本发明涉及防护产品技术领域，特别涉及一种警用抗动能打击帽垫的制备方法及帽垫。
背景技术：
基层派出所民警、巡警外出执行日常勤务时，有时会受到来自棍棒、酒瓶等动能打击。为避免上述情况对头部带来的伤害，现有的防护措施是佩戴防暴头盔，但是防爆头盔目前主要是在群体性、突发性暴力事件时执法执勤佩戴，在正常执勤情况下不允许佩戴。日常民警执行勤务时佩戴的执勤便帽，没有防护功能。
微孔发泡材料被誉为“21世纪的新型材料”，是以超临界二氧化碳(CO2)或氮气(N2)为发泡剂替代传统的有机发泡剂，是目前最新、最环保和最安全的聚合物发泡技术，完全消除了氟氯烃、烷烃、石油醚等有机溶剂以及发泡剂偶氮二甲酰胺带来的环境危害和安全问题，构筑聚合物发泡领域的绿色制造过程，为人类创造绿色聚合物微孔材料。现有的微孔发泡材料在制备的过程中容易出现收缩的现象，影响产品的使用寿命。目前市场上还没有通过微孔发泡材料来制备警用帽垫的现有技术。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的不足，本发明提供一种警用抗动能打击帽垫的制备方法及帽垫。
本发明的技术方案为：
一种警用抗动能打击帽垫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所需原料投入注塑机中，注塑成帽垫雏形；
(2)将帽垫雏形放入反应釜中进行发泡；
(3)在反应釜中通入发泡剂，通过至少三个阶段进行梯度发泡，当通过三个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至60-80℃，压力梯度升至5-10MPa，耗时5-10min；第二阶段梯度降温至55-75℃，压力梯度降至4-8MPa，耗时2-5min；第三阶段梯度升温至130-180℃，压力梯度升至20-30MPa，耗时10-20min；
(4)反应釜泄压，得到一次发泡帽垫；
(5)将一次发泡帽垫放入模具中进行二次模压成型；
(6)打开模压模具，得到发泡帽垫成品。
进一步的，所述原料为聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚醚砜、聚醚醚酮、硅橡胶、三元乙丙橡胶、热塑性聚氨酯或热塑性弹性体中的一种或一种以上的组合。
进一步的，所述步骤(1)中将原料投入注塑机后的压力设置为15-20Bar，流量为15-30mm/s，注塑时间为4-10s。
进一步的，所述步骤(3)中的发泡剂为超临界流体、化学发泡剂、除超临界流体外的物理发泡剂中的至少一种。
更进一步的，所述超临界流体为超临界二氧化碳或超临界氮气中的至少一种，所述超临界二氧化碳的用量为原料重量的0.1-10％，所述超临界氮气的用量为原料重量的0.1-8％。
进一步的，所述化学发泡剂为AC发泡剂、AD发泡剂、ADC发泡剂中的至少一种，所述化学发泡剂的用量为原料重量的5-15％。
进一步的，所述除超临界流体外的物理发泡剂为丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷中的至少一种，所述物理发泡剂的用量为原料重量的5-15％。
进一步的，所述步骤(3)中通入超临界流体，当通过三个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至80℃，压力梯度升至10MPa，耗时10min；第二阶段梯度降温至75℃，压力梯度降至8MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至150℃，压力梯度升至20MPa，耗时10min。
进一步的，所述步骤(3)中通入超临界流体，当通过四个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至60-80℃，压力梯度升至5-10MPa，耗时10min；第二阶段梯度降温至55-75℃，压力梯度降至4-8MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至90-100℃，压力梯度升至15MPa，耗时2min；第四阶段梯度升温至130-180℃，压力梯度升至20MPa，耗时5min。
应用上述一种警用抗动能打击帽垫的制备方法制备的帽垫。
本发明的有益效果是：
本发明的制备方法将帽垫雏形放入反应釜中进行发泡的过程中通过梯度升温降温升温，升压降压升压的过程，在保证了原料发泡的前提下，保证了发泡制品的稳固性，避免其发泡后收缩的现象。相比现有超临界发泡制品，本发明的帽垫具有立体感的泡孔结构，泡孔小，泡孔密度大，泡孔均匀，吸能好，具有较强的防护功能。
通过本发明制备方法制备的帽垫质轻、防护性能好，可减少对头部动能打击伤害。本发明的帽垫具有一定的隐蔽性，可应用到便衣、安保及民用领域，为佩戴人员的头部形成一定的防护，有效减少动能打击带来的伤害。
具体实施方式
以下对本发明进行更加详细的说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
一种警用抗动能打击帽垫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所需丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物原料投入注塑机中，温度设置为220℃，压力设置为20Bar，注塑4s成帽垫雏形；
(2)将帽垫雏形放入超临界反应釜中进行超临界发泡；
(3)在反应釜中通入原料重量10％的超临界二氧化碳，通过三个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至80℃，超临界流体的压力梯度升至10MPa，耗时10min；第二阶段梯度降温至75℃，超临界流体的压力梯度降至8MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至150℃，超临界流体的压力梯度升至20MPa，耗时10min。
(4)反应釜泄压，得到一次发泡帽垫；
(5)将一次发泡帽垫放入模具中进行二次模压成型；
(6)打开模压模具，得到发泡帽垫成品。
实施例2
一种警用抗动能打击帽垫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所需聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物按照重量比1:1投入注塑机中，温度设置为200℃，压力设置为10Bar，注塑10s成帽垫雏形；
(2)将帽垫雏形放入超临界反应釜中进行超临界发泡；
(3)在反应釜中通入原料重量8％的超临界氮气，通过四个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至80℃，超临界流体的压力梯度升至10MPa，耗时10min；第二阶段梯度降温至75℃，超临界流体的压力梯度将至8MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至100℃，超临界流体的压力梯度升至15MPa，耗时2min；第四阶段梯度升温至180℃，超临界流体的压力梯度升至20MPa，耗时5min。
(4)反应釜泄压，得到一次发泡帽垫；
(5)将一次发泡帽垫放入模具中进行二次模压成型；
(6)打开模压模具，得到发泡帽垫成品。
实施例3
一种警用抗动能打击帽垫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所需聚对苯二甲酸乙二醇酯原料投入注塑机中，温度设置为250℃，压力设置为20Bar，注塑5s成帽垫雏形；
(2)将帽垫雏形放入反应釜中进行发泡；
(3)在反应釜中通入原料重量10％的AC发泡剂，通过三个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至60℃，超临界流体的压力梯度升至6MPa，耗时10min；第二阶段梯度降温至55℃，超临界流体的压力梯度降至5MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至130℃，超临界流体的压力梯度升至20MPa，耗时20min。
(4)反应釜泄压，得到一次发泡帽垫；
(5)将一次发泡帽垫放入模具中进行二次模压成型；
(6)打开模压模具，得到发泡帽垫成品。
实施例4
一种警用抗动能打击帽垫的制备方法，包括如下步骤：
(1)将所聚甲基丙烯酸甲酯原料投入注塑机中，温度设置为200℃，压力设置为30Bar，注塑10s成帽垫雏形；
(2)将帽垫雏形放入反应釜中进行发泡；
(3)在反应釜中通入原料重量10％的丙烷发泡剂，通过三个阶段进行梯度发泡时，第一阶段梯度升温至60℃，超临界流体的压力梯度升至6MPa，耗时5min；第二阶段梯度降温至55℃，超临界流体的压力梯度降至5MPa，耗时5min；第三阶段梯度升温至150℃，超临界流体的压力梯度升至20MPa，耗时10min。
(4)反应釜泄压，得到一次发泡帽垫；
(5)将一次发泡帽垫放入模具中进行二次模压成型；
(6)打开模压模具，得到发泡帽垫成品。
试验例
实施例1和实施例2制备的警用抗动能打击帽垫的抗打击性能如下表：
从上表可以看出，本发明的帽垫吸能好，具有较强的防护功能，不易收缩，使用时间长。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。