CN106832442A - 一种棒球球芯用橡胶材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶60‑80份，异戊橡胶20‑40份，填料50‑70份，柠檬酸三丁酯1‑2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1‑2份，纳米氢氧化镁40‑50份，硼酸锌10‑15份，Si69 1‑3份，硫磺1‑2份，过氧化二异丙苯0.5‑0.7份，促进剂D 0.1‑0.3份，促进剂TMTD 0.2‑0.3份，Ca/Zn复合稳定剂4‑6份，防老剂264 0.4‑0.6份，抗氧剂1010 0.2‑0.4份，聚乙烯蜡2‑4份；其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素。本发明具有良好抗冲击性、韧性、弹性和较轻的重量，具有较好的耐久性和击球效果。

Description

一种棒球球芯用橡胶材料
技术领域
本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种棒球球芯用橡胶材料。
背景技术
软式棒球是为推广棒垒球而设计，与棒垒球的性质相似，它的竞争性和趣味性都可以和正规棒垒球相媲美，它的特点是比赛规则简化、场地条件要求低、可参与人数多，安全，非常适合在校园内开展，从中可以体会棒垒球项目的乐趣。
软式棒球用的棒球分为空心球和实心球两种，实心球的球芯材料一般为软木或合成橡胶。软木是橡树的树皮，主要成分是软木纤维，其来源有限，大量使用会消耗自然资源，且软木制成的棒球在成型时凝结性不稳，容易导致加压成型后重量、直径等尺寸产生偏差，影响棒球品质；合成橡胶不会消耗自然资源，易于加工，因此得到广泛使用。棒球需要具有适宜的抗冲击性、弹性和较轻的重量，来保持棒球的耐久性和击球效果，但现有合成橡胶对抗冲击性、回弹性和重量的协调还不太好，耐久性和击球效果还不能兼具。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种棒球球芯用橡胶材料，本发明具有良好抗冲击性、韧性、弹性和较轻的重量，具有较好的耐久性和击球效果。
本发明提出的一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶60-80份，异戊橡胶20-40份，填料50-70份，柠檬酸三丁酯1-2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1-2份，纳米氢氧化镁40-50份，硼酸锌10-15份，Si69 1-3份，硫磺1-2份，过氧化二异丙苯0.5-0.7份，促进剂D 0.1-0.3份，促进剂TMTD 0.2-0.3份，Ca/Zn复合稳定剂4-6份，防老剂264 0.4-0.6份，抗氧剂1010 0.2-0.4份，聚乙烯蜡2-4份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶65-75份，异戊橡胶25-35份，填料55-65份，柠檬酸三丁酯1.2-1.8份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.3-1.7份，纳米氢氧化镁43-47份，硼酸锌11-13份，Si69 1.5-2.5份，硫磺1.3-1.7份，过氧化二异丙苯0.55-0.65份，促进剂D0.15-0.25份，促进剂TMTD 0.22-0.28份，Ca/Zn复合稳定剂4.5-5.5份，防老剂264 0.45-0.55份，抗氧剂1010 0.25-0.35份，聚乙烯蜡2.5-3.5份。
优选地，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素的重量比为1-2：5-7：1-2。
优选地，改性蒙脱土为400-500目，空心玻璃微珠为600-800目。
优选地，改性微晶纤维素为γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至50-55℃，保温搅拌1-2h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
优选地，在改性蒙脱土的制备过程中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为7-9：10-12：0.1-0.2：0.01-0.03：6-8。
上述改性蒙脱土的制备过程中，丙酮是反应溶剂，不规定其用量根据具体操作确定其用量。
上述改性蒙脱土的制备过程中，聚氨酯预聚体的制备方法是本领域常用技术手段。
本发明的制备方法为：取天然橡胶、异戊橡胶混匀，升温至100℃，密炼10min，加入填料继续密炼20min，然后加入柠檬酸三丁酯、环氧乙酰亚麻油酸甲酯、纳米氢氧化镁、硼酸锌、Si69、硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂D、促进剂TMTD、Ca/Zn复合稳定剂、防老剂264、抗氧剂1010、聚乙烯蜡继续密炼40min，接着开练成型，硫化得到棒球球芯用橡胶材料。
本发明选用的天然橡胶具有良好的弹性和韧性，异戊橡胶具有良好的弹性和拉伸强度，二者相互配合可以增加本发明的弹性和韧性；填料选用改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素相互配合，可以大大减轻本发明的重量，增加本发明的抗冲击性能和弹性；空心玻璃微珠具有良好的抗压强度，且可以与天然橡胶、异戊橡胶均匀分散，增加本发明的机械性能，改性微晶纤维素可均匀分散在橡胶中，并能增加本发明的冲击韧性，聚氨酯预聚体中的异氰酸酯基与γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土中的氨基反应，将聚氨酯接枝到蒙脱土中，从而使得改性蒙脱土均匀分散在天然橡胶和异戊橡胶中，聚氨酯具有良好的弹性、硬度好强度，蒙脱土具有良好的抗冲击性能，在硫磺、过氧化二异丙苯、促进剂D、促进剂TMTD作用下，改性蒙脱土和天然橡胶、异戊橡胶发生交联网络互穿形成复杂缠结网络，提高了填料与橡胶的界面结合力，大大增加本发明的抗冲击性和弹性，填料与橡胶相互配合，使得本发明具有良好抗冲击性、韧性、弹性和较轻的重量，从而大大增加本发明的耐久性并改善本发明的击球效果；柠檬酸三丁酯和环氧乙酰亚麻油酸甲酯相互配合，可以进一步增加本发明的韧性；纳米氢氧化镁和硼酸锌增加本发明的阻燃性；Si69可以促进各物质均匀分散；Ca/Zn复合稳定剂、防老剂264、抗氧剂1010相互配合可以增加本发明的稳定性，聚乙烯蜡可以改善本发明的加工流变性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶70份，异戊橡胶30份，填料60份，柠檬酸三丁酯1.5份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.5份，纳米氢氧化镁45份，硼酸锌12份，Si69 2份，硫磺1.5份，过氧化二异丙苯0.6份，促进剂D 0.2份，促进剂TMTD 0.25份，Ca/Zn复合稳定剂5份，防老剂264 0.5份，抗氧剂1010 0.3份，聚乙烯蜡3份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素。
实施例2
一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶60份，异戊橡胶40份，填料50份，柠檬酸三丁酯2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1份，纳米氢氧化镁50份，硼酸锌10份，Si69 3份，硫磺1份，过氧化二异丙苯0.7份，促进剂D 0.1份，促进剂TMTD 0.3份，Ca/Zn复合稳定剂4份，防老剂264 0.6份，抗氧剂1010 0.2份，聚乙烯蜡4份；
其中，填料的原料包括：400目改性蒙脱土、800目空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素，其中，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素的重量比为1：7：1；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至55℃，保温搅拌1h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为9：10：0.2：0.01：8。
实施例3
一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶80份，异戊橡胶20份，填料70份，柠檬酸三丁酯1份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯2份，纳米氢氧化镁40份，硼酸锌15份，Si69 1份，硫磺2份，过氧化二异丙苯0.5份，促进剂D 0.3份，促进剂TMTD 0.2份，Ca/Zn复合稳定剂6份，防老剂264 0.4份，抗氧剂1010 0.4份，聚乙烯蜡2份；
其中，填料的原料包括：500目改性蒙脱土、600目空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素，其中，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素的重量比为2：5：2；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至50℃，保温搅拌2h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为7：12：0.1：0.03：6。
实施例4
一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶65份，异戊橡胶35份，填料55份，柠檬酸三丁酯1.8份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.3份，纳米氢氧化镁47份，硼酸锌11份，Si69 2.5份，硫磺1.3份，过氧化二异丙苯0.65份，促进剂D 0.15份，促进剂TMTD 0.28份，Ca/Zn复合稳定剂4.5份，防老剂264 0.55份，抗氧剂1010 0.25份，聚乙烯蜡3.5份；
其中，填料的原料包括：400目改性蒙脱土、800目空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素，其中，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素的重量比为1.2：6.5：1.2；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至54℃，保温搅拌1.3h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为8.5：10.5：0.18：0.015：7.5。
实施例5
一种棒球球芯用橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶75份，异戊橡胶25份，填料65份，柠檬酸三丁酯1.2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.7份，纳米氢氧化镁43份，硼酸锌13份，Si69 1.5份，硫磺1.7份，过氧化二异丙苯0.55份，促进剂D 0.25份，促进剂TMTD 0.22份，Ca/Zn复合稳定剂5.5份，防老剂264 0.45份，抗氧剂1010 0.35份，聚乙烯蜡2.5份；
其中，填料的原料包括：500目改性蒙脱土、600目空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素，其中，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素的重量比为1.8：5.5：1.8；
在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至52℃，保温搅拌1.7h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土，其中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为7.5：11.5：0.12：0.025：6.5。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶60-80份，异戊橡胶20-40份，填料50-70份，柠檬酸三丁酯1-2份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1-2份，纳米氢氧化镁40-50份，硼酸锌10-15份，Si69 1-3份，硫磺1-2份，过氧化二异丙苯0.5-0.7份，促进剂D 0.1-0.3份，促进剂TMTD 0.2-0.3份，Ca/Zn复合稳定剂4-6份，防老剂264 0.4-0.6份，抗氧剂1010 0.2-0.4份，聚乙烯蜡2-4份；
其中，填料的原料包括：改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素。
2.根据权利要求1所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然橡胶65-75份，异戊橡胶25-35份，填料55-65份，柠檬酸三丁酯1.2-1.8份，环氧乙酰亚麻油酸甲酯1.3-1.7份，纳米氢氧化镁43-47份，硼酸锌11-13份，Si69 1.5-2.5份，硫磺1.3-1.7份，过氧化二异丙苯0.55-0.65份，促进剂D 0.15-0.25份，促进剂TMTD 0.22-0.28份，Ca/Zn复合稳定剂4.5-5.5份，防老剂264 0.45-0.55份，抗氧剂1010 0.25-0.35份，聚乙烯蜡2.5-3.5份。
3.根据权利要求1或2所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，改性蒙脱土、空心玻璃微珠、改性微晶纤维素的重量比为1-2：5-7：1-2。
4.根据权利要求1-3任一项所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，改性蒙脱土为400-500目，空心玻璃微珠为600-800目。
5.根据权利要求1-4任一项所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，改性微晶纤维素为γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性微晶纤维素。
6.根据权利要求1-5任一项所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，在氮气氛围中，取异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、丙酮制备得到聚氨酯预聚体溶液；向聚氨酯预聚体溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土，升温至50-55℃，保温搅拌1-2h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性蒙脱土。
7.根据权利要求6所述棒球球芯用橡胶材料，其特征在于，在改性蒙脱土的制备过程中，异佛尔酮二异氰酸酯、聚己二酸乙二醇酯二醇、二羟甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性蒙脱土的重量比为7-9：10-12：0.1-0.2：0.01-0.03：6-8。
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