CN111662544B - 一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法 - Google Patents

一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法，所述粘结式篮球是由改性聚氨酯树脂、高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成。本发明通过改性使得多种原料有效复合，产品的稳定性高，从而能够有效的提高其作为篮球材料的抗变形性能。

Description

一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法
技术领域
本发明属于体育用具领域，具体涉及一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法。
背景技术
聚氨酯树脂作为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在日常生活、工农业生产、医学等领域广泛应用。聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等；软质泡沫体用于车辆、居室、服装的衬垫，硬质泡沫体用作隔热、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材，涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护，水池水坝和建筑防渗漏材料，以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等；
因为聚氨酯树脂具有很好的弹性、抗热粘性、耐曲挠性、耐磨性、耐水性，目前也有将其应用到篮球材料领域，然而其内生热大，耐高温、耐湿热性较低，且酸、醇等多种化学物质可以促使聚氨酯溶胀，从而导致篮球的变形，聚氨酯材料的稳定性较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球，所述粘结式篮球是由改性聚氨酯树脂、高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成。
所述改性聚氨酯树脂是由下述重量份的原料组成的：
甲苯二异氰酸酯100-130、复合催化剂0.1-0.4、聚醚多元醇50-60、聚乙二醇丙烯酸酯20-30、链转移改性剂5-8。
所述复合催化剂为重量比为2-3:1的偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡混合组成。
所述链转移改性剂包括了下述重量份的各原料：
乙二醛1-2、壳聚糖10-14、N-羟基马来酰亚胺20-30、三硫代碳酸二苄酯10-17、正硅酸乙酯40-50、碱纤维素4-6、液体环氧乙烷2-4、油相2-3、sp-80 0.9-1。
所述油相为液体石蜡。
所述链转移改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取液体石蜡，加入到其重量1-2倍的石油醚中，加入sp-80，搅拌均匀，得油相乳液；
(2)取正硅酸乙酯，加入到其重量70-80倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碱纤维素，常温搅拌10-14小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥；
(3)取干燥后的物料，送入到反应釜中，加入液体环氧乙烷，反应釜夹套通冷却水，在17-20℃下反应2-3小时，出料冷却；
(4)冷却后的物料与壳聚糖混合，搅拌均匀，滴加上述油相乳液，滴加完毕后升高温度为60-65℃，加入乙二醛，保温搅拌30-40分钟，得包覆乳液；
(5)取N-羟基马来酰亚胺，加入到上述包覆硅胶乳液中，超声6-15分钟，送入到反应釜中，加入三硫代碳酸二苄酯，升高反应釜温度为65-70℃，保温搅拌2-3小时，出料冷却，得链转移改性剂。
所述改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
取甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、聚乙二醇丙烯酸酯、链转移改性剂混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-80℃，缓缓加入复合催化剂，保温反应6-7小时，即得。
所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇。
步骤(2)中的真空干燥温度为120-140℃。
一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：
取高苯乙烯树脂10重量份、丁苯胶1502 10重量份，与改性聚氨酯树脂30重量份混合，在密炼机上混炼均匀，在打料机中将混合好的胶料加工成卷状，然后再放入出片机中加工成片状胶料，使用相应刀模裁切，再与相应模具使用加工成球状半成品，然后将皮革放置于包皮模具内，再将球状半成品放置入内，定型后再放入相应硫化模具中硫化，硫化温度为120℃，时间为15分钟，压力为0.3MPa，即可。
本发明的优点：
本发明的有益效果在于，本发明加入的链转移改性剂，以正硅酸乙酯为前驱体，与碱纤维素共混制备硅掺杂的纤维素，然后进行羟基化改性，以乙二醛为交联剂，液体石蜡为油相进行包覆，之后与N-羟基马来酰亚胺、三硫代碳酸二苄酯共混制备链转移改性剂，然后与甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、聚乙二醇丙烯酸酯共混，在引发剂作用下进一步聚合，从而得到改性聚氨酯树脂，该树脂中有效的复合了硅胶原料、纤维原料、改性聚合物原料，并通过改性使得多种原料有效复合，产品的稳定性高，从而能够有效的提高其作为篮球材料的抗变形性能。
具体实施方式
实施例1
一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球，所述粘结式篮球是由改性聚氨酯树脂、高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成。
所述改性聚氨酯树脂是由下述重量份的原料组成的：
甲苯二异氰酸酯130、复合催化剂0.4、聚醚多元醇60、聚乙二醇丙烯酸酯30、链转移改性剂8。
所述复合催化剂为重量比为3:1的偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡混合组成。
所述链转移改性剂包括了下述重量份的各原料：
乙二醛2、壳聚糖14、N-羟基马来酰亚胺30、三硫代碳酸二苄酯17、正硅酸乙酯50、碱纤维素6、液体环氧乙烷4、油相2、sp-800.9-1。
所述油相为液体石蜡。
所述链转移改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取液体石蜡，加入到其重量2倍的石油醚中，加入sp-80，搅拌均匀，得油相乳液；
(2)取正硅酸乙酯，加入到其重量80倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碱纤维素，常温搅拌14小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥；
(3)取干燥后的物料，送入到反应釜中，加入液体环氧乙烷，反应釜夹套通冷却水，在20℃下反应3小时，出料冷却；
(4)冷却后的物料与壳聚糖混合，搅拌均匀，滴加上述油相乳液，滴加完毕后升高温度为65℃，加入乙二醛，保温搅拌40分钟，得包覆乳液；
(5)取N-羟基马来酰亚胺，加入到上述包覆硅胶乳液中，超声15分钟，送入到反应釜中，加入三硫代碳酸二苄酯，升高反应釜温度为70℃，保温搅拌3小时，出料冷却，得链转移改性剂。
所述改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
取甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、聚乙二醇丙烯酸酯、链转移改性剂混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为80℃，缓缓加入复合催化剂，保温反应7小时，即得。
所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇。
步骤(2)中的真空干燥温度为140℃。
取高苯乙烯树脂10重量份、丁苯胶1502 10重量份，与改性聚氨酯树脂30重量份混合，在密炼机上混炼均匀，在打料机中将混合好的胶料加工成卷状，然后再放入出片机中加工成片状胶料，使用相应刀模裁切，再与相应模具使用加工成球状半成品，然后将皮革放置于包皮模具内，再将球状半成品放置入内，定型后再放入相应硫化模具中硫化，硫化温度为120℃，时间为15分钟，压力为0.3MPa，即可。
实施例2
一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球，所述粘结式篮球是由改性聚氨酯树脂、高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成。
所述改性聚氨酯树脂是由下述重量份的原料组成的：
甲苯二异氰酸酯100、复合催化剂0.1、聚醚多元醇50、聚乙二醇丙烯酸酯20、链转移改性剂5。
所述复合催化剂为重量比为2:1的偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡混合组成。
所述链转移改性剂包括了下述重量份的各原料：
乙二醛1、壳聚糖10、N-羟基马来酰亚胺20、三硫代碳酸二苄酯10、正硅酸乙酯40、碱纤维素4、液体环氧乙烷2、油相2、sp-800.9。
所述油相为液体石蜡。
所述链转移改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取液体石蜡，加入到其重量1倍的石油醚中，加入sp-80，搅拌均匀，得油相乳液；
(2)取正硅酸乙酯，加入到其重量70倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碱纤维素，常温搅拌10小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥；
(3)取干燥后的物料，送入到反应釜中，加入液体环氧乙烷，反应釜夹套通冷却水，在17℃下反应2小时，出料冷却；
(4)冷却后的物料与壳聚糖混合，搅拌均匀，滴加上述油相乳液，滴加完毕后升高温度为60℃，加入乙二醛，保温搅拌30分钟，得包覆乳液；
(5)取N-羟基马来酰亚胺，加入到上述包覆硅胶乳液中，超声6分钟，送入到反应釜中，加入三硫代碳酸二苄酯，升高反应釜温度为65℃，保温搅拌2小时，出料冷却，得链转移改性剂。
所述改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
取甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、聚乙二醇丙烯酸酯、链转移改性剂混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60℃，缓缓加入复合催化剂，保温反应6小时，即得。
所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇。
步骤(2)中的真空干燥温度为120℃。
取高苯乙烯树脂10重量份、丁苯胶150210重量份，与改性聚氨酯树脂30重量份混合，在密炼机上混炼均匀，在打料机中将混合好的胶料加工成卷状，然后再放入出片机中加工成片状胶料，使用相应刀模裁切，再与相应模具使用加工成球状半成品，然后将皮革放置于包皮模具内，再将球状半成品放置入内，定型后再放入相应硫化模具中硫化，硫化温度为120℃，时间为15分钟，压力为0.3MPa，即可。
对比实施例；
采用传统聚氨酯树脂，与高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成。
取高苯乙烯树脂10重量份、丁苯胶1502 10重量份，与传统聚氨酯树脂30重量份混合，在密炼机上混炼均匀，在打料机中将混合好的胶料加工成卷状，然后再放入出片机中加工成片状胶料，使用相应刀模裁切，再与相应模具使用加工成球状半成品，然后将皮革放置于包皮模具内，再将球状半成品放置入内，定型后再放入相应硫化模具中硫化，硫化温度为120℃，时间为15分钟，压力为0.3MPa。
性能测试：
见下表：
其中变形值为：撞击后的圆周差与撞击前的圆周差之差；
膨胀值为：撞击后的平均圆周减去撞击前的平均圆周长；
Figure GDA0003268804030000081
Figure GDA0003268804030000091

Claims (2)

1.一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球，其特征在于，所述粘结式篮球是由改性聚氨酯树脂、高苯乙烯树脂、丁苯胶共混组成；
所述改性聚氨酯树脂是由下述重量份的原料组成的：
甲苯二异氰酸酯100-130、复合催化剂0.1-0.4、聚醚多元醇50-60、聚乙二醇丙烯酸酯20-30、链转移改性剂5-8；
所述复合催化剂为重量比为2-3:1的偶氮二异丁腈、二月桂酸二丁基锡混合组成；
所述链转移改性剂包括了下述重量份的各原料：
乙二醛1-2、壳聚糖10-14、N-羟基马来酰亚胺20-30、三硫代碳酸二苄酯10-17、正硅酸乙酯40-50、碱纤维素4-6、液体环氧乙烷2-4、油相2-3、sp-800.9-1，所述油相为液体石蜡；
所述链转移改性剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取液体石蜡，加入到其重量1-2倍的石油醚中，加入sp-80，搅拌均匀，得油相乳液；
(2)取正硅酸乙酯，加入到其重量70-80倍的去离子水中，搅拌均匀，加入碱纤维素，常温搅拌10-14小时，抽滤，将滤饼水洗，真空干燥；
(3)取干燥后的物料，送入到反应釜中，加入液体环氧乙烷，反应釜夹套通冷却水，在17-20℃下反应2-3小时，出料冷却；
(4)冷却后的物料与壳聚糖混合，搅拌均匀，滴加上述油相乳液，滴加完毕后升高温度为60-65℃，加入乙二醛，保温搅拌30-40分钟，得包覆乳液；
(5)取N-羟基马来酰亚胺，加入到上述包覆硅胶乳液中，超声6-15分钟，送入到反应釜中，加入三硫代碳酸二苄酯，升高反应釜温度为65-70℃，保温搅拌2-3小时，出料冷却，得链转移改性剂；
所述改性聚氨酯树脂的制备方法，包括以下步骤：
取甲苯二异氰酸酯、聚醚多元醇、聚乙二醇丙烯酸酯、链转移改性剂混合，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为60-80℃，缓缓加入复合催化剂，保温反应6-7小时，即得；
所述聚醚多元醇为聚四氢呋喃醚二醇；
基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球的制备方法，它包括以下步骤：
取高苯乙烯树脂10重量份、丁苯胶1502 10重量份，与改性聚氨酯树脂混合，在密炼机上混炼均匀，在打料机中将混合好的胶料加工成卷状，然后再放入出片机中加工成片状胶料，使用相应刀模裁切，再与相应模具使用加工成球状半成品，然后将皮革放置于包皮模具内，再将球状半成品放置入内，定型后再放入相应硫化模具中硫化，硫化温度为120℃，时间为7分钟，硫化时球体内部压力为0.7MPa，即可。
2.根据权利要求1所述的一种基于聚氨酯树脂高温成型的粘结式篮球，其特征在于，步骤(2)中的真空干燥温度为120-140℃。
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