一种低成本防翘曲仿真冰场板结构及其加工方法与流程

本发明涉及体育制品加工领域，特别涉及一种低成本防翘曲仿真冰场板结构及其加工方法。

（二）

背景技术：

与传统真冰冰场相比，仿真冰场适用于任何水平地面的安装，具备拆装方便易于仓储运输，使用性能受纪姐环境温度影响小，建设成本低，运营维护成本低等优良特点。但高分子冰场板因材料成型过程中存在内应力，因安装场地不平载荷应力，光照强度、散热条件、周围环境温度不同等造成仿真板的温度应力及装配应力的分布不均，产生翘曲而影响仿真板的正常使用，甚至在接扣处大的翘曲直接危及运动员的安全。因此在仿冰板设计、生产和安装的过程中如何防止仿冰板翘曲是工作的重点之一。

另外，国内外现有仿真冰板多为单一低摩擦系数材料制作而成，为保证板材整体刚度，往往厚度较大，这大幅度增加了仿真冰板的生产成本，阻碍了仿真冰板的快速推广、带动更多人参与冰场运动。

（三）

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、加工成本低、使用性能好的低成本防翘曲仿真冰场板结构及其加工方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种低成本防翘曲仿真冰场板结构，包括板体，其特征在于：所述板体由上到下依次由低摩擦系数的表面功能材料层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层、低成本热塑性高分子材料夹芯层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层和底面功能层热熔复合而成。

本发明以纤维增强热塑性材料夹层结构作为仿冰板主承力结构，提供仿真冰板以轻质、高强、高刚性特点，以摩擦系数低的功能材料薄层为仿真板表层功能材料，赋予仿真冰板摩擦系数低的滑冰流畅感为思路设计而成。

本发明的更优技术方案为：

所述低摩擦系数的表面功能材料层包括高分子量聚乙烯、聚酰胺、聚四氟乙烯、高密度聚乙烯或其改性材料中的一种或多种。

所述高刚性纤维增强热塑性复合材料层中，高刚性纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维中的一种或多种；热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯并咪唑或其改性材料中的一种或多种。

所述低成本热塑性高分子材料夹芯层由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、abs、聚对苯二甲酸乙二醇酯、橡胶、热孙兴弹性体tpv/tpu/tpr或其共混改性及微发泡材料中的一种或多种组成。

所述底面功能层为低摩擦系数材料、缓冲材料和吸能材料中的一种或多种。

上述低成本防翘曲仿真冰场板结构的加工方法，步骤为：将低摩擦系数的表面功能材料层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层、低成本热塑性高分子材料夹芯层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层和底面功能层依次层叠，用热熔胶膜配合或利用自身热熔，放入模腔，加热加压成型。

优选的是：

所述模腔中相邻材料层之间设置热熔胶层，于80-260℃下加热加压0.5-2.0h后冷却成型。

或是模腔中依次叠加材料层，利用高分子材料本身热熔，抽真空至-0.05～-0.1mpa，并于80-260℃下加热加压0.5-2.0h后冷却成型。

本发明以普通热塑性树脂（如聚乙烯树脂）代替昂贵的低摩擦系数树脂材料（超高分子量聚乙烯材料、尼龙、聚四氟乙烯等）充当仿真板的中间层主体结构，降低了昂贵材料的用量；相同抗弯刚度条件下，高刚性纤维增强热塑性复合材料层可以大为增加仿真冰板的抗弯刚度，相同仿真冰板抗弯性能下，可以大幅度降低整板总厚度，较少材料的用量，从而降低材料成本；相同厚度的仿真冰板，使用低成本热塑性高分子材料夹芯层时，其高刚性结构特点降低冰板材料对应力的变形敏感性，使其难以发生变形翘曲而引起使用性能的降低。本发明的仿真冰板整体结构是可回收再利用环保材料制作而成。

本发明结构简单，加工工艺简单，加工精度高，加工成本低，一次成型不需二次机加工，有效减小仿真冰板翘曲对冰场运动流畅感的不利影响，保护运动员关节、降低运动疲劳，对推广仿真冰板、扩大其铺设面积、带动更多人参与冰上运动等冬季运动项目具有重要意义。

（四）附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图中，1低摩擦系数的表面功能材料层，2高刚性纤维增强热塑性复合材料层，3低成本热塑性高分子材料夹芯层，4底面功能层。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括板体，所述板体由上到下依次由低摩擦系数的表面功能材料层1、高刚性纤维增强热塑性复合材料层2、低成本热塑性高分子材料夹芯层3、高刚性纤维增强热塑性复合材料层2和底面功能层4热熔复合而成。

本发明仿真冰场板结构的加工方法：通过低摩擦系数的表面功能材料层1、高刚性纤维增强热塑性复合材料层2、低成本热塑性高分子材料夹芯层3和底面功能层4与热熔胶膜配合层叠后，放入模腔，抽真空并加热加压成型。其加工方法简单、加工精度高，一次成型不需二次机加工。

实施例1：

依次将聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯片材、碳纤维增强聚丙烯片材、微发泡聚乙烯塑料板材、碳纤维增强聚烯烃片材、聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯材料挤出片材依次放入模具中合模，模腔-0.05～-0.1mpa抽真空、80-260℃边加热加压0.5-2h后冷却取出即可。

实施例2：

依次将聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯材料挤出片材、热熔胶膜、玻璃纤维增强聚丙烯片材、热熔胶膜、聚乙烯塑料板材、热熔胶膜、玻璃增强聚烯烃片材、热熔胶膜、聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯材料挤出片材依次放入模具中合模，80-260℃加热加压0.5-2h后冷却取出即可。

实施例3：

依次将超高分子量聚乙烯片材、碳纤维增强聚丙烯片材、微发泡聚乙烯塑料板材、碳纤维增强聚烯烃片材、聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯材料挤出片材依次放入模具中合模，模腔-0.05～-0.1mpa抽真空、80-260℃边加热加压0.5-2h后冷却取出即可。

实施例4：

依次将聚四氟乙烯改性高密度聚乙烯材料挤出片材、热熔胶膜、玻璃纤维增强聚丙烯片材、热熔胶膜、聚乙烯塑料板材、热熔胶膜、玻璃增强聚烯烃片材、热熔胶膜、聚氨酯弹性体片材依次放入模具中合模，80-260℃加热加压0.5-2h后冷却取出即可。

技术特征：

技术总结
本发明涉及体育制品加工领域，特别公开了一种低成本防翘曲仿真冰场板结构及其加工方法。该低成本防翘曲仿真冰场板结构，包括板体，其特征在于：所述板体由上到下依次由低摩擦系数的表面功能材料层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层、低成本热塑性高分子材料夹芯层、高刚性纤维增强热塑性复合材料层和底面功能层热熔复合而成。本发明结构简单，加工工艺简单，加工精度高，加工成本低，一次成型不需二次机加工，有效减小仿真冰板翘曲对冰场运动流畅感的不利影响，保护运动员关节、降低运动疲劳。

技术研发人员：李胜业;卞笑男;王伟;许德森;毛德伟;牛康民
受保护的技术使用者：泰山体育产业集团有限公司;山东泰山体育器材有限公司
技术研发日：2019.01.31
技术公布日：2019.05.21