一种阻燃海绵垫及其制备方法与流程

本发明涉及海绵垫加工，尤其涉及一种阻燃海绵垫及其制备方法。

背景技术：

1、海绵垫是一种全闭的泡棉塑料,海绵垫具有保温、绝热、吸水少、比重轻等特点。海绵垫通常用于电子电器、机械、玩具中；海绵垫片、海绵条等。

2、聚氨酯慢回弹泡沫由于其优异的舒适性能，已被广泛应用于家居用品、汽车、鞋材、医疗器械等领域，聚氨酯回弹泡沫由于其独特的分子结构，具有较高的舒适性能，当受到一定压力时，聚氨酯回弹泡沫会随着压力而改变形状，使压力平均分布，减少局部受力点，压力释去后，其形状又缓慢恢复到原状，但是由于其自身的闭孔结构，聚氨酯慢回弹泡沫的透气性能和阻尼吸声性能较差。

3、现有中国专利(公告号：cn106220816a)提出了一种微孔透气性能好的聚氨酯发泡海绵垫，由下列重量份的原料制备制成：微晶纤维素、大豆油、二甘醇、氢氧化钾、聚醚多元醇、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、甲苯二异氰酸酯、蒸馏水、纳米氢氧化镁、丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、异丙醇、甘油；制备得到的发泡海绵具有原料损耗低、工艺简单，产品稳定性高，机械强度高、抗拉性能强、阻燃性好，能够降低火灾隐患的效果；

4、现有中国专利(公告号：cn106317443a)提出了一种竹炭海绵垫制备工艺，其包括以下工艺步骤：a、将竹炭放置于粉碎机中进行粉碎并制备成竹炭粉，竹炭粉的粒径为1000-1500目；b、将竹炭粉、聚酯、聚醚、硅油、发泡剂、水倒入至搅拌机中进行搅拌，各物料的重量份为：竹炭粉5％-20％、聚酯20％-40％、聚醚20％-40％、硅油5％-10％、发泡剂3％-5％、水20％-40％；c、将搅拌混合均匀的竹炭粉、聚酯、聚醚、硅油、发泡剂、水倒入至成型模具中，成型模具加热保压且混合料发泡成型成竹炭海绵垫，能够将竹炭材料混合于海绵材料中，即能够有效地增强海绵垫的吸湿除湿能力，且能够有效地简化床垫结构。

5、上述海绵垫在使用时具有以下缺点：海绵垫通常为有机易燃材料制成，因此并不具有阻燃功效，存在较高的可燃性，容易在使用过程中因为过热而发生燃烧的现象，使得在使用海绵垫时存在安全隐患，为此，我们提出一种阻燃海绵垫及其制备方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种阻燃海绵垫及其制备方法，解决了海绵垫通常为有机易燃材料制成，因此并不具有阻燃功效，存在较高的可燃性，容易在使用过程中因为过热而发生燃烧的现象，使得在使用海绵垫时存在安全隐患的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种阻燃海绵垫，包括阻燃布复合层、纳米海绵芯层和橡胶复合层，所述阻燃布复合层、纳米海绵芯层和橡胶复合层由上至下依次设置；

3、所述阻燃布复合层包括以下重量份计的原料：阻燃布一份、天然橡胶20～40份、硬脂酸5～10份、四丙氟橡胶15～30份、丁腈橡胶10～15份、硫磺粉1-3份、防焦剂2～4份；

4、所述纳米海绵芯层包括以下重量份计的原料：聚乙烯醇30～60份、十二烷基硫酸钠10～20份、氧化硅3～6份、葡聚糖2～4份、阻燃剂4～8份、耐热增韧剂2.5～5份；

5、所述橡胶复合层包括以下重量份计的原料：顺丁橡胶15～35份、天然橡胶4～12份、溶聚丁苯橡胶4～12份、弹性改性剂1.5～2份。

6、一种阻燃海绵垫的制备方法，包括以下步骤：

7、s1、制备阻燃布复合层：将天然橡胶、硬脂酸、四丙氟橡胶、丁腈橡胶搅拌均匀后加水稀释至浓度10％-25％后形成混合液，向混合液中缓慢加入硫磺粉，搅拌均匀后，形成稀释液；

8、之后向稀释液中加入防焦剂，将搅拌速度控制在500～800r/min，搅拌20min后得到浆料；

9、将得到的浆料引入放置有阻燃布上，在阻燃布的表面形成0.4～0.8mm的浆料层而得到阻燃布复合坯料；将浆料采用连续刮涂法涂布在阻燃布复合坯料上形成厚度为1.5～2.0mm，以制得阻燃布复合层；

10、s2、制备纳米海绵芯层：将聚乙烯醇加入去离子水中，搅拌均匀，加入十二烷基硫酸钠溶解，制备成均匀的分散相溶液；

11、将氧化硅加入分散相溶液中，经超声波处理10min，使其均匀分散于分散相溶液中；

12、将葡聚糖、阻燃剂和耐热增韧剂加入分散相溶液中，搅拌均匀，将其放在恒温振荡器中，进行恒温振荡固化过程，40℃恒温振荡3h；

13、将交联固化的分散相溶液倒入模具中，放置真空室中排气15min，最后在50℃烘箱中烘干，以制得纳米海绵芯层；

14、s3、制备橡胶复合层：顺丁橡胶、天然橡胶和溶聚丁苯橡胶加入到融合机中进行融合处理，制得导热组合物；

15、将上述导热组合物和弹性改性剂加入到基体中，在搅拌设备中搅拌均匀，再经过压延机压延硫化后即可获得橡胶复合层；

16、s4、切割：将阻燃布复合层和橡胶复合层切割成与纳米海绵芯层外形相同、且长宽均大于纳米海绵芯层长宽1.5mm的块状结构；

17、s5、成型；将橡胶复合层(3)放置于热压设备上，然后将橡胶复合层上依次放置纳米海绵芯层和阻燃布复合层，并使阻燃布复合层和橡胶复合层的边沿对齐，利用热压设备对阻燃布复合层和橡胶复合层的边缘进行压制，使阻燃布复合层和橡胶复合层边缘熔融形成一体，而得到阻燃海绵垫成品。

18、优选的，在所述步骤s中用于成型阻燃海绵垫的热压设备包括成型台、承载台、支杆、顶板、施压油缸和热压组件，所述承载台可水平滑动的设置在成型台的顶部，所述支杆固定安装在成型台顶面，所述顶板固定安装在支杆的顶端，所述施压油缸固定安装在顶板顶面，所述热压组件可竖向滑动的设置在支杆上，所述施压油缸的伸缩端与热压组件顶面中心处固定连接，所述热压组件包括滑动设置在支杆上活动板，所述活动板底面固定安装有高温隔热框板，所述高温隔热框板的内部设置有高温电热管，所述高温隔热框板上还固定安装有高温加热板，所述高温加热板的外表面固定安装有热合板。

19、优选的，所述高温电热管呈蛇形分布设置在高温隔热框板的内部，所述高温电热管的材质为铜，所述高温隔热框板的侧壁上固定安装有温度传感器，所述温度传感器与高温电热管之间存在间隙。

20、优选的，所述成型台顶面开设有活动槽，所述活动槽的内部转动安装有驱动螺杆，所述驱动螺杆上螺纹连接有驱动块，所述驱动块的顶面与承载台底面的中心处固定连接，所述成型台侧壁上固定安装有驱动电机，所述驱动电机的驱动端与驱动螺杆的一端固定连接。

21、优选的，所述成型台的顶面对称设置有导向槽，所述导向槽沿活动槽两侧分布设置，所述导向槽的内部滑动设置有导向块，所述导向块与承载台底面固定连接。

22、优选的，所述承载台上设置有用于在海绵垫成型过程中对海绵进行固定的定位组件，所述定位组件包括转动安装在承载台内部的双向丝杆，所述双向丝杆上螺纹连接有螺纹座，所述承载台的内部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的驱动端与双向丝杆中部外壁上均固定安装有同步轮，两个所述同步轮之间传动连接有同步带，两个所述螺纹座相背的一侧均固定安装有滑动杆，所述滑动杆延伸至承载台外部的一端固定安装有连接架，所述连接架上固定安装有限位板。

23、优选的，所述承载台的侧壁上开设有通孔，所述滑动杆穿过通孔延伸至承载台的外部，所述滑动杆的外径小于通孔的内径。

24、优选的，所述定位组件还包括固定安装在双向丝杆两端部的小齿轮，所述承载台侧壁转动安装有与小齿轮啮合连接有大齿轮，所述大齿轮前侧同轴连接有传动齿轮，所述传动齿轮上下部均啮合连接有传动齿条，所述承载台顶面的四角处均滑动设置有侧边板，所述传动齿条与侧边板固定连接。

25、与相关技术相比较，本发明提供的一种阻燃海绵垫及其制备方法具有如下有益效果：

26、本发明中，将橡胶复合层放置于热压设备上，然后将橡胶复合层上依次放置纳米海绵芯层和阻燃布复合层，并使阻燃布复合层和橡胶复合层的边沿对齐，利用热压设备对阻燃布复合层和橡胶复合层的边缘进行压制，使阻燃布复合层和橡胶复合层边缘熔融形成一体，而得到阻燃海绵垫成品，该海绵垫具有阻燃功效，存在较低的可燃性，在使用过程中不会因为过热而发生燃烧的现象，提高海绵垫使用时的安全性。

27、本发明中，通过伺服电机可驱动同步轮转动，同步轮通过同步带带动双向丝杆转动，双向丝杆带动其上螺纹连接的螺纹座水平移动，螺纹座带动滑动杆移动，滑动杆带动连接架和限位板移动，通过两个限位板配合可对海绵垫夹持固定，通过双向丝杆转动可带动小齿轮转动，小齿轮带动与其螺纹连接有大齿轮转动，大齿轮带动同轴设置的传动齿轮转动，传动齿轮带动与其啮合的传动齿条水平移动，传动齿条带动侧边板进一步对海绵垫进行夹持固定，可以从多个方向根据海绵垫的尺寸进行调节，再对承载台上的海绵垫进行定位，使得海绵垫定位效果更好不易偏移，适应固定各种尺寸大小的海绵垫。