CN105949702B - 乒乓球用材料及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乒乓球用材料及其生产方法，包括以下重量份的原料：ABS树脂50～100份；K胶3～15份；N,N’‑乙撑双硬脂酸酰胺0.5～10份；加工助剂2～12份；樟脑3～15份；抗氧剂0.005～0.5份；色粉0.005～0.5份。本发明以ABS为主要原料的乒乓球生产方法，具有以下优点：两个阴阳半球经过黏结以后，乒乓球的腰部无凸起，膨球以后的打磨处理时间大幅度缩短；两个阴阳半球的一个注塑点位于顶部中心内侧，既消除了由于打磨注塑点而在顶部留下的痕迹，又增加了顶部的厚度，从而提高了乒乓球顶部和腰部的强度，有利于乒乓球抗击打能力的增加。

Description

乒乓球用材料及其生产方法

技术领域

本发明涉及乒乓球制造技术领域，具体涉及一种以ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)为主要原料的乒乓球用材料及其生产方法。

背景技术

纵观乒乓球运动的发展历史，虽然乒乓球运动技术已经有了翻天覆地的变化，由赛璐璐料制成的乒乓球因其性能优异却一直被沿用至今。但是以赛璐珞材料制成的乒乓球日益显示出存在极大的问题，其一是赛璐璐材料本身极其容易燃烧，无论是乒乓球的生产，还是储存、运输中均存在极大的安全隐患，其二是传统的乒乓球生产工艺比较落后，且产生大量废液、废气等，对环境造成了很大的污染。

近十年来，国际乒联一直鼓励采用新材料和新工艺制作乒乓球，陆续有一些用新材料和新工艺制造的乒乓球专利出现。例如，专利公开号CN101585224“一种真正无缝的加固乒乓球生产方法及制造设备”主要公开了一种乒乓球生产新工艺，但材质上依旧使用了赛璐璐，且真正无缝的乒乓球并没有受到广大高水平运动员的认可。专利公开号CN103172910A公开了一种以二醋酸纤维素为主要原料制成的乒乓球，主要技术指标与赛璐璐乒乓球非常接近，但是，醋酸纤维素成本较高且耐候性较差，而且其生产工艺完全沿用了赛璐璐乒乓球生产工艺。专利公开号CN102896788A公开了一种以丁二烯-苯乙烯共聚物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为主要原料，采用注塑方式生产乒乓球的方法，但是，从专利公开的材料组成及其配比来看，完全达不到乒乓球既柔又刚的特性，同时，完全没有公开注塑工艺的关键技术。专利公开号CN105385095A公开了一种与上面专利类似的乒乓球材料，无法满足乒乓球应具有高的抗冲击强度的基本要求，且材料加工性能极差。

专利公开号CN103819845A公开了一种环保热塑性PVC乒乓球用料及其制备乒乓球的方法，该方法采用了注塑成型技术加工两个乒乓球阴阳半球，但是，两个阴阳半球黏结处凸起部位多，膨球以后需要经过长时间打磨处理，且注塑点在腰部圆周上，对两个半球的黏结造成不利影响。

上述已经公开的专利技术，在具体的生产过程中，要么是乒乓球的性能难以达标，要么是生产效率无法与现有的工艺相比，实际上迄今为止并未找到一种依托现有成球工艺可替代赛璐璐制造乒乓球的新材料，这种材料既要在力学性能上与赛璐璐非常接近，以保证乒乓球的运动特性，又要在加工性能上适合乒乓球现有工艺设备的要求，以保证制造过程能高速高效地进行。因此，满足乒乓球运动特性，在力学性能上，尤其是弹性和抗击打性能方面与赛璐璐非常接近的安全、环保(无赛璐璐)、满足注塑等新工艺要求的乒乓球用材料，迄今仍在研究中。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种乒乓球用材料及其生产方法，以克服现有技术存在的技术问题。

基于上述目的，本发明提供一种乒乓球用材料，包括以下重量份的原料：

在本发明的一些实施例中，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

在本发明的一些实施例中，所述加工助剂选自乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。

在本发明的一些实施例中，所述乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为25～40:25～40:30～50。

在本发明的一些实施例中，所述乒乓球用材料在200℃、5Kg条件下的熔体流动速率为3～7g/10min，所述乒乓球用材料的维卡软化点温度是：90～100℃，抗冲击强度是：18～30KJ/m²。

在本发明的一些实施例中，所述ABS树脂为PA-747和PA-756按照质量比40～80:40～80混合的混合物。

在本发明的一些实施例中，所述K胶选自KR03K胶和SL-803GK胶的混合物。

在本发明的一些实施例中，所述KR03K胶和SL-803GK胶的质量比为1～2:1～2。

本发明还提供一种生产上述乒乓球用材料的方法，包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料；

其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：140～160℃、150～170℃、160～180℃、170～190℃、180～200℃、190～210℃、180～200℃。

从上面所述可以看出，与现有技术相比，本发明以ABS为主要原料的乒乓球生产方法，在半球成型及其注塑点选择上具有以下优点：(1)两个阴阳半球经过黏结以后，乒乓球的腰部无凸起，膨球以后的打磨处理时间大幅度缩短；(2)两个阴阳半球的一个注塑点位于顶部中心内侧，既消除了由于打磨注塑点而在顶部留下的痕迹，又增加了顶部的厚度，从而提高了乒乓球顶部和腰部的强度，有利于乒乓球抗击打能力的增加。同时，还有利于稳定乒乓球的重心，从而减少了乒乓球的偏心度。

附图说明

图1为本发明实施例乒乓球阴半球的结构尺寸；

图2为本发明实施例乒乓球阳半球的结构尺寸。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

乒乓球材料最重要技术是要具有优良的抗击打性能，同时必须具有足够的弹跳性，即刚性和韧性的有机结合。发明人按照CN102896788A公开的方法，即采用如下配方：丁二烯-苯乙烯共聚物60份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物32份，醋酸纤维素8份，着色剂0.2份，采用注塑方式制造乒乓球，结果发现，生产出的乒乓球用乒乓球拍以常力击打6次即破损，发明人分析认为是由于醋酸纤维素与ABS相容性不好，导致分相严重，力学性能很差。发明人按照CN105385095A公开的方法，即采用如下配方：ABS80份，K胶粉15份，樟脑10份，抗氧剂0.3份，色粉0.15份，采用注塑方式制造乒乓球，结果发现，生产出的乒乓球表面有焦痕，不仅外观达不到要求，力学性能也受到严重影响。发明人认为，ABS树脂虽然具有高抗冲特性，但其熔体流动速率低，不利于注塑成型；K胶可以提高ABS的熔体流动速率，但抗冲击性能差。因此，用ABS树脂和K胶的简单复配，不能达到乒乓球运动特性和注塑新工艺同时满足的需求。通过尝试各种ABS树脂和K胶组合，发明人发现加工助剂乙烯-甲基丙烯酸共聚物(EMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的合理组合，可以保证以ABS为主要原料的乒乓球用材料既有很高的抗冲击性能和弹性，材料的熔体流动速率和热变形温度又可以满足热流道注塑新工艺，同时流动助剂(N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺)的添加起到了很好的内、外润滑作用。

实施例1

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、190℃。

实施例2

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：155℃、165℃、175℃、185℃、195℃、205℃、195℃。

实施例3

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：152℃、162℃、172℃、182℃、192℃、202℃、192℃。

实施例4

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、190℃。

实施例5

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、190℃。

实施例6

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：156℃、166℃、176℃、186℃、196℃、206℃、196℃。

实施例7

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、190℃。

实施例8

作为本发明的一个实施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料：

该乒乓球用材料的生产方法包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料，其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：158℃、168℃、178℃、188℃、198℃、208℃、198℃。

需要说明的是，上述实施例中的K胶选自韩国菲利普KR03K胶和茂名众和SL-803GK胶。

由实施例1-8组成的材料，物理参数测试数据如下表：

将所述乒乓球用材料制成乒乓球的步骤包括：

1)分别将所述乒乓球用材料粒料混合后经热流道注塑机注塑成型两个阴阳半球，两个阴阳半球的厚度由最厚的顶部逐渐减少至腰部附近又恢复到顶部的厚度，各个阶段的特征厚度分别为：0.52mm mm、0.50mm、0.48mm、0.50mm、0.52mm；如图1和2所示，一个阴半球腰部的内直径与另一个阳半球腰部的外直径一致，阴阳半球黏结部位的厚度是顶部厚度的一半，阴阳两个半球黏结以后腰部的总厚度与顶部厚度一致。而且，每个半球的一个注塑点位于顶部中心内侧。

2)用黏胶剂将阴阳半球黏结成一个完整的球坯。

3)将球坯在模具中进行膨球处理；(5)进行过膨球处理的乒乓球在细沙中打磨得成品球。

由实施例1-8制成的乒乓球，性能测试数据如下表：

与现有技术相比，本发明以ABS为主要原料的乒乓球用材料，具有以下优点：

(1)本发明的乒乓球用材料，采用高抗冲ABS树脂为主要原料，具有很好的耐冲击、阻燃和透明性能，尤其是通过PA-747和PA-756树脂的复配，保证了基体树脂既具有较高的抗冲击性能——有利于乒乓球的抗击打性能提高，又具有合适的熔体流动速率——有利于采用热流道注塑成型加工的方式，改变了赛璐璐乒乓球复杂和环境污染的工艺过程；

(2)为改善ABS树脂脆性和提高材料的加工性能，采用K胶粉和加工助剂进行改性处理。发明人通过大量实验发现，韩国菲利普KR03K胶和茂名众和SL-803GK胶中苯乙烯-丁二烯含量不同，它们的质量比为1:1时，同时，加工助剂的质量比为EMA:EVA:SBS为25～40:25～40:30～50时，可以使得其制备的乒乓球在弹跳性和抗击打性与赛璐珞材质乒乓球相近，且材料加工性能最佳。

与现有技术相比，本发明以ABS为主要原料的乒乓球生产方法，在半球成型及其注塑点选择上具有以下优点：

(1)两个阴阳半球经过黏结以后，乒乓球的腰部无凸起，膨球以后的打磨处理时间大幅度缩短；

(2)两个阴阳半球的一个注塑点位于顶部中心内侧，既消除了由于打磨注塑点而在顶部留下的痕迹，又增加了顶部的厚度，从而提高了乒乓球顶部和腰部的强度，有利于乒乓球抗击打能力的增加。同时，还有利于稳定乒乓球的重心，从而减少了乒乓球的偏心度。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种乒乓球用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

其中，所述加工助剂选自乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。

2.根据权利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

3.根据权利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的质量比为25～40:25～40:30～50。

4.根据权利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述乒乓球用材料在200℃、5Kg条件下的熔体流动速率为3～7g/10min，所述乒乓球用材料的维卡软化点温度是：90～100℃，抗冲击强度是：18～30KJ/m²。

5.根据权利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述ABS树脂为PA-747和PA-756按照质量比40～80:40～80混合的混合物。

6.根据权利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述K胶选自KR03K胶和SL-803GK胶的混合物。

7.根据权利要求6所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述KR03K胶和SL-803GK胶的质量比为1～2:1～2。

8.一种生产如权利要求1～7中任意一项所述的乒乓球用材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

按称量的上述各原料组分，高速混合后经双螺杆机挤出造粒，得到所述乒乓球用材料；

其中双螺杆机采用七段温度控制，各段温度分别是：140～160℃、150～170℃、160～180℃、170～190℃、180～200℃、190～210℃、180～200℃。