一种床垫内置弹簧结构的制作方法

本发明涉及一种床垫内置弹簧结构。

背景技术：

床垫是一种较为常用的家居用品，在床垫的内部需要内置弹簧，现有技术中的弹簧大多是直接固定于床垫内侧，与床垫的上、下层之间固定，安装难度较大，并且使用后非常容易发生支撑失效的情况。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种易于安装，并且支撑较为可靠，使用耐久度较佳的床垫内置弹簧结构。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座，所述支座的表面环形设置有四个卡座，所述卡座的顶部设置有槽体，在所述槽体的底部设置有圆形的卡扣槽，在两个所述支座之间配合有弹簧，所述弹簧的上、下端均卡设在所述卡扣槽内，在所述支座的表面环形设置有四个支架，所述支架为L形，四个所述支架组合后形成一个十字形的通道，在所述支座远离所述支架的那一表面处环形设置有四个固定块，所述固定块具有通过槽，在所述通道内配合有减震块。

优选地，所述槽体的槽宽小于所述卡扣槽的直径，通过设置卡扣槽可以将弹簧固定，避免弹簧与支座脱离。

优选地，所述支座远离所述支架的那一侧面处设置有凹槽，该凹槽的深度为1mm-2mm，在凹槽内设置有加强板，通过设置加强板可以增加支座的受力能力。

优选地，所述加强板为钢制板。

优选地，所述减震块为橡胶块，所述减震块的垫块，所述垫块的四个顶角位置处均设置有直角槽，所述支架与所述直角槽之间过渡配合，通过设置减震块，当弹簧压缩至接近极限时，两块减震块接触，达到限位效果。

优选地，所述橡胶块由下述方法制备：

(1)在密炼机中依次加入40-50重量份天然橡胶、15-25重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为400-600转/分，温度90-130℃，时间5-10分钟；

(2)在所述密炼机中再加入15-25重量份炭黑、5-15重量份二氧化硅、1-5重量份硬脂酸钙、5-10重量份二硫化钼、1-5重量份邻苯二甲酸二丁酯、0.3-3重量份阻燃剂进行混炼，转速为400-600转/分，混炼时间15-25分钟，温度为90-130℃，再加入0.5-2.5重量份硫化促进剂，1-3重量份硫磺，继续混炼3-5分钟，得到混炼胶；

(3)将混炼胶室温放置12-24小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度150-180℃，压力8-10MPa，时间40-50分钟；

(4)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

优选地，所述橡胶块由下述方法制备：

(1)将15-25重量份炭黑、5-15重量份二氧化硅、1-5重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、95-105重量份水混合均匀，在50-70℃下以转速为300-600转/分搅拌1-3小时，离心分离，弃上清液将沉淀物在80-120℃下真空干燥12-36小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入40-50重量份天然橡胶、15-25重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为400-600转/分，温度90-130℃，时间5-10分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、1-5重量份硬脂酸钙、5-10重量份二硫化钼、1-5重量份邻苯二甲酸二丁酯、0.3-3重量份阻燃剂进行混炼，转速为400-600转/分，混炼时间15-25分钟，温度为90-130℃，再加入0.5-2.5重量份硫化促进剂，1-3重量份硫磺，继续混炼3-5分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置12-24小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度150-180℃，压力8-10MPa，时间40-50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

优选地，所述阻燃剂为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、卤-磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、铝镁系阻燃剂中的至少一种，所述卤系阻燃剂选自十溴二苯乙烷、四溴双酚A，所述磷系阻燃剂选自磷酸三甲苯酯、双酚A双二苯基磷酸酯，所述卤-磷系阻燃剂为二溴辛戊二醇磷酸酯，所述氮系阻燃剂为氰尿酸三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐，所述铝镁系阻燃剂选自次磷酸铝、氢氧化镁。

进一步优选地，所述阻燃剂为双酚A双二苯基磷酸酯。

优选地，所述硫化促进剂为二硫化四苄基秋兰姆、2-硫醇基苯并噻唑锌盐、二丁基二硫代磷酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸锌中的一种或多种的混合物。

优选地，所述卡座的外侧位置处设置有拨块，所述卡座外侧的靠近下部位置处设置有圆弧形的弯折槽，通过设置拨块方便将槽体打开，便于弹簧的配入，通过弯折槽便于卡座的弯曲。

本发明的有益效果是：本装置易于安装在床垫的内部，在安装时，通过固定带穿过通道和固定块，而后用固定带连接床垫，完成固定，在弹簧压缩过程中，通过两个减震块相抵，可以起到限制弹簧压缩行程的效果，延长弹簧的使用寿命，本装置的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的横截面图；

图3为支座的内侧示意图；

图4为支座的外侧示意图；

图5为卡座的截面图；

图6为固定带穿过通道的示意图；

图7为固定带穿过通过槽的示意图；

图8为减震块的主视图；

图9为本发明的使用状态图。

具体实施方式

阻燃性能测试方法：按照GB/T2406-2009的方法进行阻燃性能测试，仪器为SH5706型塑料燃烧氧指数测定仪(广州信禾电子设备有限公司)。

抗老化性能测试方法：根据人工气候老化实验标准GB/T 16585-1996进行人工加速老化实验(70℃，500h)。

耐磨性能测试方法：按照GB/T1689-1998在无锡蠡园化工电子设备有限公司生产的WX-76型阿克隆磨耗机上进行。

实施例中原料介绍：

聚二甲基二烯丙基氯化铵，CAS号：26062-79-3，山东鲁岳化工有限公司提供的货号为LY 1420的聚二甲基二烯丙基氯化铵。

天然橡胶，采用白沙远龙橡胶开发有限公司提供的型号为SCR10的天然橡胶。

丁苯橡胶，采用中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司提供的型号为1502的丁苯橡胶。

炭黑，采用东莞市彩诺化工有限公司提供的型号为C-1000的炭黑(CAS号：1333-86-4)。

二氧化硅，采用杭州万景新材料有限公司提供的型号为VK-SP30S二氧化硅，粒径为30±5nm。

实施例1

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(2)在所述密炼机中再加入20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份十溴二苯乙烷进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.8重量份2-硫醇基苯并噻唑锌盐，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(3)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(4)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

实施例2

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)将20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、100重量份水混合均匀，在60℃下以转速为400转/分搅拌2小时，在转速为2000转/分下离心分离15分钟，弃上清液将沉淀物在90℃下真空干燥24小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份十溴二苯乙烷进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.8重量份2-硫醇基苯并噻唑锌盐，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

实施例3

与实施例2基本相同，区别仅在于，所述阻燃剂由十溴二苯乙烷替换为双酚A双二苯基磷酸酯。

实施例4

与实施例2基本相同，区别仅在于，所述阻燃剂由十溴二苯乙烷替换为二溴辛戊二醇磷酸酯。

实施例5

与实施例2基本相同，区别仅在于，所述阻燃剂由十溴二苯乙烷替换为三聚氰胺聚磷酸盐。

实施例6

与实施例2基本相同，区别仅在于，所述阻燃剂由十溴二苯乙烷替换为次磷酸铝。

实施例7

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)将20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、100重量份水混合均匀，在60℃下以转速为400转/分搅拌2小时，在转速为2000转/分下离心分离15分钟，弃上清液将沉淀物在90℃下真空干燥24小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份双酚A双二苯基磷酸酯进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.8重量份二硫化四苄基秋兰姆，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

实施例8

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)将20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、100重量份水混合均匀，在60℃下以转速为400转/分搅拌2小时，在转速为2000转/分下离心分离15分钟，弃上清液将沉淀物在90℃下真空干燥24小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份双酚A双二苯基磷酸酯进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.8重量份二丁基二硫代磷酸锌，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

实施例9

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)将20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、100重量份水混合均匀，在60℃下以转速为400转/分搅拌2小时，在转速为2000转/分下离心分离15分钟，弃上清液将沉淀物在90℃下真空干燥24小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份双酚A双二苯基磷酸酯进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.8重量份二甲基二硫代氨基甲酸锌，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。

实施例10

更优选地，所述硫化促进剂由50-70wt％2-硫醇基苯并噻唑锌盐和30-50wt％二丁基二硫代磷酸锌组成。

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

其中，所述支座1、卡座2、支架4、固定块5的材质均为304不锈钢。所述弹簧3的材质为弹簧钢，弹簧内径为50mm，弹簧外径为60mm。

所述减震块6为橡胶块，橡胶块由下述方法制备：

(1)将20重量份炭黑、10重量份二氧化硅、3重量份聚二烯丙基二甲基氯化铵、100重量份水混合均匀，在60℃下以转速为400转/分搅拌2小时，在转速为2000转/分下离心分离15分钟，弃上清液将沉淀物在90℃下真空干燥24小时，得到改性混合物；

(2)在密炼机中依次加入45重量份天然橡胶、20重量份丁苯橡胶进行混炼，转速为500转/分，温度95℃，时间8分钟；

(3)在所述密炼机中再加入改性混合物、3重量份硬脂酸钙、6重量份二硫化钼、1.5重量份邻苯二甲酸二丁酯、1重量份双酚A双二苯基磷酸酯进行混炼，转速为500转/分，混炼时间20分钟，温度为100℃，再加入1.08重量份2-硫醇基苯并噻唑锌盐、0.72重量份二丁基二硫代磷酸锌，2重量份硫磺，继续混炼4分钟，得到混炼胶；

(4)将混炼胶室温放置20小时，然后放入到平板硫化机中，进行硫化，硫化温度160℃，压力8MPa，时间50分钟；

(5)冷却至室温，切割，即得橡胶块。橡胶块性能测试结果为：拉伸强度保持率为99.6％阿克隆磨耗为0.0021cm³·(1.61km)^-1，极限氧指数为44.5％。

实施例11

参阅图1至图9所示的一种床垫内置弹簧结构，包括两个呈上下对称设置的支座1，所述支座1的表面环形设置有四个卡座2，所述卡座2的顶部设置有槽体201，在所述槽体201的底部设置有圆形的卡扣槽202，在两个所述支座1之间配合有弹簧3，所述弹簧3的上、下端均卡设在所述卡扣槽202内，在所述支座1的表面环形设置有四个支架4，所述支架4为L形，四个所述支架4组合后形成一个十字形的通道，在所述支座1远离所述支架4的那一表面处环形设置有四个固定块5，所述固定块5具有通过槽501，在所述通道内配合有减震块6。

本发明中一个较佳的实施例，所述槽体201的槽宽小于所述卡扣槽202的直径，通过设置卡扣槽可以将弹簧固定，避免弹簧与支座脱离。

本发明中一个较佳的实施例，所述支座1远离所述支架4的那一侧面处设置有凹槽(未图示)，该凹槽的深度为1mm，在凹槽内设置有加强板7，通过设置加强板可以增加支座的受力能力。

本发明中一个较佳的实施例，所述加强板7为钢制板。

本发明中一个较佳的实施例，所述减震块6为橡胶块，所述减震块6的垫块661，所述垫块661的四个顶角位置处均设置有直角槽，所述支架4与所述直角槽之间过渡配合，通过设置减震块，当弹簧压缩至接近极限时，两块减震块接触，达到限位效果。

本发明中一个较佳的实施例，所述卡座2的外侧位置处设置有拨块222，所述卡座2外侧的靠近下部位置处设置有圆弧形的弯折槽223，通过设置拨块方便将槽体打开，便于弹簧的配入，通过弯折槽便于卡座的弯曲。

测试例

将实施例1-9的橡胶块进行性能测试，具体结果见表1。

表1：橡胶块性能测试结果表

实施例1与实施例2相比可知，采用聚二烯丙基二甲基氯化铵改性，拉伸强度保持率、阿克隆磨耗数据大幅提高。实施例2-6相比可知，阻燃剂采用双酚A双二苯基磷酸酯不仅取得了理想的阻燃性能，同时抗老化性能也较为优异。