乳胶制品用表面凝胶涂层及其制备方法与流程

本技术涉及凝胶的，更具体地说，它涉及一种乳胶制品用表面凝胶涂层及其制备方法。

背景技术：

1、胶乳制品的生产工艺与干橡胶的加工完全不同，不需庞大的重型机械及繁多的工序，为其大规模推广使用提供了条件。乳胶制品因其原料天然，高透气性，超静音和高回弹性等特性受到越来越多的青睐，多用于制作床垫、枕头、鞋底、手套、玩具、胶管等。

2、在夏天温度较高时，由于乳胶枕、乳胶床垫等乳胶制品的散热效果不佳，在与人体长时间接触后，容易产生闷热的体感，即乳胶枕、乳胶床垫等乳胶制品存在夏季体感不佳的缺陷。

技术实现思路

1、为了改善乳胶制品夏季体感不佳的缺陷，本技术提供一种乳胶制品用表面凝胶涂层及其制备方法，采用如下的技术方案：

2、第一方面，本技术提供一种乳胶制品用表面凝胶涂层，包括质量比为100:35-40:0.1-0.2的a组分、b组分和c组分，所述a组分包括以下重量份原料：聚醚二元醇65-75份；聚醚三元醇10-20份；扩链剂5份；环保增塑剂3份；相变材料5份；温变色浆3份；所述b组分包括mdi；所述c组分包括催化剂。

3、通过采用上述技术方案，采用聚醚二元醇、聚醚三元醇以及mdi配合作为凝胶涂层的基材，即聚氨酯为凝胶涂层的基材，聚氨酯具有较为优异的弹性、柔软性，并与乳胶制品具有较为优良的结合效果，能够稳定在乳胶制品表面形成凝胶涂层。在凝胶涂层中加入相变材料以及温变色浆，相变材料具有储能密度高、能量释放平稳、温度变化小等优点，添加至凝胶涂层后，能够赋予凝胶涂层恒温效果，能够在夏天仍然具有凉感，有效提高乳胶制品的体感。温变色浆的加入能够反映凝胶层的温度，便于使用者判断此时凝胶层的温度，并且便于测试凝胶层的恒温效果。

4、可选的，所述a组分还包括单羟基封端聚二甲基硅氧烷，所述单羟基封端聚二甲基硅氧烷的添加量为0.5％-1％。

5、通过采用上述技术方案，通过在凝胶涂层中添加单羟基封端聚二甲基硅氧烷，单羟基封端聚二甲基硅氧烷能够降低凝胶涂层的表面能，赋予凝胶涂层优良的润滑表面，能够有效提高凝胶涂层的抗污效果，降低凝胶涂层的清洁难度。优化了单羟基封端聚二甲基硅氧烷的添加量，适宜的添加量，能够使凝胶涂层获得低表面能，高抗污性。过多的添加量，对凝胶涂层的表面能以及抗污性影响较弱。

6、可选的，所述a组分还包括1-2重量份硅藻土，所述硅藻土为经改性剂改性处理的硅藻土。

7、通过采用上述技术方案，在凝胶涂层中添加硅藻土，硅藻土具有较多的孔隙结构，比表面积大、质轻且化学性质稳定，能够在凝胶涂层内增加微孔结构，从而提高凝胶涂层的透气效果，进一步提高凝胶涂层的体验舒适度。

8、可选的，所述改性剂包括壳聚糖。

9、通过采用上述技术方案，利用壳聚糖对硅藻土进行改性处理，首先，壳聚糖具有较多的羟基和氨基活性基团，能够提高硅藻土与凝胶涂层中的其余组分的结合效果，降低硅藻土析出的可能性，维持凝胶涂层的完整性。其次，壳聚糖能够与凝胶涂层中的基材进行交联，形成交联的网络结构，并且硅藻土负载于交联网络中，在凝胶基材中形成支撑网络，提高凝胶涂层的使用寿命。

10、可选的，所述改性处理包括以下步骤：将硅藻土浸渍于氯化钙溶液中，搅拌，过滤，保留固体物，洗涤，干燥，得到预处理硅藻土；将预处理硅藻土、硅烷偶联剂以及壳聚糖搅拌混合，过滤，保留固体物，干燥，研磨，得到改性处理的硅藻土。

11、通过采用上述技术方案，利用氯化钙对硅藻土进行预处理，氯化钙能够负载于硅藻土的孔隙结构中，氯化钙的亲水性，能够赋予硅藻土较为优良的吸湿效果，即凝胶涂层能够吸附人体产生的汗液，有效提高凝胶涂层的体验舒适度。

12、可选的，所述硅藻土上负载有二氧化钛，所述二氧化钛为氧化锌改性二氧化钛。

13、通过采用上述技术方案，二氧化钛具有较为优异的光催化效果，二氧化钛的引入能够赋予凝胶涂层自清洁效果，能够降解凝胶涂层上沾染的污渍、油脂等，维持凝胶涂层的洁净性。利用氧化锌对二氧化钛进行改性，二氧化钛与氧化锌的复合材料具有更高的比表面积以及孔容孔径，表面酸性更强，拓展了二氧化钛的吸附光谱，使二氧化钛在可见光下能够发生催化氧化，提高凝胶涂层的自清洁效果，延长凝胶涂层的使用寿命。

14、可选的，所述硅藻土上还负载有抗菌微胶囊，所述抗菌微胶囊的壁材包括壳聚糖，所述抗菌微胶囊的芯材选自艾蒿油、薰衣草精油、茶树精油、肉桂精油、黄柏提取物、龙葵提取物、绿苋提取物中的任意一种或多种。

15、通过采用上述技术方案，在硅藻土上负载抗菌微胶囊，能够使凝胶涂层获得缓释抗菌效果，能够提高凝胶涂层的体验舒适度，降低凝胶涂层长时间使用而产生细菌可能性，维持凝胶涂层的洁净性。艾蒿油、薰衣草精油、茶树精油、肉桂精油、黄柏提取物、龙葵提取物、绿苋提取物作为芯材，赋予抗菌微胶囊较为优异的抗菌效果。且芯材均为植物提取物，提高凝胶涂层的安全性。

16、可选的，所述改性mdi为聚醚改性mdi。

17、可选的，所述扩链剂选自1,4-丁二醇或1,6-己二醇，所述催化剂选自三乙烯二胺或有机锡。

18、第二方面，本技术提供一种乳胶制品用表面凝胶涂层的制备方法，采用如下的技术方案：

19、一种乳胶制品用表面凝胶涂层的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、凝胶原料制备：分别按重量份称量聚醚二元醇、聚醚三元醇、扩链剂、环保增塑剂、相变材料、温变色浆、mdi以及催化剂，将聚醚二元醇、聚醚三元醇、扩链剂、环保增塑剂、相变材料和温变色浆混合，配置得到a组分，mdi为b组分，催化剂为c组分，将a组分、b组分和c组分按质量比混合，制备得到凝胶原料；

21、s2、凝胶涂层制备：取凝胶原料，辊涂，形成凝胶涂层。

22、通过采用上述技术方案，选用辊涂的方式，能够对凝胶层施压，使凝胶涂层与乳胶制品的结合更为稳定。同时，可选用花型不同的橡胶辊，在乳胶制品表面形成具有不同形状的凝胶涂层，提高凝胶涂层的美观度。并且，还可以选用具有突出结构的橡胶辊，利用不满涂的方式，在乳胶制品表面形成多个相连或不相连的具有独特形状的凝胶区域，提高乳胶制品的美观度。

23、综上所述，本技术具有以下有益效果：

24、1.在凝胶涂层中加入相变材料以及温变色浆，相变材料具有储能密度高、能量释放平稳、温度变化小等优点，添加至凝胶涂层后，能够赋予凝胶涂层恒温效果，能够在夏天仍然具有凉感并且能够维持恒温，有效提高乳胶制品的体验舒适度。温变色浆的加入能够反映凝胶层的温度，便于使用者判断此时凝胶层的温度，并且便于测试凝胶层的恒温效果。

25、2.通过在凝胶涂层中添加单羟基封端聚二甲基硅氧烷，单羟基封端聚二甲基硅氧烷能够降低凝胶涂层的表面能，赋予凝胶涂层优良的润滑表面，能够有效提高凝胶涂层的抗污效果，降低凝胶涂层的清洁难度。

26、3.利用壳聚糖对硅藻土进行改性处理，首先，壳聚糖具有较多的羟基和氨基活性基团，能够提高硅藻土与凝胶涂层中的其余组分的结合效果，降低硅藻土析出的可能性，维持凝胶涂层的完整性。其次，壳聚糖能够与凝胶涂层中的基材进行交联，形成交联的网络结构，并且硅藻土负载于交联网络中，在凝胶基材中形成支撑网络，提高凝胶涂层的使用寿命。

27、4.利用氧化锌对二氧化钛进行改性，二氧化钛与氧化锌的复合材料具有更高的比表面积以及孔容孔径，表面酸性更强，拓展了二氧化钛的吸附光谱，使二氧化钛在可见光下能够发生催化氧化，提高凝胶涂层的自清洁效果，延长凝胶涂层的使用寿命。

28、5.在硅藻土上负载抗菌微胶囊，能够使凝胶涂层获得缓释抗菌效果，能够提高凝胶涂层的体验舒适度，降低凝胶涂层长时间使用而产生细菌可能性，维持凝胶涂层的洁净性。