CN112625434A - 一种可持续发射长波长远红外记忆材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可持续发射长波长远红外记忆材料，涉及改性塑料技术领域。一种可持续发射长波长远红外记忆材料，由以下重量份的原料制成：50‑80wt％PA12、3‑10wt％POE接枝GMA、0.5‑3.0wt％抗氧化剂、0.1‑1.0wt％的色粉、1.0‑3.0wt％白油和20‑50％填充物，所述填充物为电气石与高岭土或者陶瓷中的一种或者多种的混合物。本发明通过填充物的设置，使得该可持续发射长波长远红外记忆材料能够通过填充物辐射出的与人体皮肤吸收的远红外线的波长相近的远红外线，因此根据匹配吸收理论，该可持续发射长波长远红外记忆材料发射出的远红外线能够易于被皮肤吸收，温暖细胞、促进新陈代谢并增强细胞活力。
Description
技术领域
本发明涉及塑料改性技术领域，具体为一种可持续发射长波长远红外记忆材料。
背景技术
红外线的波长范围很宽，人们将不同波长范围的电磁波称为近红外线、中红外线及远红外线，而远红外线的波长范围为6000-15000纳米，远红外线深透力可达肌肉关节深处，使身体内部温暖，放松肌肉，带动微血管网的氧气及养分交换，并排除积存体内的疲劳物质和乳酸等老化废物对消除内肿，缓和酸痛，进而改善关节疼痛，人体的自律神经主要是调节内脏功能，人长期处在焦虑状态，自律神经***持续紧张，会导致免疫力降低、头痛、目眩、失眠乏力和四肢冰冷，而远红外线可调节自律神经保持在最佳状态，能够改善或祛除以上症状。
在目前市场上制作眼睛框的塑料材料中，虽然其本身能够辐射出远红外光，但是其远红外光的波长与人体吸收的远红外光的波长不一致，因此其基本无保护作用，为此提出一种可持续发射长波长远红外记忆材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可持续发射长波长远红外记忆材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可持续发射长波长远红外记忆材料，由以下重量份的原料制成：50-80wt％PA12、3-10wt％POE接枝GMA、0.5-3.0wt％抗氧化剂、0.1-1.0wt％的色粉、1.0-3.0wt％白油和20-50％填充物，所述填充物为电气石与高岭土或者陶瓷中的一种或者多种的混合物。
更进一步地，所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和对甲酚和双环戊二烯丁基化合物中的一种或者多种的混合物。
更进一步地，所述PA12的型号为TR90，所述POE接枝GMA的接枝率为1％-5％，所述白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物。
更进一步地，所述色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物。
更进一步地，其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌10-60分钟，得到混合填料A；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为10-20微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，所述远红外烘干机所产生的远红外线的波长为2-15微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80-100℃，以60-120r/min的速率进行低速预混和搅拌20-30分钟，得到混合料D；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用100-1600℃，以800-1000r/min的速率进行高速预混和搅拌30-60秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
更进一步地，所述S1步骤中提到的低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量范围为400-600千克，所述S4步骤中所提到的高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量范围为300-500千克。
更进一步地，所述S6步骤中所提到的双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时设置的筒体温度范围为180-260℃，其螺杆转速为500-800r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、该可持续发射长波长远红外记忆材料，通过填充物的设置，使得该可持续发射长波长远红外记忆材料能够通过填充物辐射出的与人体皮肤吸收的远红外线的波长相近的远红外线，因此根据匹配吸收理论，该可持续发射长波长远红外记忆材料发射出的远红外线能够易于被皮肤吸收，温暖细胞、促进新陈代谢并增强细胞活力。
(2)、该可持续发射长波长远红外记忆材料，通过POE接枝GMA的设置，实现了能够保持因添加填充物而损耗的材料韧性，进而使得该可持续发射长波长远红外记忆材料能够保持有较好的记忆功能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明采用型号为TG-FTIR的傅里叶变换红外光谱仪对材料辐射出的波长为9-10微米的远红外光的光谱密度比进行测试，光谱密度比＝测试波长范围的光谱密度/总的波长范围的光谱密度*100％，该波长的远红外光易被人体皮肤吸收，采用型号为HKS300的数显式悬臂梁摆锤冲击试验机对材料的简支梁冲击性能进行测试，采用型号为GT10000的拉力机对材料的拉伸强度进行测试。
实施例一：
由以下重量份的原料制成：70wt％的PA12、6wt％的POE接枝GMA、1.5wt％的抗氧化剂、0.5wt％的色粉、1.2的wt％白油和30％的填充物，该填充物为质量比为25％的电气石、50％的高岭土和25％的陶瓷的混合物，抗氧化剂为质量比为30％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、10％的三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30％的N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和30％的对甲酚和双环戊二烯丁基化合物的混合物，PA12的型号为TR90，POE接枝GMA的接枝率为2.3％，白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物，且色粉混合物需符合环保标准。
其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌30分钟，得到混合填料A，低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量为500千克；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为15微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，远红外烘干机所产生的远红外线的波长为10微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80℃，以80r/min的速率进行低速预混和搅拌20分钟，得到混合料D，高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量为500千克；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用140℃，以800r/min的速率进行高速预混和搅拌30秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F，双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时筒体一至筒体十以及机头的温度依次设置为：180℃、200℃、210℃、220℃、180℃、210℃、210℃、180℃、230℃、240℃和260℃，其螺杆转速为650r/min；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
实施例二：
由以下重量份的原料制成：70wt％的PA12、1wt％的POE接枝GMA、1.5wt％的抗氧化剂、0.5wt％的色粉、1.2的wt％白油和30％的填充物，该填充物为质量比为25％的电气石、50％的高岭土和25％的陶瓷的混合物，抗氧化剂为质量比为30％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、10％的三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30％的N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和30％的对甲酚和双环戊二烯丁基化合物的混合物，PA12的型号为TR90，POE接枝GMA的接枝率为2.3％，白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物，且色粉混合物需符合环保标准。
其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌30分钟，得到混合填料A，低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量为500千克；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为15微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，远红外烘干机所产生的远红外线的波长为10微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80℃，以80r/min的速率进行低速预混和搅拌20分钟，得到混合料D，高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量为500千克；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用140℃，以800r/min的速率进行高速预混和搅拌30秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F，双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时筒体一至筒体十以及机头的温度依次设置为：180℃、200℃、210℃、220℃、180℃、210℃、210℃、180℃、230℃、240℃和260℃，其螺杆转速为650r/min；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
实施例三：
由以下重量份的原料制成：70wt％的PA12、10wt％的POE接枝GMA、1.5wt％的抗氧化剂、0.5wt％的色粉、1.2的wt％白油和30％的填充物，该填充物为质量比为25％的电气石、50％的高岭土和25％的陶瓷的混合物，抗氧化剂为质量比为30％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、10％的三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30％的N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和30％的对甲酚和双环戊二烯丁基化合物的混合物，PA12的型号为TR90，POE接枝GMA的接枝率为2.3％，白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物，且色粉混合物需符合环保标准。
其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌30分钟，得到混合填料A，低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量为500千克；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为15微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，远红外烘干机所产生的远红外线的波长为10微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80℃，以80r/min的速率进行低速预混和搅拌20分钟，得到混合料D，高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量为500千克；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用140℃，以800r/min的速率进行高速预混和搅拌30秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F，双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时筒体一至筒体十以及机头的温度依次设置为：180℃、200℃、210℃、220℃、180℃、210℃、210℃、180℃、230℃、240℃和260℃，其螺杆转速为650r/min；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
实施例四：
由以下重量份的原料制成：70wt％的PA12、6wt％的POE接枝GMA、1.5wt％的抗氧化剂、0.5wt％的色粉、1.2的wt％白油和10％的填充物，该填充物为质量比为25％的电气石、50％的高岭土和25％的陶瓷的混合物，抗氧化剂为质量比为30％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、10％的三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30％的N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和30％的对甲酚和双环戊二烯丁基化合物的混合物，PA12的型号为TR90，POE接枝GMA的接枝率为2.3％，白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物，且色粉混合物需符合环保标准。
其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌30分钟，得到混合填料A，低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量为500千克；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为15微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，远红外烘干机所产生的远红外线的波长为10微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80℃，以80r/min的速率进行低速预混和搅拌20分钟，得到混合料D，高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量为500千克；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用140℃，以800r/min的速率进行高速预混和搅拌30秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F，双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时筒体一至筒体十以及机头的温度依次设置为：180℃、200℃、210℃、220℃、180℃、210℃、210℃、180℃、230℃、240℃和260℃，其螺杆转速为650r/min；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
实施例五：
由以下重量份的原料制成：70wt％的PA12、6wt％的POE接枝GMA、1.5wt％的抗氧化剂、0.5wt％的色粉、1.2的wt％白油和50％的填充物，该填充物为质量比为25％的电气石、50％的高岭土和25％的陶瓷的混合物，抗氧化剂为质量比为30％的四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、10％的三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、30％的N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和30％的对甲酚和双环戊二烯丁基化合物的混合物，PA12的型号为TR90，POE接枝GMA的接枝率为2.3％，白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物，且色粉混合物需符合环保标准。
其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌30分钟，得到混合填料A，低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量为500千克；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为15微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，远红外烘干机所产生的远红外线的波长为10微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80℃，以80r/min的速率进行低速预混和搅拌20分钟，得到混合料D，高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量为500千克；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用140℃，以800r/min的速率进行高速预混和搅拌30秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F，双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时筒体一至筒体十以及机头的温度依次设置为：180℃、200℃、210℃、220℃、180℃、210℃、210℃、180℃、230℃、240℃和260℃，其螺杆转速为650r/min；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
对比例一：
选用未做任何改性的型号为TR90的PA12。
表1
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种可持续发射长波长远红外记忆材料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：50-80wt％PA12、3-10wt％POE接枝GMA、0.5-3.0wt％抗氧化剂、0.1-1.0wt％的色粉、1.0-3.0wt％白油和20-50％填充物，所述填充物为电气石与高岭土或者陶瓷中的一种或者多种的混合物。
2.根据权利要求1所述的一种可持续发射长波长远红外记忆材料，其特征在于：所述抗氧化剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、N，N'-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和对甲酚和双环戊二烯丁基化合物中的一种或者多种的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种可持续发射长波长远红外记忆材料，其特征在于：所述PA12的型号为TR90，所述POE接枝GMA的接枝率为1％-5％，所述白油为液体类烃类的混合物，其主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种可持续发射长波长远红外记忆材料，其特征在于：所述色粉为钛白粉、氧化铁颜料、钴类颜料、铋类颜料、钛镍类颜料、铈类颜料和环保有机颜料的一种或者多种的混合物。
5.一种可持续发射长波长远红外记忆材料的制备方法，其特征在于：其制备过程如下：
S1：将电气石、高岭土和陶瓷按照比例添加至低速搅拌机当中进行搅拌10-60分钟，得到混合填料A；
S2：将混合填料A添加至球磨机中进行研磨，得到混合填料粉B，且混合填料粉B的颗粒直径为10-20微米；
S3：将混合填料粉B添加至远红外烘干机当中进行烘干，所述远红外烘干机所产生的远红外线的波长为2-15微米，烘干后得到混合填料粉C；
S4：将PA12、POE接枝GMA和混合填料粉C依次添加至高速搅拌机当中，采用80-100℃，以60-120r/min的速率进行低速预混和搅拌20-30分钟，得到混合料D；
S5：将白油、色粉和抗氧化剂依次加入含有混合料D的高速搅拌机当中，采用100-1600℃，以800-1000r/min的速率进行高速预混和搅拌30-60秒，得到混合料E；
S6：将混合料E添加至双螺杆挤出机当中，采用双螺杆挤出机将混合料E加热至熔融状态，并且通过挤出模头拉丝成型，得到高温丝条F；
S7：将高温丝条F浸入水槽当中，然后经过牵引机和切粒机牵引切粒后，得到半成品G；
S8：将半成品G投入远红外烘干机当中进行再次烘干，冷却后得到成品。
6.根据权利要求5所述的一种可持续发射长波长远红外记忆材料的制备方法，其特征在于：所述S1步骤中提到的低速搅拌机的型号为TLSM-500L，其搅拌的容量范围为400-600千克，所述S4步骤中所提到的高速搅拌机型号为500A，其搅拌的容量范围为300-500千克。
7.根据权利要求5所述的一种可持续发射长波长远红外记忆材料的制备方法，其特征在于：所述S6步骤中所提到的双螺杆挤出机型号为WZ-65，其长径比为40:1，其螺杆直径为65mm，生产时设置的筒体温度范围为180-260℃，其螺杆转速为500-800r/min。
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