[发明专利]用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及乒乓球制造技术领域，具体涉及一种用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料及其制备方法。

背景技术

自1935年以来，由赛璐璐为主要原料制作的硬质球一直是乒乓球正式比赛用球。然而，从赛璐璐乒乓球的制造、储存、运输等各个环节，均存在很多问题。主要是：(1)生产周期长、成本高；(2)环境污染严重；(3)存在极大的安全隐患。

国内外一直在致力于非赛璐璐乒乓球材料及其乒乓球制造技术的研发。中国专利90103206.9公开了一种以改性聚苯乙烯为主体，再配上增塑剂等辅料，以真空吸塑方法制造乒乓球；中国专利01126885.9公开了一种以低压聚乙烯改性聚苯乙烯和聚碳酸酯为主要原料，采用多次加压挤塑方法制造无缝乒乓球；中国专利201210394317.9公开了一种以丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和醋酸纤维素为主要原料，采用注塑方法制造成本低的乒乓球；中国专利201310139356.9、中国专利201210327507.9和中国专利201310069506.3均公开了以醋酸纤维素为主要原料制造乒乓球的不同技术。

上述已经公开的专利技术，在具体的生产过程中，要么是乒乓球的性能难以达标要么是生产效率无法与现有的工艺相比，因此，迄今为止实际上并未找到一种依托现有成球工艺可替代赛璐珞制造乒乓球的新材料，这种材料既要在力学性能上与赛璐珞非常接近，以保证乒乓球的运动特性，又要在加工性能上适合乒乓球现有工艺设备的要求，以保证制造过程能高速高效的进行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料及其制备方法，以克服现有技术存在的技术问题。

基于上述目的，本发明提供一种用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料，包括以下重量份的原料：

聚氯乙烯 50～150份；        纳米碳酸钙 5～20份；

固体增塑剂 6～22份；        钙锌复合稳定剂 3～12份；

增韧剂 10～30份；           颜料 0.01～0.1份。

作为本发明的一个实施例，所述聚氯乙烯材料包括以下质量份的原料：

聚氯乙烯 80～120份；        纳米碳酸钙 11～16份；

固体增塑剂 10～18份；       钙锌复合稳定剂 6～10份；

增韧剂 15～25份；           颜料 0.03～0.08份。

作为本发明的又一个实施例，所述纳米碳酸钙的粒径为100～1000nm。

作为本发明的又一个实施例，所述纳米碳酸钙为经表面活性剂改性的纳米碳酸钙。

作为本发明的又一个实施例，所述表面活性剂为硬脂酸钙。

作为本发明的又一个实施例，所述硬脂酸钙改性纳米碳酸钙的步骤包括：

将碳酸钙、水按照固液比1:4～6g/g混合，升温至60～90℃，加入硬脂酸钙，反应40～80分钟，然后过滤，真空干燥，研磨过筛，得到改性纳米碳酸钙；所述硬脂酸钙的质量为纳米碳酸钙质量的0.5～3％。

作为本发明的又一个实施例，所述聚氯乙烯选用聚合度为800～1500的聚氯乙烯树脂。

作为本发明的又一个实施例，所述固体增塑剂选自樟脑粉和对苯二甲酸二环己酯中至少一种。

作为本发明的又一个实施例，所述增韧剂选自MBS树脂、氯化聚乙烯和氯醋树脂中的至少一种。

本发明还提供一种制备上述用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料的方法，所述制备方法包括以下步骤：

将原料按照各自的重量份配比在高速混合机中搅拌混合，先低速混合，后高速混合，混合速度400～800转/分钟，混合料的温度为115～120℃，然后将混合料出料到冷却混合机中冷却，待冷却至45～30℃，出料；

将混合后的原料用单螺杆挤出机挤出，挤出温度为135～160℃，再将挤出料引入至二辊机进行混炼，混炼温度为150～170℃；

用平板牵引机将片料牵引至六辊机，在40～45℃条件下使其定型成厚度58～62μm的片材，片料经六辊机出料温度降至40～25℃，即得到用于制造乒乓球的聚氯乙烯片材。

从上面所述可以看出，采用冲压的方法将本发明提供的用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料制成乒乓球，片材的厚薄比注塑成型均匀可控，密度均匀，加热过程中片材易延伸，加工性能好，有利于冲压成型，从而使整个乒乓球更均匀，同心度更好，因此乒乓球的合格率(偏心≤60°)更高。