一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材及其制备方法与流程

本发明涉及橡胶的，尤其涉及一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，暴汗运动服饰因其能够通过提高皮肤微环境温度促进排汗、加速新陈代谢和辅助体重管理而受到消费者广泛关注。该类服饰的核心功能材料为薄型橡胶发泡夹层片材，通常以氯丁橡胶（cr）或丁苯橡胶（sbr）为主体材料，通过化学发泡或物理发泡形成闭孔结构，利用孔内静止空气的低热导率阻隔热量向外界散失，使热量在皮肤表面聚集，形成局部“微气候加热”效应，从而促使身体出汗散热，达到“暴汗”效果。为兼顾穿戴舒适性和运动自由度，该类片材通常被制成薄型结构，并与弹性面料复合为三层复合片材。

2、然而，现有暴汗橡胶夹层片材存在以下技术缺陷：传统暴汗片材的热导率由其微观结构决定，一经成型即固定不变，运动强度增大时固定保温结构易导致局部过热，产生闷热不适甚至热应激风险，而“保温”与“散热”在现有材料体系中无法兼顾；为缓解闷热，现有技术普遍采用物理冲孔处理，但此举实质是以牺牲闭孔结构完整性和保温性能为代价，且双向通道易使外界水分反渗至皮肤侧，导致黏腻不适；此外，现有暴汗材料完全被动，不具备根据体温变化自动调节热导率的能力，严重影响了运动体验和暴汗效果的一致性。针对上述问题，本领域亟需一种能够根据体温变化自动切换保温/散热状态的暴汗橡胶夹层片材及其制备方法。

技术实现思路

1、鉴于以上现有技术的不足之处，本发明提供了一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，以解决传统暴汗橡胶片材热导率固定不可调、保温与透气矛盾不可调和等技术问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

4、s1：将橡胶基体、结构控制剂、热致响应型相变微胶囊、热膨胀型发泡微胶囊和助剂在密炼机中混炼均匀，获得混炼胶；

5、s2：将步骤s1所得的混炼胶在开炼机上薄通混炼，然后通过三辊压延机压延成厚度为0.3～0.8mm的未硫化橡胶片材；

6、s3：将步骤s2所得的未硫化橡胶片材在鼓式硫化机上进行连续式加热加压处理，使所述热膨胀型发泡微胶囊膨胀并在橡胶基体中形成闭孔发泡结构，同时使橡胶发生预硫化，获得发泡橡胶片材；

7、s4：将步骤s3所得的发泡橡胶片材作为中间层，通过热熔胶膜或热压复合方式，分别与面层布料和内层亲肤布料进行复合，裁切后获得所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材。

8、作为优选的技术方案，所述橡胶基体、结构控制剂、热致响应型相变微胶囊、热膨胀型发泡微胶囊和助剂的质量比为100：（1～5）：（8～15）：（3～7）：（5～10）。

9、作为优选的技术方案，所述橡胶基体为氯丁橡胶与硅橡胶的共混物，其中氯丁橡胶占比60～80wt%，硅橡胶占比20～40wt%。

10、作为优选的技术方案，所述结构控制剂为低分子羟基硅油、二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷中的至少一种。

11、作为优选的技术方案，所述热致响应型相变微胶囊为双层核壳结构；囊芯材料为正二十烷，内层囊壁为苯乙烯和含氟乙烯的共聚物，外层囊壁为金刚烷二胺与甲醛的共聚物；所述热致响应型相变微胶囊的相变温度为35～38℃。

12、作为优选的技术方案，所述含氟乙烯为偏氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯中的至少一种。

13、作为优选的技术方案，所述金刚烷二胺为1,3-金刚烷二胺、1,3-金刚烷二乙胺、金刚烷-1,3-二甲胺中的至少一种。

14、作为优选的技术方案，所述热膨胀型发泡微胶囊的囊芯材料为异戊烷、异辛烷或异十二烷中的至少一种，囊壁材料为丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

15、作为优选的技术方案，所述助剂包括补强剂、交联剂和硫化活性剂。

16、本发明的另外一方面是提供一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材，所述暴汗橡胶夹层片材采用如上述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法制备得到。

17、本发明的有益效果：

18、本发明用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，通过创新性地在橡胶基体中同时引入热致响应型相变微胶囊和热膨胀型发泡微胶囊，不仅实现了片材在低温状态下的高效保温蓄热以促进暴汗，而且实现了在高温状态下的自动切换散热以防止局部过热。这种设计不仅增强了片材的智能热管理能力，还保持了无需物理冲孔即可实现动态透气的特性，有效避免了传统冲孔工艺中“保温”与“透气”不可调和的矛盾，有助于提升运动舒适性和安全性。

19、具体而言：

20、第一，本发明通过采用具有35～38℃相变温度的热致响应型相变微胶囊，使片材的热导率随体温变化发生非线性跃迁。体温低于相变阈值时，囊芯呈固态，片材热导率维持在较低水平，确保闭孔结构的保温蓄热效果，促进暴汗；体温达到相变阈值时，囊芯熔融吸热并发生体积膨胀，膨胀应力经囊壁传递至邻近泡孔壁，使泡孔壁受压减薄、热阻下降，同时液态相变材料的热导率高于其固态，囊芯与橡胶基体间的界面传热增强，片材整体热导率可逆跃升，实现从“暴汗保温”到“主动散热”的智能切换；体温回落至相变阈值以下时，囊芯凝固收缩，泡孔回弹复原，片材热导率恢复至较低水平。上述保温/散热切换过程完全可逆，可随体温变化反复循环，与双层核壳结构囊壁的抗疲劳特性相配合，保证了暴汗效果的一致性和长期使用稳定性。

21、第二，本发明中相变微胶囊的双层核壳结构——内层为苯乙烯和含氟乙烯共聚物、外层为金刚烷二胺与甲醛共聚物——赋予了微胶囊优异的耐热性、化学稳定性和力学强度。含氟乙烯单体的引入显著降低了囊壁的表面能，提高了微胶囊在橡胶基体中的分散均匀性；金刚烷二胺-甲醛共聚物外层具有刚性的笼状金刚烷结构，能够有效抵抗橡胶混炼、压延和硫化过程中的剪切力和热历史，确保微胶囊在加工过程中结构完整、功能不失效。同时，该双层结构在相变循环过程中不易发生疲劳破裂，保证了片材在长期使用中的耐久性和稳定性。

22、第三，本发明通过热膨胀型发泡微胶囊在硫化阶段原位膨胀发泡，替代了传统化学发泡剂，形成了孔径均匀、闭孔率≥90%的细密闭孔结构，避免了化学发泡剂残留物对橡胶性能的劣化影响，同时发泡倍率可控，保障了片材的薄型化（总厚度2.5～5.0 mm）和轻量化需求。

23、第四，本发明采用氯丁橡胶与硅橡胶的共混物作为橡胶基体，兼顾了氯丁橡胶的高强度、耐候性和硅橡胶的优异耐热性、柔韧性，使片材在反复拉伸、弯折后仍能保持良好的弹性回复和结构完整性，满足运动服饰对材料耐久性的严苛要求。

24、总的来说，本发明的用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材不仅兼具智能温控响应、高开关比热导率切换、无需物理冲孔动态透气等优异功能，而且制备工艺与现有橡胶发泡片材生产线高度兼容、易于工业化量产，可满足运动服饰对功能性、舒适性和长期耐久性的综合需求。

1.一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述橡胶基体、结构控制剂、热致响应型相变微胶囊、热膨胀型发泡微胶囊和助剂的质量比为100：（1～5）：（8～15）：（3～7）：（5～10）。

3.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述橡胶基体为氯丁橡胶与硅橡胶的共混物，其中氯丁橡胶占比60～80wt%，硅橡胶占比20～40wt%。

4.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述结构控制剂为低分子羟基硅油、二苯基硅二醇、甲基苯基二乙氧基硅烷、四甲基亚乙基二氧二甲基硅烷中的至少一种。

5.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述热致响应型相变微胶囊为双层核壳结构；囊芯材料为正二十烷，内层囊壁为苯乙烯和含氟乙烯的共聚物，外层囊壁为金刚烷二胺与甲醛的共聚物；所述热致响应型相变微胶囊的相变温度为35～38℃。

6.如权利要求5所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述含氟乙烯为偏氟乙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯中的至少一种。

7.如权利要求5所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述金刚烷二胺为1,3-金刚烷二胺、1,3-金刚烷二乙胺、金刚烷-1,3-二甲胺中的至少一种。

8.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述热膨胀型发泡微胶囊的囊芯材料为异戊烷、异辛烷或异十二烷中的至少一种，囊壁材料为丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物。

9.如权利要求1所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法，其特征在于，所述助剂包括补强剂、交联剂和硫化活性剂。

10.一种用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材，其特征在于，所述暴汗橡胶夹层片材采用如权利要求1～9任一项所述用于运动服饰的薄型暴汗橡胶夹层片材的制备方法制备得到。