乒乓球用材料及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種乒乓球用材料及其生產(chǎn)方法，包括以下重量份的原料：ABS樹脂50～100份；K膠3～15份；N,N’?乙撐雙硬脂酸酰胺0.5～10份；加工助劑2～12份；樟腦3～15份；抗氧劑0.005～0.5份；色粉0.005～0.5份。本發(fā)明以ABS為主要原料的乒乓球生產(chǎn)方法，具有以下優(yōu)點：兩個陰陽半球經(jīng)過黏結以后，乒乓球的腰部無凸起，膨球以后的打磨處理時間大幅度縮短；兩個陰陽半球的一個注塑點位于頂部中心內側，既消除了由于打磨注塑點而在頂部留下的痕跡，又增加了頂部的厚度，從而提高了乒乓球頂部和腰部的強度，有利于乒乓球抗擊打能力的增加。
【專利說明】
乒乓球用材料及其生產(chǎn)方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及乒乓球制造技術領域，具體涉及一種以ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯） 為主要原料的乒乓球用材料及其生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002] 縱觀乒乓球運動的發(fā)展歷史，雖然乒乓球運動技術已經(jīng)有了翻天覆地的變化，由 賽璐璐料制成的乒乓球因其性能優(yōu)異卻一直被沿用至今。但是以賽璐珞材料制成的乒乓球 日益顯示出存在極大的問題，其一是賽璐璐材料本身極其容易燃燒，無論是乒乓球的生產(chǎn)， 還是儲存、運輸中均存在極大的安全隱患，其二是傳統(tǒng)的乒乓球生產(chǎn)工藝比較落后，且產(chǎn)生 大量廢液、廢氣等，對環(huán)境造成了很大的污染。
[0003] 近十年來，國際乒聯(lián)一直鼓勵采用新材料和新工藝制作乒乓球，陸續(xù)有一些用新 材料和新工藝制造的乒乓球專利出現(xiàn)。例如，專利公開號CN101585224"一種真正無縫的加 固乒乓球生產(chǎn)方法及制造設備"主要公開了一種乒乓球生產(chǎn)新工藝，但材質上依舊使用了 賽璐璐，且真正無縫的乒乓球并沒有受到廣大高水平運動員的認可。專利公開號 CN103172910A公開了一種以二醋酸纖維素為主要原料制成的乒乓球，主要技術指標與賽璐 璐乒乓球非常接近，但是，醋酸纖維素成本較高且耐候性較差，而且其生產(chǎn)工藝完全沿用了 賽璐璐乒乓球生產(chǎn)工藝。專利公開號CN102896788A公開了一種以丁二烯-苯乙烯共聚物和 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物為主要原料，采用注塑方式生產(chǎn)乒乓球的方法，但是，從專利 公開的材料組成及其配比來看，完全達不到乒乓球既柔又剛的特性，同時，完全沒有公開注 塑工藝的關鍵技術。專利公開號CN105385095A公開了一種與上面專利類似的乒乓球材料， 無法滿足乒乓球應具有高的抗沖擊強度的基本要求，且材料加工性能極差。
[0004] 專利公開號CN103819845A公開了一種環(huán)保熱塑性PVC乒乓球用料及其制備乒乓球 的方法，該方法采用了注塑成型技術加工兩個乒乓球陰陽半球，但是，兩個陰陽半球黏結處 凸起部位多，膨球以后需要經(jīng)過長時間打磨處理，且注塑點在腰部圓周上，對兩個半球的黏 結造成不利影響。
[0005] 上述已經(jīng)公開的專利技術，在具體的生產(chǎn)過程中，要么是乒乓球的性能難以達標， 要么是生產(chǎn)效率無法與現(xiàn)有的工藝相比，實際上迄今為止并未找到一種依托現(xiàn)有成球工藝 可替代賽璐璐制造乒乓球的新材料，這種材料既要在力學性能上與賽璐璐非常接近，以保 證乒乓球的運動特性，又要在加工性能上適合乒乓球現(xiàn)有工藝設備的要求，以保證制造過 程能高速高效地進行。因此，滿足乒乓球運動特性，在力學性能上，尤其是彈性和抗擊打性 能方面與賽璐璐非常接近的安全、環(huán)保(無賽璐璐）、滿足注塑等新工藝要求的乒乓球用材 料，迄今仍在研究中。

【發(fā)明內容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種乒乓球用材料及其生產(chǎn)方法，以克服現(xiàn)有 技術存在的技術問題。
[0007]基于上述目的，本發(fā)明提供一種乒乓球用材料，包括以下重量份的原料： ABS樹臘 50~100份： K膠 3~15份； Ν,Ν'-乙撐雙硬脂酸酰胺 0.5~10份；
[0008] 加工助劑 2~12份； 樟腦 3~15份； 抗氧劑 0.005~0,5份;： 色粉 0.005~0.5份。
[0009]在本發(fā)明的一些實施例中，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： ABS樹脂 70~80份； Κ膠 5~12份; NSN'-乙撐雙硬臘酸酰胺 2~5份；
[0010]加工助劑 4~8份； 樟腦 5~10份； 抗氧劑 0.05~0.2份； 色粉 0.05~0.1份。
[0011]在本發(fā)明的一些實施例中，所述加工助劑選自乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋 酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。
[0012]在本發(fā)明的一些實施例中，所述乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物 和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的質量比為25~40:25~40:30~50。
[0013]在本發(fā)明的一些實施例中，所述乒乓球用材料在200°C、5Kg條件下的熔體流動速 率為3~7g/10min，所述乒乓球用材料的維卡軟化點溫度是:90~100°C，抗沖擊強度是：18 ~30KJ/m2。
[0014] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述ABS樹脂為PA-747和PA-756按照質量比40~80:40 ~80混合的混合物。
[0015] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述K膠選自KR03K膠和SL-803GK膠的混合物。
[0016] 在本發(fā)明的一些實施例中，所述KR03K膠和SL-803GK膠的質量比為1~2:1~2。
[0017] 本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)上述乒乓球用材料的方法，包括以下步驟：
[0018] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料；
[0019] 其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：140~160°C、150~170°C、160 ~180°C、170~190°C、180~200°C、190~210°C、180~200°C。
[0020] 從上面所述可以看出，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明以ABS為主要原料的乒乓球生產(chǎn)方 法，在半球成型及其注塑點選擇上具有以下優(yōu)點：（1)兩個陰陽半球經(jīng)過黏結以后，乒乓球 的腰部無凸起，膨球以后的打磨處理時間大幅度縮短；（2)兩個陰陽半球的一個注塑點位于 頂部中心內側，既消除了由于打磨注塑點而在頂部留下的痕跡，又增加了頂部的厚度，從而 提高了乒乓球頂部和腰部的強度，有利于乒乓球抗擊打能力的增加。同時，還有利于穩(wěn)定乒 兵球的重心，從而減少了兵兵球的偏心度。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明實施例乒乓球陰半球的結構尺寸；
[0022] 圖2為本發(fā)明實施例乒乓球陽半球的結構尺寸。
【具體實施方式】
[0023] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0024] 乒乓球材料最重要技術是要具有優(yōu)良的抗擊打性能，同時必須具有足夠的彈跳 性，即剛性和韌性的有機結合。發(fā)明人按照CN102896788A公開的方法，即采用如下配方:丁 二烯-苯乙烯共聚物60份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物32份，醋酸纖維素8份，著色劑0.2 份，采用注塑方式制造乒乓球，結果發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)出的乒乓球用乒乓球拍以常力擊打6次即破 損，發(fā)明人分析認為是由于醋酸纖維素與ABS相容性不好，導致分相嚴重，力學性能很差。發(fā) 明人按照CN105385095A公開的方法，即采用如下配方:ABS80份，K膠粉15份，樟腦10份，抗氧 劑0.3份，色粉0.15份，采用注塑方式制造乒乓球，結果發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)出的乒乓球表面有焦痕， 不僅外觀達不到要求，力學性能也受到嚴重影響。發(fā)明人認為，ABS樹脂雖然具有高抗沖特 性，但其熔體流動速率低，不利于注塑成型;K膠可以提高ABS的熔體流動速率，但抗沖擊性 能差。因此，用ABS樹脂和K膠的簡單復配，不能達到乒乓球運動特性和注塑新工藝同時滿足 的需求。通過嘗試各種ABS樹脂和K膠組合，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)加工助劑乙烯-甲基丙烯酸共聚物 (EMA)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS)的合理組 合，可以保證以ABS為主要原料的乒乓球用材料既有很高的抗沖擊性能和彈性，材料的熔體 流動速率和熱變形溫度又可以滿足熱流道注塑新工藝，同時流動助劑(N，N'_乙撐雙硬脂酸 酰胺)的添加起到了很好的內、外潤滑作用。
[0025] 實施例1
[0026]作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： M-747 42Kg； PA-756 28Kg； KR03K !I5 6Kg： SL-803GK 11? 6Kg； N,N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 4Kg;
[0027] EM A 2.4Kg； EVA 2.4Kg； SBS 3.2Kg； 樟腦 6Kg; 抗氧劑 imo 0.05 Kg；
[0028] 鈦白粉 0.05 Kg。
[0029] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0030] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：150°c、160°C、170°C、180°C、190 。。、200。(：、190。(： 。
[0031] 實施例2
[0032] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 45Kg； PA-756 30Kg； KR03K 膠 3Kg； SL-80.3GK ll$ 3Kg； N，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 3Kg;
[0033] EMA l.BKg； EVA 2.4Kg； SBS 1.8Kg； 樟腦 lOKg:.; 抗氣劑 1010 0.1 Kg； 豐寧檬黃 O.lKg。
[0034] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0035] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：155°c、165°C、175°C、185°C、195 Γ、205Γ、195Γ。
[0036] 實施例3
[0037] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 48Kg； PA-756 32Kg； KR03K 膠 2.5Kg：
[0038] π、 SL-803GK 膠 3Kg: N，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 2Kg; EM A 1,25 Kg； EVA 1.25Kg： SBS 2.5Kg；
[0039] 樟腦 8Kg; 抗試劑 1010 0.2 Kg； 抒檬黃 0.1Kg.0
[0040] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0041] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：152°C、162°C、172°C、182°C、192 °C、202°C、192°C。
[0042] 實施例4
[0043] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 44.4Kg； PA-756 29.6Kg； KR03K 膠 4Kg； SL-803GK 膠 2Kg; Ν,Ν'-乙撐雙硬脂酸酰胺 5Kg;
[0044] EM A l.OKg； EVA 1.4Kg； SBS 1.6Kg； 樟腦 9Kg; 抗氣劑 1010 0.1 Kg； 群青 0.05Kg〇
[0045] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0046] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：150°C、160°C、170°C、180°C、190 。。、200。(：、190。(： 。
[0047] 實施例5
[0048] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 60Kg；
[0049] " PA-756 40 Kg； KR03K 膠 6K.g; SL-803GK It 8Kg； N，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 0.6Kg; EM A 2.6Kg；
[0050] EVA 3.2Kg： SBS 4.2Kg； 樟腦 15Kg； 抗氣劑 168: 0.05 Kg； 群 ^ 0.08KgQ
[0051] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0052] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：150°C、160°C、170°C、180°C、190 。。、200。(：、190。(： 。
[0053] 實施例6
[0054] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 3 5 Kg; PA-756 15 Kg； KR03K 膠 8Kg; SL-803GK 膠 6Kg； M，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 1.2Kg；
[0055] EM A 3.6Kg； EVA 3.2Kg； SBS 5.2 Kg； 樟腦 3Kg; 抗氧劑 168 0.12Kg; 檸檬黃 0,50Kg。
[0056] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0057] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：156°C、166°C、176°C、186°C、196 °C、206°C、196°C。
[0058] 實施例7
[0059] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 40,2 Kg; PA-756 35.5Kg； KR03K 膠 1.5Kg; SL-803GK 膠 1.51Cg: N,乙撐雙硬脂酸酰胺 8.6Kg:;
[0060] EM A 2.5Kg； EVA 2.5Kg； SBS 2.5Kg； 樟腦 5Kg; 抗氧劑M8 0.1 Kg； 群身 O.OlOKg。
[0061] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0062] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：150°C、160°C、170°C、180°C、190 。。、200。(：、190。(： 。
[0063] 實施例8
[0064] 作為本發(fā)明的一個實施例，所述乒乓球用材料包括以下重量份的原料： PA-747 38Kg； PA-756 38Kg； KR03K.膠 4.5Kg; SL-803GK 膠 3.5Kg; N，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 9,8Kg;
[0065] EM A 0.8Kg； EVA 0.6Kg； SBS 0.8Kg； 樟腦 12Kg； 抗 H劑 168 0.10 Kg； 鈦丨」粉 0.20Kg。
[0066] 該乒乓球用材料的生產(chǎn)方法包括以下步驟：
[0067] 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用 材料，其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：158°C、168°C、178°C、188°C、198 Γ、208Γ、198Γ〇
[0068]需要說明的是，上述實施例中的K膠選自韓國菲利普KR03K膠和茂名眾和SL-803GK 膠。
[0069]由實施例1-8組成的材料，物理參數(shù)測試數(shù)據(jù)如下表：
[0070]
[0071 ]將所述乒乓球用材料制成乒乓球的步驟包括：
[0072] 1)分別將所述乒乓球用材料粒料混合后經(jīng)熱流道注塑機注塑成型兩個陰陽半球， 兩個陰陽半球的厚度由最厚的頂部逐漸減少至腰部附近又恢復到頂部的厚度，各個階段的 特征厚度分別為：〇 · 52mm mm、0 · 50mm、0 · 48mm、0 · 50mm、0 · 52mm;如圖1和2所不，一個陰半球 腰部的內直徑與另一個陽半球腰部的外直徑一致，陰陽半球黏結部位的厚度是頂部厚度的 一半，陰陽兩個半球黏結以后腰部的總厚度與頂部厚度一致。而且，每個半球的一個注塑點 位于頂部中心內側。
[0073] 2)用黏膠劑將陰陽半球黏結成一個完整的球坯。
[0074] 3)將球坯在模具中進行膨球處理；（5)進行過膨球處理的乒乓球在細沙中打磨得 成品球。
[0075]由實施例1-8制成的乒乓球，性能測試數(shù)據(jù)如下表：
[0077] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明以ABS為主要原料的乒乓球用材料，具有以下優(yōu)點：
[0078] (1)本發(fā)明的乒乓球用材料，采用高抗沖ABS樹脂為主要原料，具有很好的耐沖擊、 阻燃和透明性能，尤其是通過PA-747和PA-756樹脂的復配，保證了基體樹脂既具有較高的 抗沖擊性能一一有利于乒乓球的抗擊打性能提高，又具有合適的熔體流動速率一一有利于 采用熱流道注塑成型加工的方式，改變了賽璐璐乒乓球復雜和環(huán)境污染的工藝過程；
[0079] (2)為改善ABS樹脂脆性和提高材料的加工性能，采用K膠粉和加工助劑進行改性 處理。發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn)，韓國菲利普KR03K膠和茂名眾和SL-803GK膠中苯乙烯-丁 二烯含量不同，它們的質量比為1:1時，同時，加工助劑的質量比為EMA:EVA: SBS為25~40: 25~40: 30~50時，可以使得其制備的乒乓球在彈跳性和抗擊打性與賽璐珞材質乒乓球相 近，且材料加工性能最佳。
[0080] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明以ABS為主要原料的乒乓球生產(chǎn)方法，在半球成型及其注 塑點選擇上具有以下優(yōu)點：
[0081] (1)兩個陰陽半球經(jīng)過黏結以后，乒乓球的腰部無凸起，膨球以后的打磨處理時間 大幅度縮短；
[0082] (2)兩個陰陽半球的一個注塑點位于頂部中心內側，既消除了由于打磨注塑點而 在頂部留下的痕跡，又增加了頂部的厚度，從而提高了乒乓球頂部和腰部的強度，有利于乒 乓球抗擊打能力的增加。同時，還有利于穩(wěn)定乒乓球的重心，從而減少了乒乓球的偏心度。
[0083] 所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，并非 旨在暗示本公開的范圍（包括權利要求)被限于這些例子;在本發(fā)明的思路下，以上實施例 或者不同實施例中的技術特征之間也可以進行組合，并存在如上所述的本發(fā)明的不同方面 的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節(jié)中提供。因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內， 所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種乒乓球用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料： ABS樹脂 50~100份; K膠 3~15份； N，N'-乙撐雙硬脂酸酰胺 0.5~10份； 加工助劑 2~12份1 樟腦 3~15份； 抗氧劑 0.005~0,5份； 色粉 0.005~0.5份。2. 根據(jù)權利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，包括以下重量份的原料： ABS樹脂 70~80份; K膠： 5~12份； Ν,Ν'-乙撐雙硬脂酸酰胺 2~5份; 加工肋劑 4~8份； 樟腦 5~10份; 抗氧劑 0.05~0.2份； 色粉 0.05~0.1份。3. 根據(jù)權利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述加工助劑選自乙烯-甲基丙 烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的混合物。4. 根據(jù)權利要求3所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙 烯-醋酸乙烯共聚物和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的質量比為25~40:25~40:30~ 50 〇5. 根據(jù)權利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述乒乓球用材料在200°C、5Kg 條件下的熔體流動速率為3~7g/10min，所述乒乓球用材料的維卡軟化點溫度是:90~100 °C，抗沖擊強度是：18~30KJ/m 2。6. 根據(jù)權利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述ABS樹脂為PA-747和PA-756 按照質量比40~80:40~80混合的混合物。7. 根據(jù)權利要求1所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述K膠選自KR03K膠和SL-803GK 膠的混合物。8. 根據(jù)權利要求7所述的乒乓球用材料，其特征在于，所述KR03K膠和SL-803GK膠的質 量比為1~2:1~2。9. 一種生產(chǎn)如權利要求1~8中任意一項所述的乒乓球用材料的方法，其特征在于，包 括以下步驟： 按稱量的上述各原料組分，高速混合后經(jīng)雙螺桿機擠出造粒，得到所述乒乓球用材料； 其中雙螺桿機采用七段溫度控制，各段溫度分別是：140~160°C、150~170°C、160~ 180°C、170~190°C、180~200°C、190~210°C、180~200°C。
【文檔編號】C08L23/08GK105949702SQ201610345742
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】劉士榮, 倪忠斌, 張紅武, 陳明清
【申請人】江南大學