发泡材料复合体及包含其的垫的制作方法

本实用新型属于材料的复合结构领域，涉及一种发泡材料复合体及包含其的垫。

背景技术：

随着人们对生活质量的要求越来越高，发泡材料在日常生活中随处可见，例如床垫、坐垫、靠垫、佛垫、地垫等用品。坚硬的发泡体强度比较高，不易断裂，但舒适度不够，弹性较差。有待研发人员研发出两者兼具的发泡体。

聚合物发泡材料是指发泡剂在聚合物基体中气化形成的多孔结构材料。自20世纪30年代聚合物工业发展开始，聚合物发泡材料就随之发展建立起来。聚合物发泡材料相对于没有发泡的聚合物材料，具有质轻、可吸收冲击载荷、比强度高、隔热保温、隔音减震、耐久模量、光学等性能，以及成本低、节约材料等特点，广泛应用于日常生活、运输、飞机制造、游乐设施、建筑、医药、军事、石油钻井和海产品养殖等领域。近年出现的泡孔直径小于、泡孔密度大于个的微孔发泡材料，极大地提高了聚合物发泡材料的机械性能，进一步扩大了聚合物发泡材料的应用范围。

但是高分子材料有大量因发泡反应产生的气体充斥在其中，导致其具有很薄的内壁，本征耐热性不高，大大限制了聚氨酯的实际应用。此外，其不能有效隔绝热能辐射及和氧的接触。

氯氟烃、氢氯氟经作为最早也是最广泛使用的发泡剂，由于其对臭氧层的消耗，于2010年被联合国的《蒙特利尔协议书》全面禁止。尽管目前使用的氧 氟烃作为替代发泡剂对臭氧层没有破坏，但其温室效应大。因此釆用价格低廉、无毒无害且环境友好的超临界二氧化碳作为发泡剂，备受关注。但是，超临界二氧化碳在聚合物中溶解度较低且扩散系数较高，使泡孔形态很难控制。

纳米颗粒在聚合物发泡过程中，可以作为异相成核剂起到增加成核点、限制泡孔增长、减小泡孔尺寸等作用，从而改善材料的机械、力学和绝热阻燃等性能。

其中，氧化石墨烯因为具有比表面积大、气体阻隔性好和良好的热辐射性能，对改善聚合物发泡材料性能具有尤为显著的作用。氧化石墨烯在聚合物中的分散情况对复合材料性能有着直接且重要的影响。

CN201410056491公开了一种含石墨烯的可发性聚苯乙烯聚合物成型后得到泡沫板材，泡沫板材的阻燃等级可达B1级，泡沫板材的热导率值为0.032-0.040W/(m·K)，没有提及石墨烯对机械性能的改善。CN201310262841公开了一种石墨烯/聚氨酯复合材料，达到体积和泡孔尺寸可控的效果，石墨烯对发泡材料的机械性能和热传导率的影响不显著。

开发一种发泡材料复合体，兼具舒适度、机械强度和热辐射能力的复合发泡体是本领域的一个重要课题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种发泡材料复合体，所述发泡材料复合体包括基层发泡层，设置于所述基层发泡层至少一侧的功能性发泡单元；

所述基层发泡层和/或功能性发泡单元为石墨烯复合发泡层；

所述功能性发泡单元包括至少1层发泡层。

本实用新型在所述发泡材料复合体中设计基层发泡层和功能性发泡单元，有利于区别设置不同发泡层(包括基层发泡层，功能性发泡单元的发泡层)的性能，例如软硬度、机械强度、热辐射等，从而提供舒适的发泡材料复合体结构。

本实用新型对所述发泡材料复合体中各层的厚度没有具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行设计。

优选地，所述基层发泡层硬度大于所述功能性发泡单元。

优选地，所述功能性发泡单元中的发泡层越靠近基层发泡层硬度越大。

优选地，所述基层发泡层和所述功能性发泡单元之间设置有加热层，和/或，所述功能性发泡单元内部的发泡层之间设置有加热层。

所述加热层包括本领域技术人员能够获得的任何形式的加热层，典型但非限制性的如，电加热垫、电加热碳纤维材料、自发热材料等。

优选地，所述基层发泡层和/或所述功能性发泡单元的发泡层内部包裹有加热件。

所述加热件包括本领域技术人员能够获得的任何形式的加热件，典型但非限制性的如，电加热棒、电加热板、电加热碳纤维材料、自发热材料等。

优选地，所述基层发泡层与所述功能性发泡单元之间，和/或所述功能性发泡单元的发泡层相互之间设置固定层。

优选地，所述固定层包括防滑层和/或粘结层。

所述固定层的作用是固定相邻的发泡层的位置，当然，如果相邻的发泡层相互之间的阻力足够大，以至于并不发生过大的相互位置变动时，可以省略固定层。

所述石墨烯复合发泡层包括生物质石墨烯复合发泡层。生物质石墨烯能够提供远红外功能和抗菌抑菌功能。

优选地，所述基层发泡层和功能性发泡单元的发泡层均各自独立地选自乳胶发泡层、聚氨酯发泡层、聚苯乙烯发泡层和聚烯烃发泡层的任意1种或至少2种的组合。

本实用新型所述石墨烯复合发泡层是本领域技术人员能够通过商购或现有技术合成出来的材料，是在发泡材料中混入石墨烯，或者在发泡材料原位复合过程中加入石墨烯制备得到的。

本实用新型目的之二是提供一种垫，所述垫包括如目的之一所述的发泡材料复合体，以及包裹在所述发泡材料复合体外部的包裹套。

优选地，所述包裹套与所述发泡材料复合体之间设置有防滑层。

优选地，所述垫包括床垫、坐垫、靠垫、佛垫、地垫中的任意1种。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型在所述发泡材料复合体中设计基层发泡层和功能性发泡单元，有利于区别设置不同发泡层(包括基层发泡层，功能性发泡单元的发泡层)的性能，例如软硬度、机械强度、热辐射等，从而提供舒适的发泡材料复合体结构。

尤其当本实用新型所述的发泡材料复合体包裹了包裹套后作为一种佛垫使用时，能够为跪在或坐在上面的人提供较高的舒适度，且当选择生物质石墨烯复合发泡层时，能够获得抗菌抑菌和远红外升温的效果，为使用者提供一种干净无菌和健康的佛垫。

附图说明

图1是本实用新型实施例1～5提供的佛垫的俯视图；

图2是本实用新型实施例1提供的佛垫沿A-A’的剖视图；

图3是本实用新型实施例2提供的佛垫沿A-A’的剖视图；

图4是本实用新型实施例3提供的佛垫沿A-A’的剖视图，其中第一加热件为条状；

图5是本实用新型实施例3提供的佛垫沿A-A’的剖视图，其中第一加热件为层状；

图6是本实用新型实施例4提供的佛垫沿A-A’的剖视图；

图7是本实用新型实施例5提供的佛垫沿A-A’的剖视图；

图8是本实用新型实施例6提供的佛垫沿A-A’的剖视图。

具体实施方式

为便于理解本实用新型，本实用新型列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本实用新型，不应视为对本实用新型的具体限制。

实施例1～5提供了外形相似的佛垫，用于礼佛人员跪拜或打坐，所述佛垫的俯视图如图1所示。

实施例1

一种佛垫，沿A-A’的剖视图如图2所示，包括包裹套180，设置于所述包裹套180内部的基层发泡层110，设置于所述基层发泡层之上的一层功能性发泡单元的发泡层121，所述功能性发泡单元的发泡层121为石墨烯复合发泡层；所述基层发泡层110和功能性发泡单元的发泡层121的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层110的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层121的硬度。

实施例2

一种佛垫，沿A-A’的剖视图如图3所示，包括包裹套280，设置于所述包裹套280内部的基层发泡层210，设置于所述基层发泡层之上的电加热层230，设置于所述电加热层230之上的一层功能性发泡单元的发泡层221，所述功能性发泡单元的发泡层221为石墨烯复合发泡层；所述基层发泡层210和功能性发泡单元的发泡层221的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层210的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层221的硬度。

实施例3

一种佛垫，包括包裹套380，设置于所述包裹套380内部的基层发泡层310，设置于所述基层发泡层310之上的一层功能性发泡单元的发泡层321，所述功能性发泡单元的发泡层321为石墨烯复合发泡层；所述功能性发泡单元的发泡层321内部嵌入有第一加热件340；所述基层发泡层310和功能性发泡单元的发泡层321的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层310的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层321的硬度。

在实施例3种，所述第一加热件340可以是条状如图4所示(沿A-A’的剖视图如图4所示)，也可以是层状如图5所示(沿A-A’的剖视图如图5所示)。

在另一个实施方式中，所述第一加热件340嵌入在基层发泡层310内部，而不是嵌入在功能性发泡单元的发泡层321内部。

实施例4

一种佛垫，沿A-A’的剖视图如图6所示，包括包裹套480，设置于所述包裹套480内部的基层发泡层410，设置于所述基层发泡层410之上的一层功能性发泡单元的发泡层421，所述功能性发泡单元的发泡层421为石墨烯复合发泡层；所述功能性发泡单元的发泡层421内部嵌入有第一加热件440，所述基层发泡层410内部嵌入有第二加热件450；所述基层发泡层410和功能性发泡单元的发泡层421的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层410的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层421的硬度。

在实施例4种，所述第一加热件440和第二加热件450均可以独立地选自条状或层状。

实施例5

一种佛垫，沿A-A’的剖视图如图7所示，包括包裹套580，设置于所述包裹套580内部的基层发泡层510，设置于所述基层发泡层510之上的一层功能性发泡单元的发泡层521，所述功能性发泡单元的发泡层521为石墨烯复合发泡层；所述功能性发泡单元的发泡层521内部嵌入有第一加热件540，所述基层发泡层510内部嵌入有第二加热件550；所述基层发泡层510与包裹套580之间、所述基层发泡层510与功能性发泡单元的发泡层521之间，以及所述功能性发泡单元的发泡层521与包裹套之间均设置有固定层560；所述基层发泡层510和功能性发泡单元的发泡层521的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层510的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层521的硬度。

在实施例5种，固定层560可以选择具有粘性的粘结层，也可以选择通过增大摩擦固定相邻两层的摩擦层。

在实施例5种，固定层560可以选择性的设置在：位置①所述基层发泡层510与包裹套580之间、位置②所述基层发泡层510与功能性发泡单元的发泡层521之间，以及位置③所述功能性发泡单元的发泡层521与包裹套之间均设置有固定层560的任意1个或至少2个位置处。

实施例6

一种佛垫，沿A-A’的剖视图如图8所示，包括包裹套680，设置于所述包裹套680内部的基层发泡层610，依次设置于所述基层发泡层610之上的第一功能性发泡单元的发泡层621和第二功能性发泡单元的发泡层622，所述第一功能性发泡单元的发泡层621为石墨烯复合发泡层；所述第一功能性发泡单元的发泡层621内部嵌入有第一加热件640；所述基层发泡层610、第一功能性发泡单元的发泡层621、第二功能性发泡单元的发泡层621的俯视图为直径相同的圆形，所述基层发泡层610的硬度高于所述功能性发泡单元的发泡层621的硬度，所述第一功能性发泡单元的发泡层621的硬度高于所述第二功能性发泡单元的发泡层622的硬度。

在另一个实施方式中，所述第一加热件640嵌入在基层发泡层610内部，而不是嵌入在第一功能性发泡单元的发泡层621内部；

在又一个实施方式中，所述第一加热件640嵌入在第二功能性发泡单元的发泡层622内部，而不是嵌入在第一功能性发泡单元的发泡层621内部。

本实用新型所述具体实施方式中，所述石墨烯复合发泡层包括生物质石墨 烯复合发泡层。

本实用新型所述具体实施方式中，所述基层发泡层和功能性发泡单元的发泡层均各自独立地选自乳胶发泡层、聚氨酯发泡层、聚苯乙烯发泡层和聚烯烃发泡层的任意1种或至少2种的组合。

本实用新型所述具体实施方式中，还可以采用与实施例1～5所述的具体结构相同的层状结构来设计床垫、坐垫、靠垫、佛垫、地垫。

申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。