CN108654028A - 一种羽毛球拍碳纤维手柄及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羽毛球拍碳纤维手柄，其包括柄体、碳纤维一体直孔结构、弹性吸震材料和重量可调装置，所述柄体顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料，所述碳纤维一体直孔结构插置固定于所述盲孔中，所述柄体底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置固定于所述凹槽处；本发明还公开了一种羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法。本发明具有强度高、质量轻、密度小、吸震、可调节羽毛球拍重量的优点，且其内部具有碳纤维一体直孔结构，结构稳定，不易弯曲折断；利用溶剂成型法与磷酸阳极氧化法来制备羽毛球拍碳纤维手柄，制备工艺简单，生产效率高，生产成本低，易于进行连续化生产。

Description

一种羽毛球拍碳纤维手柄及其制备方法
技术领域
本发明涉及运动器材生产技术领域，具体涉及一种羽毛球拍碳纤维手柄及其制备方法。
背景技术
现有的羽毛球拍手柄主要有两种：一种是木质手柄，其强度低，容易松动、断裂，质量较重，且由于树木生长环境的不同导致内部密度不一致，导致加工困难，废品率高，损耗大量木材，生产成本高，不能进行连续化生产；另一种是塑料手柄，其内部填充有填充材料，强度低，结构不稳定，吸震不明显，极易出现弯曲断裂现象，且与球杆连接不牢固，易出现脱落现象。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明公开了一种羽毛球拍碳纤维手柄，所述羽毛球拍碳纤维手柄结构稳定，不易弯曲折断，具有强度高、质量轻、密度小、吸震、可调节羽毛球拍重量的优点。
本发明还公开了一种羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，所述羽毛球拍碳纤维手柄的制备工艺简单，生产效率高，生产成本低，易于进行连续化生产。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种羽毛球拍碳纤维手柄，其包括柄体、碳纤维一体直孔结构、弹性吸震材料和重量可调装置，所述柄体顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料，所述碳纤维一体直孔结构插置固定于所述盲孔中，所述柄体底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置固定于所述凹槽处。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄，其中所述柄体由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份碳纤维、20～30份环氧树脂、5～10份聚碳酸酯、5～10份碳化硅、5～10份氧化锌、5～10份氮化硼、5～10份马来酸酐接枝相容剂和10～15份丙酮。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄，其中所述弹性吸震材料由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份热塑性聚酯弹性体、5～10份热塑性聚酯氨酯弹性体、5～10份对苯二甲酸二辛酯、5～10份钙锌复合稳定剂和5～10份交联剂。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄，其中所述碳纤维一体直孔结构包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上。
一种所述羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将所述弹性吸震材料贴附在所述盲孔的孔壁；
步骤二，将所述碳纤维一体直孔结构插置所述盲孔，利用强力胶将所述碳纤维一体直孔结构固定于所述盲孔中，并进行打磨；
步骤三，将所述重量可调装置固定安装在所述柄体底部的中心位置的凹槽处。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述柄体由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份碳纤维、20～30份环氧树脂、5～10份聚碳酸酯、5～10份碳化硅、5～10份氧化锌、5～10份氮化硼、5～10份马来酸酐接枝相容剂和10～15份丙酮；
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述柄体的制备方法包括以下步骤：将所述环氧树脂、所述聚碳酸酯、所述碳化硅、所述氧化锌、所述氮化硼、所述马来酸酐接枝相容剂和所述丙酮置于反应釜中，在100～150℃下，以1500rpm的转速搅拌均匀；加入所述碳纤维，在100～150℃下，以300rpm的转速搅拌均匀；将制得的混合液倒入模具中，置于热压成型机内，在温度为100～200℃，压力为300～500MPa下成型；将其冷却至室温，脱模，得到所述柄体。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述碳纤维一体直孔结构包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述碳纤维一体直孔结构的制备方法包括以下步骤：根据设计尺寸对所述薄壁金属管进行裁剪加工；在室温下，进行磷酸阳极氧化处理8～20分钟；将所述薄壁金属管固定于碳纤维缠绕机上，在120～150℃下，将所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；置于烘箱中，在120～150℃下保温1小时，得到所述碳纤维一体直孔结构。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述磷酸阳极氧化处理中使用的电解液为磷酸，阳极为铝电极，电压为10～15V。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中将制得的所述碳纤维一体直孔结构进行无损检测，若无缺陷，则可使用；若有缺陷，则弃去。
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述弹性吸震材料由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份热塑性聚酯弹性体、5～10份热塑性聚酯氨酯弹性体、5～10份对苯二甲酸二辛酯、5～10份钙锌复合稳定剂和5～10份交联剂；
上述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其中所述弹性吸震材料的制备方法包括以下步骤：将所述热塑性聚酯弹性体、所述热塑性聚酯氨酯弹性体、所述对苯二甲酸二辛酯、所述钙锌复合稳定剂和所述交联剂在80～100℃下加热至熔融状态；倒入模具中，在100～150℃下成型；冷却至室温，脱模，得到所述弹性吸震材料。
本发明的有益效果为：本发明具有强度高、质量轻、密度小、吸震、可调节羽毛球拍重量的优点，且其内部具有碳纤维一体直孔结构，结构稳定，不易弯曲折断；利用溶剂成型法与磷酸阳极氧化法来制备羽毛球拍碳纤维手柄，制备工艺简单，生产效率高，生产成本低，易于进行连续化生产。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明实施例所述的一种羽毛球拍碳纤维手柄结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参见图1，本实施例提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄，还提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，所述羽毛球拍碳纤维手柄包括柄体1、碳纤维一体直孔结构2、弹性吸震材料3和重量可调装置4，所述柄体1的顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料3，所述碳纤维一体直孔结构2插置固定于所述盲孔中，所述柄体1底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置4固定于所述凹槽处。且所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将所述弹性吸震材料3贴附在所述盲孔的孔壁；
步骤二，将所述碳纤维一体直孔结构2插置所述盲孔，利用强力胶将所述碳纤维一体直孔结构2固定于所述盲孔中，并进行打磨；
步骤三，将所述重量可调装置4固定安装在所述柄体1底部的中心位置的凹槽处。
较佳的实施例中，所述柄体1由以下按照质量份数计的原料制成：10份碳纤维、20份环氧树脂、5份聚碳酸酯、5份碳化硅、5份氧化锌、5份氮化硼、5份马来酸酐接枝相容剂和10份丙酮；且所述柄体1的制备方法包括以下步骤：将所述环氧树脂、所述聚碳酸酯、所述碳化硅、所述氧化锌、所述氮化硼、所述马来酸酐接枝相容剂和所述丙酮置于反应釜中，在100℃下，以1500rpm的转速搅拌均匀；加入所述碳纤维，在100℃下，以300rpm的转速搅拌均匀；将制得的混合液倒入模具中，置于热压成型机内，在温度为100～200℃，压力为300MPa下成型；将其冷却至室温，脱模，得到所述柄体1；通过加入所述碳纤维和热压过程，可制成强度高的所述柄体1。
较佳的实施例中，所述碳纤维一体直孔结构2包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；且所述碳纤维一体直孔结构2的制备方法包括以下步骤：根据设计尺寸对所述薄壁金属管进行裁剪加工；在室温下，进行磷酸阳极氧化处理8分钟；将制得的所述薄壁金属管固定于碳纤维缠绕机上，在120℃下，将所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；置于烘箱中，在120℃下保温1小时，得到所述碳纤维一体直孔结构2；所述碳纤维一体直孔结构2结构稳定，不易折断，且具有吸震功能。
较佳的实施例中，所述磷酸阳极氧化处理中使用的电解液为磷酸，阳极为铝电极，电压为10V；通过进行磷酸阳极氧化处理，所述薄壁金属管表面形成具有良好附着力的反应产物薄膜，有助于碳纤维更好地附着在所述薄壁金属管，使制得的所述碳纤维一体直孔结构2强度高，结构稳定。
较佳的实施例中，将制得的所述碳纤维一体直孔结构2进行无损检测，若无缺陷，则可使用；若有缺陷，则弃去；保证所述碳纤维一体直孔结构2内部无缺陷，不易折断。
较佳的实施例中，所述弹性吸震材料3由以下按照质量份数计的原料制成：10份热塑性聚酯弹性体、5份热塑性聚酯氨酯弹性体、5份对苯二甲酸二辛酯、5份钙锌复合稳定剂和5份交联剂；且所述弹性吸震材料3的制备方法包括以下步骤：将所述热塑性聚酯弹性体、所述热塑性聚酯氨酯弹性体、所述对苯二甲酸二辛酯、所述钙锌复合稳定剂和所述交联剂在90℃下加热至熔融状态；倒入模具中，在125℃下成型；冷却至室温，脱模，得到所述弹性吸震材料3；贴附所述弹性吸震材料3，可使所述羽毛球拍碳纤维手柄具有吸震的优点。
实施例2：参见图1，本实施例提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄，还提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，所述羽毛球拍碳纤维手柄包括柄体1、碳纤维一体直孔结构2、弹性吸震材料3和重量可调装置4，所述柄体1的顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料3，所述碳纤维一体直孔结构2插置固定于所述盲孔中，所述柄体1底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置4固定于所述凹槽处。且所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将所述弹性吸震材料3贴附在所述盲孔的孔壁；
步骤二，将所述碳纤维一体直孔结构2插置所述盲孔，利用强力胶将所述碳纤维一体直孔结构2固定于所述盲孔中，并进行打磨；
步骤三，将所述重量可调装置4固定安装在所述柄体1底部的中心位置的凹槽处。
较佳的实施例中，所述柄体1由以下按照质量份数计的原料制成：15份碳纤维、25份环氧树脂、7.5份聚碳酸酯、7.5份碳化硅、7.5份氧化锌、7.5份氮化硼、7.5份马来酸酐接枝相容剂和12.5份丙酮；且所述柄体1的制备方法包括以下步骤：将所述环氧树脂、所述聚碳酸酯、所述碳化硅、所述氧化锌、所述氮化硼、所述马来酸酐接枝相容剂和所述丙酮置于反应釜中，在125℃下，以1500rpm的转速搅拌均匀；加入所述碳纤维，在125℃下，以300rpm的转速搅拌均匀；将制得的混合液倒入模具中，置于热压成型机内，在温度为150℃，压力为400MPa下成型；将其冷却至室温，脱模，得到所述柄体1；通过加入所述碳纤维和热压过程，可制成强度高的所述柄体1。
较佳的实施例中，所述碳纤维一体直孔结构2包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；且所述碳纤维一体直孔结构2的制备方法包括以下步骤：根据设计尺寸对所述薄壁金属管进行裁剪加工；在室温下，进行磷酸阳极氧化处理14分钟；将制得的所述薄壁金属管固定于碳纤维缠绕机上，在135℃下，将所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；置于烘箱中，在135℃下保温1小时，得到所述碳纤维一体直孔结构2；所述碳纤维一体直孔结构2结构稳定，不易折断，且具有吸震功能。
较佳的实施例中，所述磷酸阳极氧化处理中使用的电解液为磷酸，阳极为铝电极，电压为12.5V；通过进行磷酸阳极氧化处理，所述薄壁金属管表面形成具有良好附着力的反应产物薄膜，有助于碳纤维更好地附着在所述薄壁金属管，使制得的所述碳纤维一体直孔结构2强度高，结构稳定。
较佳的实施例中，将制得的所述碳纤维一体直孔结构2进行无损检测，若无缺陷，则可使用；若有缺陷，则弃去；保证所述碳纤维一体直孔结构2内部无缺陷，不易折断。
较佳的实施例中，所述弹性吸震材料3由以下按照质量份数计的原料制成：15份热塑性聚酯弹性体、7.5份热塑性聚酯氨酯弹性体、7.5份对苯二甲酸二辛酯、7.5份钙锌复合稳定剂和7.5份交联剂；且所述弹性吸震材料3的制备方法包括以下步骤：将所述热塑性聚酯弹性体、所述热塑性聚酯氨酯弹性体、所述对苯二甲酸二辛酯、所述钙锌复合稳定剂和所述交联剂在90℃下加热至熔融状态；倒入模具中，在125℃下成型；冷却至室温，脱模，得到所述弹性吸震材料3；贴附所述弹性吸震材料3，可使所述羽毛球拍碳纤维手柄具有吸震的优点。
实施例3：参见图1，本实施例提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄，还提供了一种羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，所述羽毛球拍碳纤维手柄包括柄体1、碳纤维一体直孔结构2、弹性吸震材料3和重量可调装置4，所述柄体1的顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料3，所述碳纤维一体直孔结构2插置固定于所述盲孔中，所述柄体1底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置4固定于所述凹槽处。且所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将所述弹性吸震材料3贴附在所述盲孔的孔壁；
步骤二，将所述碳纤维一体直孔结构2插置所述盲孔，利用强力胶将所述碳纤维一体直孔结构2固定于所述盲孔中，并进行打磨；
步骤三，将所述重量可调装置4固定安装在所述柄体1底部的中心位置的凹槽处。
较佳的实施例中，所述柄体1由以下按照质量份数计的原料制成：20份碳纤维、30份环氧树脂、10份聚碳酸酯、10份碳化硅、10份氧化锌、10份氮化硼、10份马来酸酐接枝相容剂和15份丙酮；且所述柄体1的制备方法包括以下步骤：将所述环氧树脂、所述聚碳酸酯、所述碳化硅、所述氧化锌、所述氮化硼、所述马来酸酐接枝相容剂和所述丙酮置于反应釜中，在150℃下，以1500rpm的转速搅拌均匀；加入所述碳纤维，在150℃下，以300rpm的转速搅拌均匀；将制得的混合液倒入模具中，置于热压成型机内，在温度为200℃，压力为500MPa下成型；将其冷却至室温，脱模，得到所述柄体1；通过加入所述碳纤维和热压过程，可制成强度高的所述柄体1。
较佳的实施例中，所述碳纤维一体直孔结构2包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；且所述碳纤维一体直孔结构2的制备方法包括以下步骤：根据设计尺寸对所述薄壁金属管进行裁剪加工；在室温下，进行磷酸阳极氧化处理20分钟；将制得的所述薄壁金属管固定于碳纤维缠绕机上，在150℃下，将所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；置于烘箱中，在150℃下保温1小时，得到所述碳纤维一体直孔结构2；所述碳纤维一体直孔结构2结构稳定，不易折断，且具有吸震功能。
较佳的实施例中，所述磷酸阳极氧化处理中使用的电解液为磷酸，阳极为铝电极，电压为15V；通过进行磷酸阳极氧化处理，所述薄壁金属管表面形成具有良好附着力的反应产物薄膜，有助于碳纤维更好地附着在所述薄壁金属管，使制得的所述碳纤维一体直孔结构2强度高，结构稳定。
较佳的实施例中，将制得的所述碳纤维一体直孔结构2进行无损检测，若无缺陷，则可使用；若有缺陷，则弃去；保证所述碳纤维一体直孔结构2内部无缺陷，不易折断。
较佳的实施例中，所述弹性吸震材料3由以下按照质量份数计的原料制成：20份热塑性聚酯弹性体、10份热塑性聚酯氨酯弹性体、10份对苯二甲酸二辛酯、10份钙锌复合稳定剂和10份交联剂；且所述弹性吸震材料3的制备方法包括以下步骤：将所述热塑性聚酯弹性体、所述热塑性聚酯氨酯弹性体、所述对苯二甲酸二辛酯、所述钙锌复合稳定剂和所述交联剂在100℃下加热至熔融状态；倒入模具中，在150℃下成型；冷却至室温，脱模，得到所述弹性吸震材料3；贴附所述弹性吸震材料3，可使所述羽毛球拍碳纤维手柄具有吸震的优点。
本发明具有强度高、质量轻、密度小、吸震、可调节羽毛球拍重量的优点，且其内部具有碳纤维一体直孔结构，结构稳定，不易弯曲折断；利用溶剂成型法与磷酸阳极氧化法来制备羽毛球拍碳纤维手柄，制备工艺简单，生产效率高，生产成本低，易于进行连续化生产。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之原料及工艺过程所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种羽毛球拍碳纤维手柄，其特征在于，所述羽毛球拍碳纤维手柄包括柄体、碳纤维一体直孔结构、弹性吸震材料和重量可调装置，所述柄体顶部设有一盲孔，所述盲孔的孔壁贴附有一层所述弹性吸震材料，所述碳纤维一体直孔结构插置固定于所述盲孔中，所述柄体底部的中心位置设置有一凹槽，所述重量可调装置固定于所述凹槽处。
2.根据权利要求1所述的羽毛球拍碳纤维手柄，其特征在于，所述柄体由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份碳纤维、20～30份环氧树脂、5～10份聚碳酸酯、5～10份碳化硅、5～10份氧化锌、5～10份氮化硼、5～10份马来酸酐接枝相容剂和10～15份丙酮。
3.根据权利要求1所述的羽毛球拍碳纤维手柄，其特征在于，所述弹性吸震材料由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份热塑性聚酯弹性体、5～10份热塑性聚酯氨酯弹性体、5～10份对苯二甲酸二辛酯、5～10份钙锌复合稳定剂和5～10份交联剂。
4.根据权利要求1所述的羽毛球拍碳纤维手柄，其特征在于，所述碳纤维一体直孔结构包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上。
5.一种权利要求1所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，所述羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法包括以下步骤：
步骤一，将所述弹性吸震材料贴附在所述盲孔的孔壁；
步骤二，将所述碳纤维一体直孔结构插置所述盲孔，利用强力胶将所述碳纤维一体直孔结构固定于所述盲孔中，并对所述柄体的外表面进行打磨；
步骤三，将所述重量可调装置固定安装在所述柄体底部的中心位置的凹槽处。
6.根据权利要求5所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，所述柄体由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份碳纤维、20～30份环氧树脂、5～10份聚碳酸酯、5～10份碳化硅、5～10份氧化锌、5～10份氮化硼、5～10份马来酸酐接枝相容剂和10～15份丙酮；
所述柄体的制备方法包括以下步骤：
6.1，将所述环氧树脂、所述聚碳酸酯、所述碳化硅、所述氧化锌、所述氮化硼、所述马来酸酐接枝相容剂和所述丙酮置于反应釜中，在100～150℃下，以1500rpm的转速搅拌均匀；
6.2，加入所述碳纤维，在100～150℃下，以300rpm的转速搅拌均匀；
6.3，倒入模具中，置于热压成型机内，在温度为100～200℃，压力为300～500MPa下成型；
6.4，将其冷却至室温，脱模，得到所述柄体。
7.根据权利要求5所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，所述碳纤维一体直孔结构包括薄壁金属管和碳纤维预浸布，所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；
所述碳纤维一体直孔结构的制备方法包括以下步骤：
7.1，根据设计尺寸对所述薄壁金属管进行裁剪加工；
7.2，在室温下，进行磷酸阳极氧化处理8～20分钟；
7.3，将步骤7.2制得的所述薄壁金属管固定于碳纤维缠绕机上，在120～150℃下，将所述碳纤维预浸布缠绕于所述薄壁金属管上；
7.4，置于烘箱中，在120～150℃下保温1小时，得到所述碳纤维一体直孔结构。
8.根据权利要求7所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，所述磷酸阳极氧化处理中使用的电解液为磷酸，阳极为铝电极，电压为10～15V。
9.根据权利要求7所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，将步骤7.4制得的所述碳纤维一体直孔结构进行无损检测，若无缺陷，则可使用；若有缺陷，则弃去。
10.根据权利要求5所述的羽毛球拍碳纤维手柄的制备方法，其特征在于，所述弹性吸震材料由以下按照质量份数计的原料制成：10～20份热塑性聚酯弹性体、5～10份热塑性聚酯氨酯弹性体、5～10份对苯二甲酸二辛酯、5～10份钙锌复合稳定剂和5～10份交联剂；
所述弹性吸震材料的制备方法包括以下步骤：
10.1，将所述热塑性聚酯弹性体、所述热塑性聚酯氨酯弹性体、所述对苯二甲酸二辛酯、所述钙锌复合稳定剂和所述交联剂在80～100℃下加热至熔融状态；
10.2，倒入模具中，在100～150℃下成型；
10.3，冷却至室温，脱模，得到所述弹性吸震材料。
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