[发明专利]基于热塑性弹性体的凝胶和缓冲材料及其制备方法

说明书

本公开涉及由热塑性弹性体制成的凝胶材料。凝胶材料中的热塑性弹性体的含量很少。即使降低了热塑性弹性体的含量，凝胶材料仍具有优异的性能。本公开凝胶材料具有成本效益和良好的强度。本公开还涉及由热塑性弹性体凝胶制成的缓冲材料。此外，本公开还涉及制备该凝胶和缓冲材料的方法。

技术领域

本公开涉及热塑性弹性体(TPE)领域。更具体地，本公开涉及由热塑性弹性体制成的凝胶。更具体地，本公开涉及由热塑性弹性体凝胶制成的缓冲材料。此外，本公开还涉及制备该凝胶和缓冲材料的方法。

背景技术

历史以来，床垫行业或缓冲行业(沙发、椅子等)主要采用泡沫、棉絮、金属弹簧、聚氨酯泡沫和乳胶泡沫等。然而，在过去十年左右，热塑性弹性材料和硅胶正以缓慢但稳定的速度进入医疗领域。这是因为TPE具有成本低、易于回收、环境友好等优点。自那以后，这个行业没有任何重大的发展或发明。本公开提供了更好的方案。

大约二十年前，人们发现了一种蓬松、固体、弹性强的凝胶并应用于医疗领域，这种凝胶具有弹性变形抗性，形状记忆恢复能力强，尺寸稳定，密度在0.6-0.99之间。这些物质被称为热塑性弹性体和热塑性塑料的特性组合，因为这些物质可以进入熔融状态并塑形，并且可以通过加热使成形制品再次进入熔融状态，但仍然保持橡胶般的弹性特性。

可以获取用于缓冲材料凝胶的热塑性弹性体的文献，然而，由本发明所公开的由特定热塑性弹性体制成的特定凝胶并未被任何参考文献中公开。

以往报道的作为缓冲材料的基于热塑性弹性体的凝胶的制造方法和配方都较为复杂，并且包括许多组分，但是未能获得理想的结果。本公开使用的配方不包括那么多的组分。一些参考文献中指出通过热熔法混合组分是相当危险的，因为混合料的熔点特别是加入填料后的熔点变得相当高，常常超过增塑油的闪点。在本案中，整个混合调和过程是在70℃下进行的，远低于油的闪点。在先前的方法中，即使加入了昂贵的非出油剂(non-bleeding agents)，仍会明显出油。本发明的组成实现了不出油的产品。这在向配方中添加聚丙烯(PP)和偶氮二甲酰胺(ADC)后成为可能。在所有报道的配方中，出油仍然是一个长期的问题。为了获得所需的强度和刚度，配方中通常使用更高比例的TPE，而这在成本方面是不可取的。

本公开的配方/组成和方法克服了现有技术的问题，并通过添加聚丙烯(PP)和偶氮二甲酰胺(ADC)而在不增加热塑性弹性体(TPE)含量的情况下得到具有良好强度和刚度的更优产品。

与传统可用凝胶、硅胶基凝胶和其他缓冲材料(如乳胶和记忆泡沫)相比，本发明公开的凝胶成本更低。与传统缓冲材料(如棉花、泡沫、弹簧等)相比，所公开的凝胶具有更好的物理性能和减压性能。所公开的凝胶比任何其他传统的缓冲材料，如记忆泡沫、乳胶和泡沫，具有更好的拉伸强度、伸长率和压缩永久变形(评估随着时间的下凹(sagging)程度)。

本发明还公开了基于热塑性弹性体的凝胶的制备方法。本发明还涉及有助于分配重量的床垫设计。

本公开或凝胶材料解决的最大问题是增加缓冲材料的舒适性和减压性。本公开的材料不会随着时间的推移而下凹，而这是现有材料的主要缺点。因此，与现有材料相比，本公开显示出在寿命和下凹性方面的改进。

附图说明

图1显示了具有均匀分布的空心柱的缓冲元件的着色图像。

图2显示了上述结构的2D图，图中示出了25/25mm的隔墙、空心柱。

图3显示了一小部分缓冲垫的3D图。

图4a-4f示出了用所开发的弹性凝胶代替泡沫/弹簧/乳胶床垫的组件。

具体实施方式

虽然本发明容易受到各种修改和替代形式的影响，但其具体方面已经通过示例示出，下文将进行详细描述。然而，应当理解的是，并不旨在将本发明限制于所公开的特定形式，相反，本发明将涵盖落入本发明的精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。