[發明專利]一種乒乓球用熱塑性復合材料及其制備的乒乓球

有效

• 申請號: 201811609909.1
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109851980B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 曾憲伸;李雕;陳清平;何益凡;姚文彥;袁和兵;郭工廠;毛遠興
• 申請（專利權）人: 聚石化學（蘇州）有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L27/18;B29C45/78;B29L31/54
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明公開了一種乒乓球用熱塑性復合材料及其制備的乒乓球。一種乒乓球用熱塑性復合材料，是由以下的原料組成：ABS樹脂、增韌劑、相容劑、耐磨劑、抗老化劑、潤滑劑、色粉。同時也公開了這種乒乓球用熱塑性復合材料的制備方法。本發明還公開了一種使用該熱塑性復合材料制備得到的乒乓球。本發明的乒乓球用熱塑性復合材料根據ISO標準測試，彎曲強度為58?65MPa，彎曲模量為2150?2450MPa，懸臂梁缺口沖擊強度為32?38KJ/m²。由此材料所制得的乒乓球的硬度、彈跳性以及牢度好且偏差性小，符合乒聯賽事用球標準。

技術領域

本發明涉及一種乒乓球材料，特別涉及一種乒乓球用熱塑性復合材料及其制備的乒乓球。

背景技術

傳統賽璐珞材質球不僅僅是出于環保及安全方面的考量，還因其球體在速度上過快，大大降低了觀賞性而被棄用。而以醋酸纖維為基材的乒乓球在干冷的環境中很容易爆裂，這種情況如果發生在比賽中，勢必會對運動員的精神造成極大的傷害。ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物)作為乒乓球材料不僅有效克服了以上兩種材質的缺點，還在成本與效率方面優勢顯著，其在撞擊聲，擊球感，彈跳，硬度等方面都接近甚至超過了傳統賽璐珞材質球，因而從眾多替代的材料中脫穎而出，并很快獲得了廣泛的認可。

此外，正是由于人們習慣了賽璐珞材質球在擊打時候所發出的聲音，所以才會有以此而來的乒乓球命名。通過大量的試驗摸索，絕大部分工程塑料在聲音的特性上都基本可再現賽璐珞材質球的聲音特性。然而綜合考慮材質本身的加工性(效率與能耗)，原材料的價格(價格和產量)以及其制作成乒乓球球體時的特性指標(尤其是材料的硬度，韌性以及彈跳高度)，結晶性的材料基本都不適用于作為乒乓球的主體材料，而ABS是目前發現的所有新材料中的綜合性最優的一種材料。

眾所周知，球體的重量、大小、圓度誤差、硬度、牢度及彈跳高度直接影響到球體的速度，為了獲得良好的觀感體驗同時又能展現出運動員的專業水準，要求球體的各項參數指標在一個相對合理的范圍內?；诖耍瑖H乒乓球聯合會不斷修改競賽用球的材質與規格，比如將球體直徑從原來的38mm增大到目前40+mm(40-40.6mm)。此外還規定乒乓球的質量范圍為2.67-2.77g，圓度誤差在0.15mm以內(數值越低越好)，硬度范圍為0.68-0.8mm，牢度要求至少耐受700次沖擊不破裂，彈跳高度為240-265mm。而這些參數的好壞又直接由所選材料的種類及配方所決定，比如球體的硬度由材料的彎曲強度以及模量決定，圓度誤差受到材料的配方及其組份間的均勻性與相容性決定(此外還與成型工藝與模具的精密度有關)，牢度及彈跳高度主要與材料的沖擊強度正相關。因此，很有必要找到材料的物性指標范圍與該材料所制乒乓球對應的特性。

現有技術中，CN105142741A雖然給出了彎曲強度和沖擊強度對乒乓球的強度與彈性之間的關聯范圍，但卻相對較寬泛，其在對彈性和強度方面的衡量方法上相對模糊，其所公布的實施例中，有很多無法滿足現有直徑40+mm乒乓球的規定。CN108025203A盡管也描述了關于獲得較好乒乓球所需材料的物性范圍，但也存在范圍值過于寬泛，而且并未對復合材料本身做詳細說明。CN105694339A公布了相對較窄的基于ABS材質的復合材料的物性范圍，但沖擊強度及彎曲強度在其規定的范圍內，所得乒乓球的硬度及韌性根本無法兼顧彈性與硬度方面的平衡，且其在無相容劑的前提下，加入了結晶性的PBT，導致生產出來的乒乓球太脆而無實際使用價值。

公開文件CN101272830A所規定的乒乓球指標，如關于球體直徑，實際已經被淘汰，且其所使用的材料均為半結晶性高溫材料，不僅加工麻煩(加工效率低)，而且能耗較高(注塑溫度高，模具溫度也高)。同時部分材料屬于特種工程塑料范疇，導致材料成本高昂。其所公布的聚合物幾乎都存在脆性問題，導致乒乓球達不到實際要求。其他關于ABS的專利或者公開文件，要么只公開了關于乒乓球的特性數據(如CN105111671A)，要么搭配了不適合的樹脂或者增韌劑(如公開文件CN107674244A)，有些甚至還添加了有毒的樟腦(如CN105949702A與CN105385095A)。

因此，開發出能夠符合國際乒聯賽事用球標準的ABS材料十分必要。