【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于選擇性激光燒結(jié)及抗菌超疏水，具體涉及一種透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，尤其是基于sls打印成型的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法。
技術(shù)介紹
1、隨著經(jīng)濟(jì)水平的提升與健康意識(shí)的增強(qiáng)，全民健身運(yùn)動(dòng)逐漸盛行。在此背景下，作為人體運(yùn)動(dòng)中至關(guān)重要的關(guān)節(jié)之一，膝蓋的保護(hù)顯得尤為關(guān)鍵。由于膝蓋構(gòu)造精細(xì)且承擔(dān)著人體大部分的重量，在運(yùn)動(dòng)過程中容易受到損傷。佩戴護(hù)膝能夠給膝蓋提供額外的支撐與緩沖，能夠在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或是意外碰撞中減輕外界沖擊對(duì)膝蓋的影響，因此成為了預(yù)防膝蓋受傷的一種常見措施。
2、目前市場上的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝主要采用針織或彈性體材料制作，旨在增強(qiáng)其吸收撞擊能量和抵抗壓縮的能力，這導(dǎo)致了產(chǎn)品通常較為厚重。這種厚重的設(shè)計(jì)雖然提高了防護(hù)性能，但也一定程度限制了運(yùn)動(dòng)員的靈活性，增加了穿戴的不適感。此外，由于護(hù)膝與皮膚緊密接觸，如果護(hù)膝不具備良好的通風(fēng)透氣性，則會(huì)在運(yùn)動(dòng)過程中積累大量的熱量和汗水，這不僅降低了穿戴的舒適度，還可能導(dǎo)致皮膚問題。再者，如果護(hù)膝的透氣性不佳，在長期濕潤和悶熱的條件下很容易滋生細(xì)菌，為了保持護(hù)膝的清潔衛(wèi)生，使用后需要進(jìn)行清洗和晾干，給使用者帶來諸多不便。
3、綜上所述，一種具備良好透氣性、抗菌功能以及自清潔特性的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝，無疑具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)護(hù)膝存在厚度較厚、透氣性及排汗性較差、長時(shí)間處于濕熱環(huán)境下易沾污和易滋生細(xì)菌等問題，本專利技術(shù)提出如下解決方案。
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3、抗菌、自清潔乳液的制備包括以下步驟：
4、步驟(1.1)：將5～10質(zhì)量份磷酸鈣加到10～40質(zhì)量份0.1mol/l硝酸銀溶液中，反應(yīng)后進(jìn)行過濾、洗滌、干燥，得到附著銀離子抗菌劑的磷酸鈣；
5、步驟(1.2)：將5～10質(zhì)量份氧化石墨烯(go)分散在溶液中，加入40～60質(zhì)量份nh3·h2o和15～25質(zhì)量份正硅酸四乙酯，攪拌形成懸濁液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到納米sio2沉積改性go；
6、步驟(1.3)：將步驟(1.2)制備的5～10質(zhì)量份納米sio2沉積改性go分散在溶液中，加入40～60質(zhì)量份nh3·h2o和15～25質(zhì)量份正鈦酸四乙酯，攪拌形成懸濁液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到納米sio2和納米tio2沉積改性go，即超疏水改性go；
7、步驟(1.4)：在保護(hù)氣氛圍下將聚二甲基硅氧烷(pdms)、多異氰酸酯、催化劑混合，在溫度60～80℃條件下聚合反應(yīng)；再加入親水性擴(kuò)鏈劑進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)；再加入1,4-丁二醇(bdo)進(jìn)行鏈延長反應(yīng)；然后加入步驟(1.3)制備的超疏水改性go，在溫度為50～70℃條件下繼續(xù)反應(yīng)；再加入三乙胺(tea)并加入丙酮，在溫度為30～40℃條件下繼續(xù)反應(yīng)；再加入去離子水?dāng)嚢韬鬁p壓旋蒸除去丙酮，得到超疏水改性go-聚氨酯乳液(超疏水改性go-wpu乳液)；
8、步驟(1.5)：按質(zhì)量比1:(5～20)的比例，將步驟(1.1)得到的附著銀離子抗菌劑的磷酸鈣混合于步驟(1.4)得到的超疏水改性go-wpu乳液中，得到抗菌超疏水改性go-wpu乳液。
9、進(jìn)一步地，透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法還包括以下步驟：
10、步驟(2.1)：將tpu粉體、抗氧化劑、抗靜電劑機(jī)械共混得到混合粉體，通過選擇性激光燒結(jié)(sls)技術(shù)打印具有鏤空結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件；
11、步驟(2.2)：對(duì)步驟(2.1)制得的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件進(jìn)行清洗、干燥，得到潔凈干燥的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件；
12、步驟(2.3)：在步驟(2.2)得到的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件表附著抗菌超疏水改性go-wpu乳液；
13、步驟(2.4)：將步驟(2.3)得到的附著抗菌超疏水改性go-wpu乳液的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件在60～90℃下烘干固化，得到透氣、抗菌、自清潔護(hù)膝tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件。
14、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(1.4)使用的組分包括：
15、聚二甲基硅氧烷，20～40質(zhì)量份；
16、多異氰酸酯，15～25質(zhì)量份；
17、催化劑，0.1～0.2質(zhì)量份；
18、親水性擴(kuò)鏈劑，2～4質(zhì)量份；
19、1,4-丁二醇，1～2質(zhì)量份；
20、超疏水改性go，5～25質(zhì)量份；
21、三乙胺，2～4份；
22、去離子水，80～120質(zhì)量份；
23、丙酮，30～50質(zhì)量份。
24、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(1.4)中，聚二甲基硅氧烷的平均分子量為1000～2000。
25、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(1.4)中，多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的一種或多種。
26、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(1.4)中，催化劑為有機(jī)金屬催化劑或叔胺類催化劑，其中有機(jī)金屬催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種或多種。
27、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(1.4)中，親水性擴(kuò)鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸、二羥基半酯、乙二氨基磺酸鈉中的一種或多種。
28、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(2.1)中，運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件具有三維網(wǎng)狀鏤空結(jié)構(gòu)，且運(yùn)動(dòng)護(hù)膝從外側(cè)到內(nèi)側(cè)鏤空度逐漸增大；混合粉體包括：tpu粉體，90～110質(zhì)量份；抗氧化劑，0.5～1質(zhì)量份；抗靜電劑，3～5質(zhì)量份。
29、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述抗氧化劑為二丁基羥基甲苯(bht)抗氧化劑、1010抗氧劑、ao-30抗氧劑中的一種或多種；抗靜電劑為乙氧基化烷基胺、乙氧基化烷基酸胺、乙氧基月桂酷胺中的一種或多種。
30、作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，步驟(2.3)中，將步驟(2.2)得到的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件放入浸涂箱中并固定在箱底，再將步驟(1.5)得到的抗菌超疏水改性go-wpu乳液注入浸涂箱，乳液液面高度超過運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件1～3cm，浸涂時(shí)間60～120s，浸涂期間使運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件的夾具分別以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向各均勻轉(zhuǎn)動(dòng)3～5周，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束后將運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件從乳液中提起、浸入并反復(fù)1～3次，得到外表附著抗菌超疏水改性go-wpu乳液的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件。
31、有益效果
32、(1)本專利技術(shù)采用選擇性激光燒結(jié)(sls)技術(shù)成型運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件，通過設(shè)計(jì)并制造成由外到內(nèi)鏤空度逐漸增大的梯度鏤空晶格結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝，不僅可顯著提高運(yùn)動(dòng)護(hù)膝吸收因撞擊而產(chǎn)生的能量的性能，而且能提高運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的通風(fēng)性、透氣性及排汗性，還可提高運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的輕便性、柔軟性和舒適度。選擇性激光燒結(jié)(sls)是3d打印技術(shù)中的一種，其借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造，采用分層制造疊加原理，將粉體材料直接成形為三維實(shí)體零件，不受成形零件形狀復(fù)雜程度的限制，不需任本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：在選擇性激光燒結(jié)成型的鏤空TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件表面涂覆抗菌、自清潔涂層；所述抗菌、自清潔涂層由抗菌、自清潔乳液固化得到；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）使用的組分包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，聚二甲基硅氧烷的平均分子量為1000~2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，催化劑為有機(jī)金屬催化劑或叔胺類催化劑，其中有機(jī)金屬催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，親水性擴(kuò)鏈劑為2,2-二羥甲基丙酸、二羥基半酯、乙二氨基磺酸鈉中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（2.1）中，所述運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件具有三維網(wǎng)狀鏤空結(jié)構(gòu)，且運(yùn)動(dòng)護(hù)膝從外側(cè)到內(nèi)側(cè)鏤空度逐漸增大；混合粉體包括：TPU粉體，90~110質(zhì)量份；抗氧化劑，0.5~1質(zhì)量份；抗靜電劑，3~5質(zhì)量份。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述抗氧化劑為二丁基羥基甲苯（BHT）抗氧化劑、1010抗氧劑、AO-30抗氧劑中的一種或多種；所述抗靜電劑為乙氧基化烷基胺、乙氧基化烷基酸胺、乙氧基月桂酷胺中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔TPU運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（2.3）中，將步驟（2.2）得到的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件放入浸涂箱中并固定在箱底，再將步驟（1.5）得到的抗菌超疏水改性GO-WPU乳液注入浸涂箱，乳液液面高度超過運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件1~3cm，浸涂時(shí)間60~120s，浸涂期間使運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件的夾具分別以順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向各均勻轉(zhuǎn)動(dòng)3~5周，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)束后將運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件從乳液中提起、浸入并反復(fù)1~3次，得到外表附著抗菌超疏水改性GO-WPU乳液的運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：在選擇性激光燒結(jié)成型的鏤空tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝制件表面涂覆抗菌、自清潔涂層；所述抗菌、自清潔涂層由抗菌、自清潔乳液固化得到；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）使用的組分包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，聚二甲基硅氧烷的平均分子量為1000~2000。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，多異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，催化劑為有機(jī)金屬催化劑或叔胺類催化劑，其中有機(jī)金屬催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的透氣、抗菌、自清潔tpu運(yùn)動(dòng)護(hù)膝的制備方法，其特征在于：所述步驟（1.4）中，親水...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳昌喜，詹志鋼，吳唯，葉君劍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：裕克施樂塑料制品太倉有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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