[发明专利]一种蓄热聚苯乙烯泡沫及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种蓄热聚苯乙烯泡沫及其制备方法和应用，该方法包括：将去离子水、苯乙烯单体、相变微胶囊和第一助剂混合，得到含相变微胶囊的聚苯乙烯颗粒；在含相变微胶囊的聚苯乙烯颗粒中加入去离子水和第二助剂，浸渍，得到可发性含相变微胶囊的聚苯乙烯；以及将可发性含相变微胶囊的聚苯乙烯进行预发泡、熟化以及发泡，得到聚苯乙烯泡沫。通过本发明的方法制备的聚苯乙烯泡沫提高了头盔佩戴的舒适性，提高了聚苯乙烯泡沫的蓄热性能，并且相变微胶囊的加入也保持了其力学性能，使其符合力学性能要求。

技术领域

本发明涉及头盔内部聚苯乙烯泡沫，更具体地，涉及一种蓄热调温的聚苯乙烯泡沫及其制备方法和应用。

背景技术

头盔缓冲层是为了更好地保护头盔佩戴人员在遭受意外伤害时减少或防止头部损伤，通常采用以泡沫塑料或泡沫橡胶之类作为缓冲层，用来分散和吸收冲击动能。但是，作为缓冲层的防震发泡材料(泡沫塑料或者泡沫橡胶)为不良导热材料，在夏季高温环境下佩戴时对头部形成相对密闭的热环境，头部舒适感较差；佩戴人员为避免出汗不适，有时放弃头盔佩戴，提高了意外受伤的风险。

目前，通常通过在摩托车头盔中外壳顶部开设通风孔来达到散热的目的，虽然该方案在一定程度上改善了骑行过程中的散热难的问题，但在车速较慢或者静止时散热难的问题依然存在，缓冲层保温效果并未得到解决，同时外壳开孔降低头盔安全系数并且力学性能较低。

发明内容

针对以上问题，本发明通过在缓冲泡沫中加入相变微胶囊，及时将头部释放的热量吸收，避免头盔内热量积蓄造成头部出汗等。

本发明提供了一种制备聚苯乙烯泡沫的方法，所述方法包括：

将去离子水、苯乙烯单体、相变微胶囊和第一助剂混合，得到含相变微胶囊的聚苯乙烯颗粒；在所述含相变微胶囊的聚苯乙烯颗粒中加入去离子水和第二助剂，浸渍，得到可发性(即具有可发泡的性质)含相变微胶囊的聚苯乙烯；以及将所述可发性含相变微胶囊的聚苯乙烯进行预发泡、熟化以及发泡，得到聚苯乙烯泡沫。

在以上方法中，所述相变微胶囊的相变温度为25～30℃。

在以上方法中，所述第一助剂包括分散剂、悬浮剂、乳化剂、增塑剂和引发剂。

在以上方法中，所述分散剂包括磷酸钙、磷酸钠和醋酸钠中的一种或多种；所述悬浮剂包括聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和淀粉醚中的一种或多种；所述乳化剂包括十二烷基苯磺酸钠、十三烷醇聚醚-4羧酸和十二烷基硫酸钠中的一种或多种；所述增塑剂包括磷酸三丁酯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯和邻苯二甲酸二异壬基酯中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯和偶氮二异丁腈中的一种或多种。

在以上方法中，所述第二助剂包括分散剂和发泡剂。

在以上方法中，所述分散剂包括磷酸钙、磷酸钠和醋酸钠中的一种或多种；所述发泡剂包括戊烷、异丁烷和正丁烷中的一种或多种。

在以上方法中，所述浸渍的温度为100～120℃，所述浸渍的压力为0.5～0.8MPa，以及所述浸渍的时间为2～3h。

在以上方法中，所述预发泡的温度为80～110℃，以及所述预发泡的倍数为30～50倍。

在以上方法中，所述熟化的时间为20～24h，以及所述熟化的温度为常温。

在以上方法中，所述发泡的温度为115～125℃。

在以上方法中，所述去离子水、所述苯乙烯单体、所述相变微胶囊和所述第一助剂的质量比为800～1200:800～1200:100～500:8～10。

在以上方法中，所述含相变微胶囊的聚苯乙烯颗粒、所述去离子水和所述第二助剂的质量比为:800～1200:800～1200:1～3。

本发明还提供了一种根据以上方法制备的聚苯乙烯泡沫。