬垫材料;S2、将热塑性衬垫材料注塑成型形成物料,将物料放入烘箱中软化,然后放入压制模具中压制成单片坯料,将坯料吸塑成单片热塑性衬垫;S3、将多个单片热塑性衬垫层叠形成多层热塑性衬垫,将多层热塑性衬垫加热软化,再将其放置在夹具和佩戴者头部之间并按照头部形状热塑成形,其冷却后从头上拿开即可定型,最终形成热塑性衬垫。
【技术特征摘要】
1.一种个体防护头盔内部热塑性衬垫,其特征在于,包括多个层叠在一起的单片热塑性衬垫,所述单片热塑性衬垫由热塑性衬垫材料制成,所述热塑性衬垫材料包括热塑性弹性树脂、丙烯酸共聚物复合改性剂和无机纳米粒子助剂,所述热塑性弹性树脂是乙烯基醋酸盐、甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈联云,张艳玲,彭华,张友刚,
申请(专利权)人:航宇救生装备有限公司,
类型:发明
国别省市:
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