用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法与流程

本发明属于聚氨酯弹性体，具体涉及用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法。

背景技术：

1、乒乓球的球拍一般由底板、海绵、胶皮三部分组成，其中海绵需要综合考虑密度、硬度、回弹性等指标，满足不同技术特点的运动员对海绵性能的要求，帮助运动员提高击球质量。同时具有足够的耐老化性能，能够在较长时间内保持海绵使用性能不会明显衰退，延长乒乓球拍的使用寿命。

2、目前传统的乒乓球海绵制备方法以天然橡胶或顺丁烯橡胶为基本材料，加入增塑剂、填充剂、发泡剂、硫磺活化剂、硫磺等各种助剂，通过混炼、压延、成型、硫化等工艺制备而成。该工艺的缺点是经过多年应用橡胶海绵的弹性性能已基本开发到极限，另外该工艺不仅生产环节多、生产周期长，而且反应温度一般在100℃以上、常用温度在130-170℃，在高温成型再冷却之后橡胶海绵中的微孔会变得松软从而降低弹性。该工艺一般通过增塑剂用量调节海绵密度，增塑剂用量小则海绵密度、硬度过大，击球时脱板速度快，回球控制难度大。增塑剂用量多则会影响海绵的回弹性，降低回球质量，使用中会发生增塑剂的迁移问题。

3、中国专利cn111073066a中公开了一种中低密度高弹性乒乓球拍用橡胶海绵及其制备方法，通过选用合适的增塑剂平衡乒乓球拍海绵高弹性和中低密度。但是该方法没有解决橡胶本身的性能局限，也没有解决橡胶海绵生产工艺繁琐、冷却后损失热状态下弹性的缺点。

4、中国专利cn1911990a中公开了一高弹性乒乓球用橡胶海绵的制备方法，通过引入顺丁烯橡胶br和综合性能优异的天然橡胶nr的方式突破天然橡胶在使用性能上的局限，但没有解决橡胶海绵在冷却后损失热状态下弹性的缺点。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：提供一种用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，密度、硬度、回弹率灵活可调，具备优异的弹性和耐老化性；本发明还提供其制备方法，工艺简单易行，生产制品时反应温度远低于传统橡胶硫化温度，使海绵微孔不会因为冷却而大量损失热状态下的弹性，一次成型，有效提高了生产效率。

2、本发明所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，由a组分和b组分按质量比100:(55～65)组成，以质量份数计，所述a组分包括以下原料：

3、

4、

5、所述b组分为聚醚多元醇b改性的异氰酸酯，包括：

6、聚醚多元醇b 100份，

7、异氰酸酯 140～150份。

8、本发明中，所述聚醚多元醇a是以甘油为起始剂、以环氧乙烷封端的高活性聚醚多元醇，数均分子量为5000～8000。

9、优选的，所述聚醚多元醇a选自以下聚醚多元醇中的一种或多种：山东一诺威新材料有限公司生产的inovol f330n、inovol f3600、inovol f822。

10、本发明中，所述扩链剂为乙二醇(eg)、一缩二乙二醇(deg)、1,4-丁二醇(1,4-bg)、1,3-丙二醇(1,3-pg)、一缩二丙二醇(dpg)中的一种或多种。

11、本发明中，所述发泡剂为水。

12、本发明中，所述催化剂为叔胺催化剂和有机锡催化剂的混合物。

13、优选的，所述叔胺催化剂为三亚乙烯二胺溶液(a-33)，有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡(t-12)。

14、本发明中，所述聚醚多元醇b为官能度2、数均分子量1000～2000的聚醚多元醇。

15、优选的，所述聚醚多元醇b选自以下聚醚多元醇中的一种或两种：山东一诺威新材料有限公司生产的inovol c210、inovol c220。

16、本发明中，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(tdi)、多次甲基多苯基多异氰酸酯的一种或两种。

17、优选的，所述异氰酸酯选自以下异氰酸酯中的一种或多种：沧州大化集团有限责任公司生产的tdi-80，万华化学集团股份有限公司生产的pm200，德国拜尔公司生产的44v20。

18、本发明中，所述b组分还包含占b组分总质量5～10ppm的储存稳定剂；所述储存稳定剂为磷酸、苯甲酰氯中的一种或两种。

19、本发明所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料的制备方法，包括以下步骤：

20、(1)a组分：将聚醚多元醇a、扩链剂、发泡剂、催化剂在常温下混合均匀，得到a组分；

21、(2)b组分：在常温下，将聚醚多元醇b加入到反应釜内，升温至100～110℃，真空脱水后降温到50℃以下，加入储存稳定剂和异氰酸酯，在80～85℃反应2～3h，得到b组分；

22、(3)在使用时，将a组分和b组分按质量比100:(55～65)混合，注入模具中，5～10min后开模，静置熟化1～2h，得到用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

24、(1)本发明使用聚氨酯材料代替传统的橡胶材料，具备更优异的弹性和耐老化性，可灵活调整密度、硬度、回弹率等指标，满足不同技术特点的乒乓球选手使用；

25、(2)本发明所使用的工艺反应温度远低于传统橡胶硫化温度，使海绵微孔不会因为冷却而大量损失热状态下的弹性；

26、(3)本发明的a组分和b组分常温下均为液体，便于储存和使用，生产时一次成型可有效提高生产效率。

技术特征：

1.一种用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：由a组分和b组分按质量比100:(55～65)组成，以质量份数计，所述a组分包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述聚醚多元醇a是以甘油为起始剂、以环氧乙烷封端的高活性聚醚多元醇，数均分子量为5000～8000。

3.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述扩链剂为乙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、一缩二丙二醇中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述发泡剂为水。

5.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述催化剂为叔胺催化剂和有机锡催化剂的混合物。

6.根据权利要求5所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述叔胺催化剂为三亚乙烯二胺溶液，有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。

7.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述聚醚多元醇b为官能度2、数均分子量1000～2000的聚醚多元醇。

8.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、多次甲基多苯基多异氰酸酯的一种或两种。

9.根据权利要求1所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料，其特征在于：所述b组分还包含占b组分总质量5～10ppm的储存稳定剂；所述储存稳定剂为磷酸、苯甲酰氯中的一种或两种。

10.一种权利要求1-9任一项所述的用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明属于聚氨酯弹性体技术领域，具体涉及用于乒乓球拍的聚氨酯微孔弹性体组合料及其制备方法。所述聚氨酯微孔弹性体组合料由A组分和B组分按质量比100:(55～65)组成，其中A组分包括聚醚多元醇A、扩链剂、发泡剂和催化剂，B组分为聚醚多元醇B改性的异氰酸酯。本发明的聚氨酯微孔弹性体密度、硬度、回弹率灵活可调，具备优异的弹性和耐老化性；其制备方法，工艺简单易行，生产制品时反应温度远低于传统橡胶硫化温度，使海绵微孔不会因为冷却而大量损失热状态下的弹性，一次成型，有效提高了生产效率。

技术研发人员：周玉波,孙兆任,戈欢,公维英,李剑锋
受保护的技术使用者：山东一诺威新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12