本发明涉及坐垫领域，尤其涉及一种鞍座及其生产工艺。
背景技术：
：自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆，人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。自行车作为环保的交通工具用来代步、出行；越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼或出游；自行车本身也是一项体育竞技运动，有公路自行车赛、山地自行车赛、场地自行车赛、特技自行车比赛等。特别是这几年来，共享单车的出现，满大街都是共享单车，极大的方便了人们的出行，人们的生活中越来越离不开自行车了。每个都希望自行车上有一个舒适的鞍座，鞍座是自行车上供人骑座的部件，是自行车的必备零件之一，它选择的好坏事关重要！由于自行车遮雨棚的数量限制，很多自行车在雨雪天都还是需要放在露天，雨雪将鞍座弄湿给人们使用自行车带来了很多不便。鞍座是自行车不可缺少的一部分，现有技术中，自行车的鞍座一般包括海绵垫和包裹在海绵垫外的防水革层。随着共享单车的普遍，在生活中会经常遇到这样的现象，自行车被随意放置在路边，暴露在空气中，日晒雨淋，自行车的鞍座有裂缝，特别早上或下雨过后，鞍座被弄湿，即使表面擦干净了，但是鞍座里可能会有积水，坐上去后会弄湿裤子，不方便使用。技术实现要素：本发明的目的一在于提供一种鞍座，该鞍座具有防水、抗菌、耐磨和弹性好的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种鞍座，包括鞍座本体和设置在鞍座本体外的防水膜，所述鞍座本体由etpu颗粒发泡聚合而成；所述etpu颗粒包括如下组分：甲苯二异氰酸酯30～40wt％、聚酯酰胺15～20wt％、耐水解剂20～30wt％、发泡剂1～5wt％、交联剂5～10wt％、抗菌剂0.1～1wt％和助剂10～20wt％；所述耐水解剂包括己二酸、对苯二甲酸和聚碳化二亚胺中的一种或两种；所述助剂包括磨料和染料；所述防水膜包括pu膜、pet膜、pe膜和pvc膜中的任意一种。etpu颗粒爆米花材料，是通过改变tpu结构重组得到的高回弹泡沫颗粒的新型tpu发泡材料，称为etpu(膨胀热塑性聚氨酯)爆米花材料,是由无数个弹性十足的重量很轻的tpu发泡小球集结在一起的一种新型高分子材料。具有环保、超轻密度、不易变形、高耐磨、耐温变和耐黄变等特点。etpu发泡材料是具有高防水性、防寒、保暖、抗紫外线等许多优异的功能。本发明的鞍座使用etpu颗粒为主材料，由etpu(一种聚氨酯发泡颗粒)直接加热发泡成型，外观漂亮，具有一定的防水性，etpu颗粒的孔是封闭的，封闭率达95％,雨水不会从孔间渗过去，垫材本身不会吸附水，从而提高鞍座的防水性能，使得鞍座具有etpu所具备的优异性能，即本发明的鞍座轻密度、不易变形、弹性优异且回弹效果和缓冲性能好，使得鞍座承载部分振动，使用舒适；且本发明的鞍座具有高防水性、防寒、保暖、抗紫外线等许多优异的功能，在一定程度上提高鞍座的使用寿命，使得自行车的鞍座易于维护；且由etpu发泡颗粒直接加热发泡成型鞍座不仅弹性优异，同时提供了所需要的回弹效果和缓冲性能，使用舒适。二异氰酸酯与羟基化合物的反应生成氨甲基酸酯，本发明中选择30～40wt％的甲苯二异氰酸酯和15～20wt％聚酯酰胺反应生可生成聚氨酯，优选为32～38wt％的甲苯二异氰酸酯和16～19wt％的聚酯酰胺、生成聚氨酯的速度快，材料易得，易于实施。聚酯型tpu，水解断键可以发作在酯基或氨酯基上，由于前者较后者更易于水解，且断键后生成两个短链，一个是端羟基，另一个是端羧基，羧基呈酸性，可进一步催化酯基的水解，从而加速降解，改善tpu的耐水性主要是改善聚酯型tpu的耐水性。在聚氨酯生成的时加入耐水解剂，可提高聚氨酯的防水性，耐水解性。本发明中，耐水解剂包括己二酸、对苯二甲酸和聚碳化二亚胺中的一种或两种。添加聚酯的碳链长度，可使其水解动摇性提高，在聚酯结构中引入支链，或引入刚性环结构，可提高聚氨酯的防水性。还可以用己二醇或新戊二醇分解的聚酯较乙二醇或丁二醇分解聚酯的耐水性好，但本钱比较高。聚酯所含羧基和水解所发作的羧基与聚碳化二亚胺反应，生成酰脲衍生物，从而使羧基的自动催化作用中止，又由于每个聚碳化二亚胺分子含有多个碳化二亚胺，它可以将断链构成的端羧基聚合物重新衔接起来，从而起到修补链的作用，因此在聚酯型tpu中参与聚碳化二亚胺可改善其耐水性。聚氨酯水解断键可以发作在醚键和氨酯基上，由于醚键很耐水解，所以多发作在氨酯基上，氨酯基断键后生成两个短链，一个是端羟基，另一个是端氨基，此两种基团均对其进一步降解无催化作用。本发明中，选择己二酸和对苯二甲酸作为耐水解剂，是在在聚酯结构中引入支链，或引入刚性环结构，可提高其水解动摇性。优选，耐水解剂为己二酸和对苯二甲酸，且己二酸和对苯二甲酸别占etpu颗粒总重量的5～10wt％和15～20wt％，优选为6～9wt％的己二酸和16～19wt％的对苯二甲酸，采用由己二酸和对苯二甲酸按一定比例混合，己二酸和对苯二甲酸相互配合，相互配合，可使得聚氨酯具有较好的耐水性，从而使得本发明制备的鞍座具有优良的防水性。聚氨酯发泡剂在聚氨酯发泡中的作用：聚氨酯发泡速度快；聚氨酯发泡经济效益好；聚氨酯发泡耐老化好；聚氨酯发泡防水性能好。泡沫孔是封闭的，封闭率达95％,雨水不会从孔中渗过去，因此，本发明中，在聚氨酯发泡成型的过程中加入1～5wt％的发泡剂，优选为2～4wt％，可以加快etpu颗粒的发泡速度，使得发泡后的etpu颗粒防水，耐老化，从而使得本发明的鞍座具有良好的防水性能和耐老化性能。本发明中发泡剂包括：双氰胺、三氧化二锑、环氧大豆油和发泡剂ac(偶氮二甲酰胺)中的任意一种或多种，发泡剂ac的具有发气量大、用途广泛、性能稳定、不易燃、不污染、无毒无味、对模具不腐蚀对制品不染色，且分解温度可调节，不影响固化和成型速度等特点。且常压发泡、加压发泡均可，发泡均匀，细孔结构理想，本发明中优先选用发泡剂ac。交联剂也叫固化剂、硬化剂或熟化剂，它能使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构，以此提高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能，可用于发泡或不发泡制品。本发明中，在聚氨酯发泡中加入5～10wt％的交联剂，优选为6～9wt％，可提高etpu颗粒的强度、耐热性、耐磨性，从而使得本发明的鞍座的机械强度高，耐热，耐摩擦。常见的交联剂为：过氧化氢二异丙苯，二亚乙基三胺、二甲胺基丙胺和二乙胺基丙胺等。抗菌剂指能够在一定时间内，使某些微生物(细菌、真菌、酵母菌、藻类及病毒等)的生长或繁殖保持在必要水平以下的化学物质，抗菌剂是具有抑菌和杀菌性能的物质或产品。本发明中，在聚氨酯发泡时，加入0.1～1wt％的抗菌剂，优选为0.3～0.7wt％，加入抗菌剂，使得鞍座可以起到抗菌除臭的效果，且只需少量添加量即可表现优异的抗菌效果；常用的抗菌剂有：纳米银粒子、季铵盐化合物、heir～fp发泡抗菌剂等。抗菌剂安全、无毒副作用，对皮肤、眼睛无刺激，皮肤对其无过敏；对光、热稳定；不会产生细菌耐药性，长久有效。在聚氨酯内添加助剂，可改善聚氨酯的性能。本发明中所述助剂包括磨料和染料，磨料包括白碳黑、钛白粉和碳酸钙中的任意一种或多种。白炭黑即气相二氧化硅的俗名，具有良好的活性和吸附率，补强效果好，有很高的绝缘性，且白炭黑颗粒细，网状链堆积紧密，比表面积大，单位质量颗粒多，有利于在聚合物中形成链式结构，从而可加强聚氨酯的交联强度。钛白粉是一种重要的无机化工产品，主要成分为二氧化钛的白色颜料，又具有补强、防老化、填充作用，可作为着色剂，钛白粉无毒它化学性质稳定，折射率高、不透明度高、遮盖力高、白度好、且无毒害，环保，具有一定的抗褪色作用。碳酸钙，白色固体状，无味、无臭，有无定型和结晶型两种形态，可有效增加或调节材料刚性,韧性,以及弯曲强度等,并可改善聚氨酯加工体系的流变性能,降低塑化温度,提高制品尺寸稳定,耐热性及表面光洁性。由etpu颗粒直接发泡而成的鞍座外观漂亮，加入染料后，色彩多样，可以根据需要加入指定的颜色，例如：黑色、白色、蓝色、红色、粉色或交叉色等，也可以做成迷彩色，制得具有颜色的etpu颗粒。优选，助剂为钛白粉2～4wt％、碳酸钙7～14wt％和染料1～2wt％。在聚氨酯中加入一定量的钛白粉、碳酸钙和染料，三者相互作用，相互配合，可调高etpu颗粒的机械强度、调节其刚性、韧性、以及弯曲强度等，可以根据具体喜好或需要加入染料，etpu颗粒的颜色可选择，且颜色不容易褪色；还能使本发明制得的鞍座耐晒，不易开裂。本发明中，所述防水膜包括pu膜、pet膜、pe膜和pvc膜中的任意一种。pu膜、pet膜、pe膜和pvc膜均具有一定的耐磨性和防水性，在鞍座外包覆有pu膜、pet膜、pe膜或pvc膜，使得本发明的鞍座具有一定的耐磨性和防水性。优选，所述防水膜为pu膜，pu膜即聚氨酯薄膜，是一种无毒无害的环保材料，对人体皮肤无任何伤害，其弹性佳，轻度高，pu大分子中含有大量的极性基团，分子间力很强，导致其具有优良成膜性，能够在垫材表面形成坚韧而耐久的薄膜，具有优异的防水性能，厚度为0.012～0.035mm时能承受水压在10000mm以上水柱，厚度极薄却有其他材料无法比拟之物性表现，且pu膜耐磨、抗菌、不致敏、透明、易擦洗，且变干的速度块，本发明的鞍座在经过雨淋后，雨水不会进入渗透到鞍座里面，且擦拭表面，鞍座表面快速变干。本发明的目的二在于提供一种鞍座的生产工艺，该生产工艺具有步骤简单、适合批量生产的优点。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种鞍座的生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤：s1,制备etpu颗粒，备用；s2，将pu膜铺设在80～100℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；s3,将s1中备用的etpu颗粒输送到模具内，在90～110℃下对模具加热5～10min；s4,冷却脱模，得到鞍座。etpu颗粒包括如下制备步骤：按设定的比例称取甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料；并将称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在150～170℃，140～160mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。通过上述方法，首先制得需要的etpu颗粒，再将etpu颗粒和放入铺设有pu膜的模具内，发泡热压成型，即可制得鞍座。该鞍座的生产工艺简单的步骤简单，操作方便，易于实施，适合批量生产。综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：本发明的鞍座可防水、防晒、抗菌、耐磨、耐老化、弹性好，且生产工艺简单，适合批量生产。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1etpu颗粒包括如下制备步骤：称取30g甲苯二异氰酸酯、15g聚酯酰胺、9g己二酸、20g对苯二甲酸、5g发泡剂、8g交联剂、0.1g抗菌剂、4g钛白粉、7g碳酸钙和1.9g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在150℃，160mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在100℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在110℃下对模具加热10min；冷却脱模，得到鞍座。实施例2etpu颗粒包括如下制备步骤：称取40g甲苯二异氰酸酯、20g聚酯酰胺、5g己二酸、15g对苯二甲酸、2g发泡剂、5g交联剂、0.3g抗菌剂、2g钛白粉、9g碳酸钙和1.7g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在160℃，150mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在90℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在90℃下对模具加热9min；冷却脱模，得到鞍座。实施例3etpu颗粒包括如下制备步骤：称取32g甲苯二异氰酸酯、17g聚酯酰胺、10g己二酸、15g对苯二甲酸、3g发泡剂、6g交联剂、0.7g抗菌剂、4g钛白粉、11g碳酸钙和1.3g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在170℃，140mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在80℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在100℃下对模具加热8min；冷却脱模，得到鞍座。实施例4etpu颗粒包括如下制备步骤：称取38g甲苯二异氰酸酯、15g聚酯酰胺、5g己二酸、16g对苯二甲酸、5g发泡剂、9g交联剂、1g抗菌剂、2g钛白粉、8g碳酸钙和1g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在155℃，155mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在85℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在95℃下对模具加热7min；冷却脱模，得到鞍座。实施例5etpu颗粒包括如下制备步骤：称取35g甲苯二异氰酸酯、18g聚酯酰胺、6g己二酸、18g对苯二甲酸、4g发泡剂、7g交联剂、0.5g抗菌剂、2g钛白粉、8g碳酸钙和1.5g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在165℃，145mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在95℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在105℃下对模具加热6min；冷却脱模，得到鞍座。实施例6etpu颗粒包括如下制备步骤：称取32g甲苯二异氰酸酯、16g聚酯酰胺、8g己二酸、17g对苯二甲酸、1g发泡剂、10g交联剂、1g抗菌剂、3g钛白粉、12g碳酸钙和2g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在158℃，151mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在89℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在99℃下对模具加热5min；冷却脱模，得到鞍座。实施例7etpu颗粒包括如下制备步骤：称取31g甲苯二异氰酸酯、19g聚酯酰胺、7g己二酸、19g对苯二甲酸、1g发泡剂、5g交联剂、0.1g抗菌剂、2.9g钛白粉、14g碳酸钙和1g染料；称取量好后的甲苯二异氰酸酯、聚酯酰胺、己二酸、对苯二甲酸、发泡剂、交联剂、抗菌剂、钛白粉、碳酸钙和染料混合均匀，在162℃，149mpa气压下发泡聚合，挤出、制粒，得到etpu颗粒。一种鞍座的生产工艺如下步骤：将pu膜铺设在91℃的模具内上，使pu膜吸附在模具底壁上；将etpu颗粒输送到模具内，在101℃下对模具加热7.5min；冷却脱模，得到鞍座。以实施例1作为参照组对比例1对比例1与实施1的区别在于对比例1中没有加入己二酸和对苯二甲酸，其它均与实施例1保持一致。对比例2对比例2采用现有技术中售卖的鞍座，具体为邢台、米波七鞍座，size:260x210。结果测试:对实施例1～7制得的鞍座和对比例1～2所得的鞍座进感官检测，检测结果如下：表1鞍座感官评价表样品色泽气味表面实施例1均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例2均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例3均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例4均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例5均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例6均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布实施例7均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布对比例1均匀无刺激性气味呈现不规则的颗粒纹路，且表面有气眼分布对比例2均匀有点刺激性气味平整观察表1可知，本发明制得的鞍座色泽均匀，比较美观；无刺激性气味，使用起来比较愉快；表面呈现不规则的颗粒纹路，即etpu颗粒在表面形成的凸点，能在一定程度上起到按摩的作用，促进血液循环。2、根据gb/t24451～2009标准对实施例1～7和对比例1～2所制得的鞍座进行基本物理性能检测，检测结果如表2所示。表2样基本物理性能检测表样品回弹率/％硬度/度拉伸强度/kpa撕裂强度/ncm75％/25％压陷入比实施例16845471.64.2实施例26745461.624.1实施例36745451.624.3实施例46845451.64实施例56845471.614实施例66745471.64.2实施例76745461.634.4对比例15066411.624.3对比例21272350.91.8观察表2可知，根据实施例1～7和对比例1～2所制得的样品的鞍座均符合标准，但是本发明实施例1～7所制得的鞍座的基本物理性能不管是回弹率、拉伸强度、撕裂强度还是75％压缩永等均优于对比例2所制得的鞍座，按照本发明所述的配方和生产工艺制作的鞍座具有耐磨、柔韧、高回弹、耐撕裂、耐拉伸性和耐形变的特性。3、对实施例1～7和对比例1～2所制得的鞍座进行防水实验检测，检测结果如表4所示。分别将实施例1～7和对比例1～2所制得的鞍座试样安装在环形夹持器上，保持夹持器与水平成45°，试样中心位置距喷嘴下方一定的距离，用一定量的去离子水或蒸馏水喷淋试样，喷淋后，通过试样外观与沾水现象比较，描述及其评价见表3，确定样品的沾水等级，并以此评价样品的防水性能，检测评价结果如表4，实验过程参见gb/t47452012标准。表3描述及其评价表表4各样品的评价等级表观察表3和表4，说明本发明制得的鞍座具有优异的防水性能，且在etpu颗粒的组分内加入按一定比例混合的己二酸和对苯二甲酸，己二酸和对苯二甲酸相互配合，相互配合，可使得聚氨酯具有较好的耐水性，从而使得本发明制备的鞍座具有优良的防水性。当前第1页12