CN114507375B - 一种匹克球拍吸汗手柄及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种匹克球拍吸汗手柄及其制备方法，属于匹克球拍手柄制造技术领域。所述吸汗手柄包括以下原料：多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、发泡剂、催化剂、交联剂、改性活性炭、吸水剂；所述吸水剂为自制的聚丙烯酰胺树脂，具有优异的吸水性能，耐盐性，以及与聚氨酯体系良好的相容性。本发明在发泡PU材料中同时引入了改性活性炭和吸水剂，通过改性活性炭和吸水剂的协同作用，提高了发泡PU材料的吸汗作用；利用改性活性炭具有多孔性和刚性特点，对发泡PU材料起到支撑作用，保持了发泡PU材料的透气性能，使得发泡PU材料的吸汗——挥发汗形成一个良性循环。且改性活性炭接枝有苯甲酮结构，提高发泡PU材料抗紫外性能。

Description

一种匹克球拍吸汗手柄及其制备方法
技术领域
本发明属于匹克球拍手柄制造技术领域，具体地，涉及一种匹克球拍吸汗手柄及其制备方法。
背景技术
匹克球是用球拍击球的一种运动，是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动，打法基本上延续了网球的规则和技巧，是一项参与性很强，兼具趣味性和娱乐性的健身运动，可以单双打、也可以混双打，非常适合老人和孩子。在匹克球击打过程中，手心易出汗，易造成匹克球拍的滑落，出现砸伤运动者的事故。因此，通常在匹克球拍杆上缠绕一层吸汗带或是安装一层吸汗手柄，以增大手柄与手掌之间的摩擦，防止匹克球拍的脱落。吸汗带存在吸汗量少，使用时间短，需要重复拆卸和缠绕，使用麻烦的问题。吸汗手柄相对于吸汗带来说，具有使用寿命长，安装更便利的优点。但是，传统的吸汗手柄通常为发泡PU材料制成，其吸汗能力有限，难以满足竞技排汗量大的情景。
因此，有必要开发出一种吸汗量大的匹克球拍吸汗手柄，以满足市场的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种匹克球拍吸汗手柄及其制备方法，以解决背景技术中提到的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种匹克球拍吸汗手柄，包括以下重量份原料：85-120份多元醇、16-35份异佛尔酮二异氰酸酯、0.5-3.5份发泡剂、0.2-1.8份催化剂、0.5-3.5份交联剂、8-13份改性活性炭、20-45份吸水剂。
进一步地，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇按照质量比为2-5：1-2混合组成，且聚醚多元醇、聚酯多元醇的数均分子质量均为2000-2500，官能度均为2-3之间。
该种匹克球拍吸汗手柄的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、室温下，将多元醇和改性活性炭在800-1500r/min下，搅拌混合8-13min，然后加入催化剂、交联剂、吸水剂和发泡剂，在1200-1800r/min下，搅拌10-15min，加入异佛尔酮二异氰酸酯，1500-2000r/min下，搅拌10-15min，得混料；
步骤二、将混料转移至手柄模具中，室温下发泡，待发泡固化，脱模，得一种匹克球拍吸汗手柄。
进一步地，所述发泡剂为AC发泡剂。
进一步地，所述催化剂为二月桂酸二辛基锡、二月桂酸二丁基锡中的一种。
进一步地，所述交联剂为马来酸酐。
进一步地，所述改性活性炭通过以下步骤制成：
A1、将活性炭加入去离子水中，并超声分散30-50min，然后加入KH560，超声15-25min，然后在60℃下，搅拌2-3h，停止反应，抽滤，水洗，干燥，得接枝活性炭，其中，活性炭、去离子水、KH560的用量比为10g：50-70mL：2-4g；
A2、将接枝活性炭和无水乙醇混合后，超声分散30-50min，然后转移至带有回流装置、搅拌装置、温度计的四口烧瓶中，并加入氢氧化钠调节溶液的pH值为10-11，然后加热至回流，搅拌下，滴加2,4-二羟基-二苯甲酮的甲醇溶液，滴加速度为1滴/3秒，滴加完全后，继续搅拌反应1-2h，停止加热，过滤，沉淀用去离子水洗涤数次，最后真空干燥，得改性活性炭，其中，接枝活性炭、2,4-二羟基-二苯甲酮的质量比为10：2-5。
进一步地，所述吸水剂通过以下步骤制成：
将丙烯酰胺、乳化剂和KH570加入丙烯酸-丙烯酸钠溶液中，搅拌7-13min，加入纳米二氧化硅，并超声分散12-18min，随后加入去离子水，使得混合单体(丙烯酰胺、KH570、丙烯酸-丙烯酸钠)的质量分数为25-30％，最后加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在60-65℃，滴加引发剂溶液，滴加速度为1滴/秒，滴加完后继续搅拌反应2-3h，停止搅拌，继续保温静置1-2h，得胶体，将胶体用去离子水洗涤，并剪碎用乙醇浸泡1-3h，除去未反应的单体，60℃下干燥，得吸水剂，其中，丙烯酰胺、乳化剂、KH570、丙烯酸-丙烯酸钠溶液、纳米二氧化硅、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、引发剂的质量比为80-90：1.5-4.5：10-18：18-30：3-9：1.5-5：0.5-2.5，丙烯酸-丙烯酸钠溶液为质量分数40％的氢氧化钠水溶液和丙烯酸配置而成，且丙烯酸的中和度为80％，乳化剂为烯丙基聚氧乙烯醚，引发剂为过硫酸铵，引发剂溶液的质量分数为1-3％。
本发明的有益效果：
为提高匹克球拍手柄的吸汗性能，本发明在发泡PU材料中同时引入了改性活性炭和吸水剂，通过改性活性炭和吸水剂的协同作用，提高了发泡PU材料的吸汗作用；其中，吸水剂为自制的聚丙烯酰胺树脂，具有优异的吸水功能，其的引入提高了发泡PU材料的吸汗量；改性活性炭具有多孔性和刚性特点，因聚丙烯酰胺树脂吸水会膨胀，导致发泡PU材料透气性的降低，使得发泡PU材料吸收的汗难以挥发，反过来影响发泡PU材料吸汗性能，引入的改性活性炭的刚性起到支撑作用，保持了发泡PU材料的透气性能，使得发泡PU材料的吸汗——挥发汗形成一个良性循环，因此，改性活性炭和吸水剂发挥协同作用，提高了发泡PU材料的吸汗效果；
而且，本发明自制的聚丙烯酰胺树脂中引入了二氧化硅和KH570，首先，KH570作为聚丙烯酰胺树脂的单体，参与聚丙烯酰胺的聚合，使得聚丙烯酰胺分子链上接有硅氧烷链，该硅氧烷链可以与二氧化硅表面羟基发生化学键连，促进聚丙烯酰胺树脂与二氧化硅的复合，利用二氧化硅的多孔性，提高聚丙烯酰胺树脂的吸水能力，其次，该硅氧链可以促进吸水剂与聚氨酯体系的相容性，使得吸水剂均匀分散在聚氨酯体系中，促进吸水剂吸汗功能的发挥；
且本发明自制的聚丙烯酰胺树脂中利用了聚丙烯酸钠，提高了吸水剂的耐盐能力，更加适用于汗水的吸水；
最后，所述改性活性炭为通过硅氧烷链接枝有苯甲酮结构的活性炭，其不但发挥支撑作用、增强作用，还可利用苯甲酮结构的吸收紫外线性能，提高发泡PU材料抗紫外的作用；
综上所述，本发明提供的匹克球拍手柄，具有优异的吸汗作用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
改性活性炭的制备：
A1、将10g活性炭加入50mL去离子水中，并超声分散30min，然后加入2g KH560，超声15min，然后在60℃下，搅拌2h，停止反应，抽滤，水洗，干燥，得接枝活性炭；
A2、将10g接枝活性炭和70mL无水乙醇混合，并超声分散30min，然后转移至带有回流装置、搅拌装置、温度计的四口烧瓶中，并加入氢氧化钠调节溶液的pH值为10，然后加热至回流，搅拌下，滴加2g 2,4-二羟基-二苯甲酮的甲醇溶液，滴加速度为1滴/3秒，滴加完全后，继续搅拌反应1h，停止加热，过滤，沉淀用去离子水洗涤数次，最后真空干燥，得改性活性炭。
实施例2
改性活性炭的制备：
A1、将10g活性炭加入70mL去离子水中，并超声分散50min，然后加入4g KH560，超声25min，然后在60℃下，搅拌3h，停止反应，抽滤，水洗，干燥，得接枝活性炭；
A2、将10g接枝活性炭和70mL无水乙醇混合，并超声分散50min，然后转移至带有回流装置、搅拌装置、温度计的四口烧瓶中，并加入氢氧化钠调节溶液的pH值为11，然后加热至回流，搅拌下，滴加5g 2,4-二羟基-二苯甲酮的甲醇溶液，滴加速度为1滴/3秒，滴加完全后，继续搅拌反应2h，停止加热，过滤，沉淀用去离子水洗涤数次，最后真空干燥，得改性活性炭。
实施例3
吸水剂的制备：
将80g丙烯酰胺、1.5g乳化剂和10g KH570加入18g丙烯酸-丙烯酸钠溶液中，搅拌7min，加入3g纳米二氧化硅，并超声分散12min，随后加入去离子水，使得混合单体(丙烯酰胺、KH570、丙烯酸-丙烯酸钠)的质量分数为25％，最后加入1.5gN，N-亚甲基双丙烯酰胺，在60℃，滴加含0.5g引发剂水溶液，滴加速度为1滴/秒，滴加完后继续搅拌反应2h，停止搅拌，继续保温静置1h，得胶体，将胶体用去离子水洗涤，并剪碎用乙醇浸泡1h，除去未反应的单体，60℃下干燥，得吸水剂，其中，丙烯酸-丙烯酸钠溶液为质量分数40％的氢氧化钠水溶液和丙烯酸配置而成，且丙烯酸的中和度为80％，乳化剂为烯丙基聚氧乙烯醚，引发剂为过硫酸铵，引发剂溶液的质量分数为1％。
实施例4
吸水剂的制备：
将90g丙烯酰胺、4.5g乳化剂和18gKH570加入30g丙烯酸-丙烯酸钠溶液中，搅拌13min，加入9g纳米二氧化硅，并超声分散18min，随后加入去离子水，使得混合单体(丙烯酰胺、KH570、丙烯酸-丙烯酸钠)的质量分数为30％，最后加入5gN，N-亚甲基双丙烯酰胺，在65℃，滴加含2.5g引发剂水溶液，滴加速度为1滴/秒，滴加完后继续搅拌反应3h，停止搅拌，继续保温静置2h，得胶体，将胶体用去离子水洗涤，并剪碎用乙醇浸泡3h，除去未反应的单体，60℃下干燥，得吸水剂，其中，丙烯酸-丙烯酸钠溶液为质量分数40％的氢氧化钠水溶液和丙烯酸配置而成，且丙烯酸的中和度为80％，乳化剂为烯丙基聚氧乙烯醚，引发剂为过硫酸铵，引发剂溶液的质量分数为3％。
实施例5
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，包括以下步骤：
步骤一、准备以下重量份原料：85份多元醇、16份异佛尔酮二异氰酸酯、0.5份发泡剂、0.2份催化剂、0.5份交联剂、8份实施例1制备的改性活性炭、20份实施例3制备的吸水剂，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇按照质量比为2：1混合组成，且聚醚多元醇、聚酯多元醇的数均分子质量均为2000，官能度均为2-3之间，发泡剂为AC发泡剂，催化剂为二月桂酸二辛基锡，所述交联剂为马来酸酐；
步骤二、室温下，将多元醇和改性活性炭在800r/min下，搅拌混合13min，然后加入催化剂、交联剂、吸水剂和发泡剂，在1200r/min下，搅拌15min，加入异佛尔酮二异氰酸酯，1500r/min下，搅拌15min，得混料；
步骤三、将混料转移至手柄模具中，室温下发泡，待发泡固化，脱模，得一种匹克球拍吸汗手柄。
实施例6
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，包括以下步骤：
步骤一、准备以下重量份原料：100份多元醇、24份异佛尔酮二异氰酸酯、2份发泡剂、1份催化剂、2份交联剂、11份实施例2制备的改性活性炭、30份实施例4制备的吸水剂，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇按照质量比为5：1混合组成，且聚醚多元醇、聚酯多元醇的数均分子质量均为2300，官能度均为2-3之间，发泡剂为AC发泡剂，催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述交联剂为马来酸酐；
步骤二、室温下，将多元醇和改性活性炭在1500r/min下，搅拌混合8min，然后加入催化剂、交联剂、吸水剂和发泡剂，在1800r/min下，搅拌10min，加入异佛尔酮二异氰酸酯，2000r/min下，搅拌10min，得混料；
步骤三、将混料转移至手柄模具中，室温下发泡，待发泡固化，脱模，得一种匹克球拍吸汗手柄。
实施例7
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，包括以下步骤：
步骤一、准备以下重量份原料：120份多元醇、35份异佛尔酮二异氰酸酯、3.5份发泡剂、1.8份催化剂、3.5份交联剂、13份实施例1制备的改性活性炭、45份实施例3制备的吸水剂，所述多元醇为聚醚多元醇、聚酯多元醇按照质量比为3：1混合组成，且聚醚多元醇、聚酯多元醇的数均分子质量均为2500，官能度均为2-3之间，发泡剂为AC发泡剂，催化剂为二月桂酸二辛基锡，所述交联剂为马来酸酐；
步骤二、室温下，将多元醇和改性活性炭在1200r/min下，搅拌混合10min，然后加入催化剂、交联剂、吸水剂和发泡剂，在1600r/min下，搅拌13min，加入异佛尔酮二异氰酸酯，1800r/min下，搅拌13min，得混料；
步骤三、将混料转移至手柄模具中，室温下发泡，待发泡固化，脱模，得一种匹克球拍吸汗手柄。
对比例1
改性活性炭为实施例1步骤A1制备的接枝活性炭。
对比例2
吸水剂的制备：与实施例3相比，删除KH570，其余相同。
对比例3
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，与实施例5相比，将改性活性炭替换成对比例1制备的改性活性炭，其余相同。
对比例4
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，与实施例6相比，将吸水剂替换成对比例2制备的吸水剂，其余相同。
对比例5
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，与实施例7相比，删除原料中的改性活性炭，其余相同。
对比例6
一种匹克球拍吸汗手柄的制备，与实施例5相比，删除原料中的吸水剂，其余相同。
实施例8
将实施例5-7和对比例3-6获得的手柄进行以下性能测试：
吸水倍率：将一定量蒸馏水加入烧杯中并称重记为m，并将手柄(m1)装入尼龙网中，将尼龙网充分浸入到水溶液中，待手柄充分吸水后，将尼龙网从烧杯中提起，悬挂至试样不滴水，取下尼龙网，再称烧杯和水的质量记为m0，树脂的吸水倍率(a)按以下公式计算：a＝(m-m0)/m1，该测结果试见表1；
挥发水性能：将充分吸水的手柄(m0)放入经恒重称量过的烧杯中，再将其放入35-37℃的恒温箱中，每隔一段时间测其质量变化(Δm)来评价手柄的挥发水的性能，挥发水率(b)按照以下公式计算：b＝Δm/m0，该测试结果见表1；
耐光照老化性能测试：参照ISO 877中的方法，将手柄制成试样，暴露光照时间720h，测试光照后的拉伸强度Ya，计算力学性能变化率D，计算公式：D＝(Ya-Y0)/Y0×100％，Y0为光照前的拉伸强度，该测试结果见表1。
表1
Figure BDA0003550325130000091
从上述表格中的数据可以看出，实施例5-7获得的手柄的吸水量均优于对比例3-6获得的手柄的对应性能；实施例5-7获得的手柄的挥发水的性能优于对比例3-5获得的手柄的对应性能，要弱于对比例6获得的手柄的对应性能，这是因为对比例6中仅仅引入了改性活性炭，透气功能良好，而实施例5-7中均含有吸水剂，吸水剂吸水后溶胀，复合材料的透气功能有所降低；实施例5-7获得的手柄的抗紫外性能优于对比例3、对比例5获得的手柄的对应性能。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种匹克球拍吸汗手柄，其特征在于：包括以下原料：多元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、发泡剂、催化剂、交联剂、改性活性炭、吸水剂；
所述改性活性炭包括以下步骤制成：
将接枝活性炭和无水乙醇混合后超声分散30-50min，然后转移至反应容器中，并调节溶液的pH值为10-11，然后加热至回流，搅拌下，滴加2,4-二羟基-二苯甲酮的甲醇溶液，滴加完全后，继续反应1-2h，经后处理，得改性活性炭；其中，所述接枝活性炭、2,4-二羟基-二苯甲酮的质量比为10：2-5；
所述接枝活性炭包括以下步骤制成：
将活性炭加入去离子水中，并超声分散30-50min，然后加入KH560，超声15-25min，然后在60℃下，搅拌2-3h，停止反应，抽滤，水洗，干燥，得接枝活性炭，其中，所述活性炭、去离子水、KH560的用量比为10g：50-70mL：2-4g；
所述吸水剂包括以下步骤制成：
将丙烯酰胺、乳化剂和KH570加入丙烯酸-丙烯酸钠溶液中，搅拌7-13min，加入纳米二氧化硅，并超声分散12-18min，随后加入去离子水，最后加入N，N-亚甲基双丙烯酰胺，在60-65℃下，滴加引发剂溶液，滴加完后继续搅拌反应2-3h，停止搅拌，继续保温1-2h，得胶体，经后处理，得吸水剂。
2.根据权利要求1所述的一种匹克球拍吸汗手柄，其特征在于：丙烯酰胺、乳化剂、KH570、丙烯酸-丙烯酸钠溶液、纳米二氧化硅、N，N-亚甲基双丙烯酰胺、引发剂的质量比为80-90：1.5-4.5：10-18：18-30：3-9：1.5-5：0.5-2.5。
3.根据权利要求1所述的一种匹克球拍吸汗手柄，其特征在于：所述吸汗手柄包以下重量份原料：85-120份多元醇、16-35份异佛尔酮二异氰酸酯、0.5-3.5份发泡剂、0.2-1.8份催化剂、0.5-3.5份交联剂、8-13份改性活性炭、20-45份吸水剂。
4.根据权利要求1所述的一种匹克球拍吸汗手柄的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、室温下，将多元醇和改性活性炭在800-1500r/min下，搅拌混合8-13min，然后加入催化剂、交联剂、吸水剂和发泡剂，在1200-1800r/min下，搅拌10-15min，加入异佛尔酮二异氰酸酯，1500-2000r/min下，搅拌10-15min，得混料；
步骤二、将混料转移至手柄模具中，室温下发泡，待发泡固化，脱模，得一种匹克球拍吸汗手柄。
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