本发明涉及橡胶技术领域，尤其涉及一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料。
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。
技术实现要素：
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抗冲击橡胶材料，本发明重量轻，抗冲击性高，弹性好，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抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶50-70份，异戊橡胶20-30份，氯丁橡胶10-20份，填料40-60份，环氧化大豆油2-3份，环氧大豆油酸辛酯1-2份，微胶囊化红磷20-30份，聚磷酸铵8-12份，Si69 2-4份，硫磺0.8-1份，双25 0.3-0.5份，二叔丁基过氧化物0.1-0.2份，促进剂DPG 0.2-0.4份，促进剂M 0.3-0.4份，Ca/Zn复合稳定剂2-3份，稀土稳定剂2-3份，抗氧剂168 0.1-0.3份，抗氧剂1076 0.3-0.5份，石蜡3-5份；
其中，填料的原料包括：改性碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土。
优选地，其原料按重量份包括：天然橡胶55-65份，异戊橡胶22-28份，氯丁橡胶12-18份，填料45-55份，环氧化大豆油2.3-2.7份，环氧大豆油酸辛酯1.2-1.8份，微胶囊化红磷23-27份，聚磷酸铵9-11份，Si69 2.5-3.5份，硫磺0.85-0.95份，双25 0.35-0.45份，二叔丁基过氧化物0.12-0.18份，促进剂DPG0.25-0.35份，促进剂M 0.33-0.37份，Ca/Zn复合稳定剂2.2-2.8份，稀土稳定剂2.3-2.7份，抗氧剂168 0.15-0.25份，抗氧剂1076 0.35-0.45份，石蜡3.5-4.5份。
优选地，改性碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比为0.5-1：3-5：2-3。
优选地，空心玻璃微珠为600-800目，改性陶土为400-500目。
优选地，改性碳纤维为氧化处理后的碳纤维。
优选地，在改性陶土的制备过程中，在氮气氛围中，取2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土，升温至40-50℃，保温搅拌3-4h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性陶土。
优选地，在改性陶土的制备过程中，2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土的重量比为7-9：8-10：0.3-0.4：0.02-0.04：6-8。
上述改性陶土的制备过程中，丙酮是反应溶剂，不规定其用量根据具体操作确定其用量。
上述改性陶土的制备过程中，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、氯丁橡胶混匀，升温至80℃，密炼20min，加入填料继续密炼30min，然后加入环氧化大豆油、环氧大豆油酸辛酯、微胶囊化红磷、聚磷酸铵、Si69、硫磺、双25、二叔丁基过氧化物、促进剂DPG、促进剂M、Ca/Zn复合稳定剂、稀土稳定剂、抗氧剂168、抗氧剂1076、石蜡继续密炼50min，接着开练成型，硫化得到棒球球芯用抗冲击橡胶材料。
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，氯丁橡胶具有较高的抗冲击性、拉伸强度和伸长率，三者相互配合可以增加本发明的弹性和韧性；填料选用改性碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土相互配合，碳纤维、空心玻璃微珠和陶土的重量较轻，可以大大减轻本发明的重量；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、氯丁橡胶均匀分散，增加本发明的机械性能；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陶土中的氨基反应，将聚氨酯接枝到陶土中，大大增加陶土在橡胶中分散性，聚氨酯和陶土相互配合，可以大大增加改性陶土的抗冲击性，聚氨酯可以插层进入陶土层间，进一步增加改性陶土的抗冲击性和韧性，改性陶土与橡胶均匀分散，硫磺、双25、二叔丁基过氧化物、促进剂DPG、促进剂M作用下，发生交联网络互穿形成复杂缠结网络，提高了陶土与橡胶的界面结合力，大大增加本发明的抗冲击性和弹性；碳纤维经氧化处理后，表面暴露大量羟基，可以与聚氨酯中剩余的异氰酸酯基键合，促进碳纤维在橡胶中均匀分散，进一步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；环氧化大豆油、环氧大豆油酸辛酯相互配合，可以进一步增加本发明的韧性；微胶囊化红磷、聚磷酸铵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、稀土稳定剂、抗氧剂168、抗氧剂1076相互配合可以增加本发明的稳定性，石蜡可以改善本发明的加工流变性，上述各物质相互配合，使得本发明具有良好的耐久性和击球效果。
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
一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶60份，异戊橡胶25份，氯丁橡胶15份，填料50份，环氧化大豆油2.5份，环氧大豆油酸辛酯1.5份，微胶囊化红磷25份，聚磷酸铵10份，Si69 3份，硫磺0.9份，双25 0.4份，二叔丁基过氧化物0.15份，促进剂DPG 0.3份，促进剂M 0.35份，Ca/Zn复合稳定剂2.5份，稀土稳定剂2.5份，抗氧剂168 0.2份，抗氧剂1076 0.4份，石蜡4份；
其中，填料的原料包括：改性碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土。
实施例2
一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶50份，异戊橡胶30份，氯丁橡胶10份，填料60份，环氧化大豆油2份，环氧大豆油酸辛酯2份，微胶囊化红磷20份，聚磷酸铵12份，Si69 2份，硫磺1份，双25 0.3份，二叔丁基过氧化物0.2份，促进剂DPG 0.2份，促进剂M 0.4份，Ca/Zn复合稳定剂2份，稀土稳定剂3份，抗氧剂168 0.1份，抗氧剂1076 0.5份，石蜡3份；
其中，填料的原料包括：氧化处理后的碳纤维、800目空心玻璃微珠、400目改性陶土，其中，氧化处理后的碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比为1：3：3；
在改性陶土的制备过程中，在氮气氛围中，取2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土，升温至40℃，保温搅拌4h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土的重量比为7：10：0.3：0.04：6。
实施例3
一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶70份，异戊橡胶20份，氯丁橡胶20份，填料40份，环氧化大豆油3份，环氧大豆油酸辛酯1份，微胶囊化红磷30份，聚磷酸铵8份，Si69 4份，硫磺0.8份，双25 0.5份，二叔丁基过氧化物0.1份，促进剂DPG 0.4份，促进剂M 0.3份，Ca/Zn复合稳定剂3份，稀土稳定剂2份，抗氧剂168 0.3份，抗氧剂1076 0.3份，石蜡5份；
其中，填料的原料包括：氧化处理后的碳纤维、600目空心玻璃微珠、500目改性陶土，其中，氧化处理后的碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比为0.5：5：2；
在改性陶土的制备过程中，在氮气氛围中，取2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土，升温至50℃，保温搅拌3h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土的重量比为9：8：0.4：0.02：8。
实施例4
一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶55份，异戊橡胶28份，氯丁橡胶12份，填料55份，环氧化大豆油2.3份，环氧大豆油酸辛酯1.8份，微胶囊化红磷23份，聚磷酸铵11份，Si69 2.5份，硫磺0.95份，双25 0.35份，二叔丁基过氧化物0.18份，促进剂DPG 0.25份，促进剂M 0.37份，Ca/Zn复合稳定剂2.2份，稀土稳定剂2.7份，抗氧剂168 0.15份，抗氧剂1076 0.45份，石蜡3.5份；
其中，填料的原料包括：氧化处理后的碳纤维、800目空心玻璃微珠、400目改性陶土，其中，氧化处理后的碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比为0.8：3.5：2.7；
在改性陶土的制备过程中，在氮气氛围中，取2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土，升温至42℃，保温搅拌3.8h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土的重量比为7.5：9.5：0.33：0.035：6.5。
实施例5
一种棒球球芯用抗冲击橡胶材料，其原料按重量份包括：天然橡胶65份，异戊橡胶22份，氯丁橡胶18份，填料45份，环氧化大豆油2.7份，环氧大豆油酸辛酯1.2份，微胶囊化红磷27份，聚磷酸铵9份，Si69 3.5份，硫磺0.85份，双25 0.45份，二叔丁基过氧化物0.12份，促进剂DPG 0.35份，促进剂M 0.33份，Ca/Zn复合稳定剂2.8份，稀土稳定剂2.3份，抗氧剂168 0.25份，抗氧剂1076 0.35份，石蜡4.5份；
其中，填料的原料包括：氧化处理后的碳纤维、600目空心玻璃微珠、500目改性陶土，其中，氧化处理后的碳纤维、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比为0.6：4.5：2.3；
在改性陶土的制备过程中，在氮气氛围中，取2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土，升温至48℃，保温搅拌3.2h，滴加三乙胺中和，旋转蒸发，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二异氰酸酯、聚乙二醇、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陶土的重量比为8.5：8.5：0.37：0.025：7.5。
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。