技术领域
本发明涉及医疗、保健器材领域，具体地，涉及一种高韧性保健轮椅刹车柄护套及其制备方法。
背景技术
轮椅是康复的重要工具，它不仅是肢体伤残者和行动不便人士的代步工具，更重要的是使他们借助于轮椅进行身体锻炼和参与社会活动。普通轮椅一般由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。
使用者在独自使用轮椅时，其刹车的操作性能直接影响了使用者的使用适应性和使用舒适度；另外，大多数轮椅使用者是抵抗力较弱的患者或者伤者，所以轮椅刹车手柄的柔软度、防滑性能及其抗菌性能都会影响轮椅使用者的适应性和舒适性。
发明内容
本发明的目的是提供一种高韧性保健轮椅刹车手柄护套及其制备方法，该高韧性保健轮椅刹车手柄护套具有强度高、韧性好等优异的机械性能，且该刹车手柄具有保健、抗菌功能，进一步保证了轮椅使用者的身心健康，提高了轮椅的使用舒适性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高韧性保健轮椅刹车手柄护套的制备方法，包括：
1）将聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后进行第一捏合，得到混合物M1；
2）将氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子加入到所述混合物M1中并进行第二捏合，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2挤出成型、加工以制得所述种高韧性保健轮椅刹车手柄护套。
通过上述技术方案，本发明先将聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后进行第一捏合，得到混合物M1；经过第一捏合后使得各主体原料之间充分混合进而提高各原料之间产生的相互协同作用，进而提高制得的刹车手柄护套的强度和韧性，提高使用舒适度。另外，将氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子加入到所述混合物M1中并进行第二捏合，使得抗静电剂及抗菌纳米银粒子等充分熔融各原料中，使制得的轮椅手柄具有很好的保健和抗菌性能。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种高韧性保健轮椅刹车手柄护套的制备方法，包括：
1）将聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后进行第一捏合，得到混合物M1；
2）将氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子加入到所述混合物M1中并进行第二捏合，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2挤出成型、加工以制得所述种高韧性保健轮椅刹车手柄护套。
在上述技术方案中，各步骤中各原料的具体用量配比可以在宽的范围内选择，但是为了提高各原料之间所产生的相互协同作用，优选地，按照重量份计，所述聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油、牌号为KH550的硅烷偶联剂、氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子的用量比为100：10-20：2-6：1-5：5-10：3-8：1-5：5-10：10-15：3-8：1-10：5-12：3-7：5-10：2-4。
上述技术方案中，所使用的抗静电剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了提高抗静电剂与其他组分之间的相互协同作用进而提高制得的手柄护套的使用舒适度，优选地，所述抗静电剂为三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐、十二烷基二甲基甜菜碱或十二烷基二羟丙基硫酸甲脂铵中的一种或多种。
上述技术方案中，所用的树脂的重均分子量可以在宽的范围内选择，但是为了提高树脂与其他原料之间的相互协同作用进而提高制得的轮椅刹车手柄护套的机械强度和韧性，优选地，所述聚氨酯树脂重均分子量为2万-3万，所述聚氯乙烯树脂的重均分子量为3万-5万。
本发明中，所添加的各种纤维的具体尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了提高各原料之间的相互协同作用，优选地，所述陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维的长度各自独立为10-30μm。
另外，所使用的银纳米粒子粒径可以在宽的范围内选择，但是为了提高制得的手柄护套的抗菌性能，优选地，所述银纳米粒子的平均粒径为10-25nm。
本发明提供的技术方案中，步骤1）中的第一捏合的条件可以在宽的范围内调节，但是为了提高初步捏合的效果并提高制备效率，优选地，所述第一捏合至少满足以下条件：温度为190-205℃，时间为3-4h。
同样，步骤2）中，第二捏合的条件可以在宽的范围内调节，但是为了捏合的效果并提高制备效率，优选地，所述第二捏合至少满足以下条件：温度为165-175℃，时间为1-2h。
在步骤3）中，挤出成型的温度可以在宽的范围内选择，但是为了护套的提高制备效率，优选地，所述挤出成型的温度为185-195℃。
本发明还提供了一种上述制备方法制得的高韧性保健轮椅刹车手柄护套。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
1）将聚氨酯树脂（重均分子量为3万）、聚氯乙烯树脂（重均分子量为5万）、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维（长度为30μm）、玻璃纤维（长度为20μm）、竹炭纤维（长度为25μm）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后，在205℃捏合3h得到混合物M1；
2）将氧化钛、十二烷基二羟丙基硫酸甲脂铵、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子（平均粒径为25nm）加入到所述混合物M1中，并在175℃捏合1h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在195℃挤出成型、加工以制得所述种高韧性保健轮椅刹车手柄护套，记作A1。
其中，按照重量份计，所述聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油、牌号为KH550的硅烷偶联剂、氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子的用量比为100：20：6：5：10：8：5：10：15：8：10：12：7：10：4。
实施例2
1）将聚氨酯树脂（重均分子量为2万万）、聚氯乙烯树脂（重均分子量为5万）、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维（长度为10μm）、玻璃纤维（长度为15μm）、竹炭纤维（长度为20μm）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后，在190℃捏合4h得到混合物M1；
2）将氧化钛、三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子（平均粒径为15nm）加入到所述混合物M1中，并在165℃捏合2h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在185℃挤出成型、加工以制得所述种高韧性保健轮椅刹车手柄护套，记作A2。
其中，按照重量份计所述聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油、牌号为KH550的硅烷偶联剂、氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子的用量比为100：10：2：2：5：3：1：5：10：3：1：5：3：5：2。
实施例3
1）将聚氨酯树脂（重均分子量为3万）、聚氯乙烯树脂（重均分子量为3万）、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维（长度为15μm）、玻璃纤维（长度为10μm）、竹炭纤维（长度为30μm）、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油和牌号为KH550的硅烷偶联剂混合后，在195℃捏合3h得到混合物M1；
2）将氧化钛、十二烷基二甲基甜菜碱、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子（平均粒径为10nm）加入到所述混合物M1中，并在170℃捏合1.5h，制得混合物M2；
3）将所述混合物M2在185℃挤出成型、加工以制得所述种高韧性保健轮椅刹车手柄护套，记作A3。
其中，按照重量份计所述聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油、牌号为KH550的硅烷偶联剂、氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子的用量比为100：15：4：3：8：5：3：3：12：5：8：7：5：6：3。
对比例1
按照实施例1的方法制得手柄护套B1，不同的是，只进行了一次捏合：即将聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、poe弹性增韧剂、陶瓷纤维、玻璃纤维、竹炭纤维、磷酸三甲酚酯、邻苯二甲酸二辛酯、丙三醇、松节油、牌号为KH550的硅烷偶联剂、氧化钛、抗静电剂、轻质蛋白页岩粉和银纳米粒子按照100：20：6：5：10：8：5：10：15：8：10：12：7：10：4的用量比混合后，在205℃捏合4h后直接进行挤出成型。
对比例2
按照对比例1的方法制得手柄护套B1，不同的是，各原料混合后在175℃捏合4h后直接挤出成型。
对比例3
按照实施例1的方法制得手柄护套B3，不同的是，未加入poe弹性增韧剂。
对比例4
按照实施例1的方法制得手柄护套B4，不同的是，未加入竹炭纤维。
对比例5
按照实施例1的方法制得手柄护套B5，不同的是，未加入陶瓷纤维。
对比例6
按照实施例1的方法制得手柄护套B6，不同的是，未加入十二烷基二羟丙基硫酸甲脂铵。
对比例7
按照实施例1的方法制得手柄护套B7，不同的是，未加入轻质蛋白页岩粉。
对比例8
按照实施例1的方法制得手柄护套B8，不同的是，未加入银纳米粒子。
检测例1
根据GB/T1449-2005检测A1-A3及B1-B8的弯曲性能（弯曲强度/MPa），具体检测结果见表1。
检测例2
根据GB/T1447-2005检测A1-A3及B1-B8的拉伸性能（拉伸应力/MPa），具体检测结果见表1。
检测例3
根据国标GB 4789.2-2010的方法检测A1-A3以及B1-B8材料的菌落总数（n/cfu·g-1），具体结果见表1。
表1
弯曲强度/MPa 拉伸应力/MPa 菌落数（n/cfu·g-1） A1 55 36 7 A2 57 37 8 A3 56 40 5 B1 35 22 11 B2 34 20 12 B3 28 24 11 B4 29 22 14 B5 31 19 15 B6 30 21 16 B7 30 20 16 B8 50 36 18
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。