技术领域

本发明乒乓球制备领域，具体涉及一种乒乓球及其制备方法，特别涉及一种不采用不含有赛璐珞的乒乓球及其制备方法。

背景技术

自上世纪三十年代初，世界上使用溶剂法制造乒乓球，并一直沿用至今。但是溶剂法有几个重大缺陷：①主体材料是硝化纤维素，是制造炸药的材料之一，极易燃易爆；②制造过程中大量使用易燃溶剂，虽然有回收装置，但还是有巨大的浪费，并对环境造成危害；③设备繁多，投资巨大，生产线过长，从投料到制成乒乓球圆片的时间就长达一周以上，整个乒乓球生产制造周期长达15天以上，生产效率低下；④在储存、生产制造过程中容易发生重大危险事故。

二十世纪八十年代，英国Dunlop公司曾以苯乙烯丙烯腈共聚物(AS)制作乒乓球，由于当时的材料还不是那么丰富，以及囿于当时的技术发展，此球在当时的实验性比赛中，因使用中产生永久变形而放弃。

1990年广州文教体育用品工业公司以改性聚苯乙烯为材料制作乒乓球，因接缝是假性粘结而无法使用。

本领域需要开发一种非赛璐珞材质，且能够符合GB/T20045-2005《40mm乒乓球》中相关指标要求和国际乒联的T3标准的比赛用球，具有较高的性价比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非赛璐珞材质的乒乓球。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种乒乓球，其直径为40.00～40.60mm，球体壁厚为0.4～0.8mm，质量为2.1～3.5g，所述乒乓球球体按重量百分比包括如下组分：

主体材料70～90wt％

增韧材料10～30wt％。

所述主体材料是工程塑料。

所述增韧材料选自甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物ACR、丁腈橡胶NBR、热塑性弹性聚氨酯TPU中的任意1种或至少2种的组合。

所述工程塑料的引张强度为350～500kg/cm²，例如370kg/cm²、390kg/cm²、410kg/cm²、450kg/cm²、480kg/cm²等；弯曲弹性率为20000～26000kg/cm²，例如21000kg/cm²、22000kg/cm²、23000kg/cm²、24000kg/cm²、25000kg/cm²等。

本发明所述工程塑料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS和/或苯乙烯-丙烯腈共聚物AS。

优选地，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物AS中苯乙烯和丙烯腈的S/A比为40～60％。

优选地，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物AS中苯乙烯和丙烯腈的S/A比为45～55％。

优选地，所述ABS的IZOD冲击强度为250～500J/M，例如270J/M、290J/M、310J/M、380J/M、420J/M、480J/M等。

优选地，所述乒乓球主体材料中，所述甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS的添加量为5～20wt％，例如7wt％、12wt％、15wt％、18wt％等。

优选地，所述乒乓球主体材料中，所述甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯共聚物ACR的添加量为0.1～20wt％，例如0.7wt％、4wt％、9wt％、15wt％、18wt％等。

优选地，所述丁腈橡胶的丙烯腈含量18～35wt％，例如20wt％、23wt％、27wt％、32wt％、34wt％等。

优选地，所述乒乓球主体材料中，所述丁腈橡胶的添加量为0.1～20wt％，例如0.7wt％、4wt％、9wt％、15wt％、18wt％等。

优选地，所述热塑性弹性聚氨酯TPU的撕裂强度为80～200kN/M，例如85kN/M、120kN/M、155kN/M、185kN/M等。

优选地，所述乒乓球主体材料中，所述热塑性弹性聚氨酯TPU的添加量为10～30wt％。

作为优选技术方案之一，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

苯乙烯-丙烯腈共聚物AS70～90wt％

甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS5～20wt％

丁腈橡胶NBR0.1～20wt％。

优选地，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

苯乙烯-丙烯腈共聚物AS80～85wt％

甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS7～14％

丁腈橡胶NBR1～13wt％。

优选地，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

苯乙烯-丙烯腈共聚物AS83wt％

甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物MBS9wt％

丁腈橡胶NBR8wt％。

作为优选技术方案之二，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS70～90wt％

热塑性弹性聚氨酯TPU10～30wt％。

优选地，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS75～90wt％

热塑性弹性聚氨酯TPU10～25wt％。

优选地，所述乒乓球球体按重量份数包括如下组分：

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS80wt％

热塑性弹性聚氨酯TPU20wt％。

本发明所述乒乓球主体材料中还添加有颜料。

优选地，所述颜料的添加量为主体材料和增韧材料质量之和的0.1～1wt％。

优选地，所述颜料为钛白粉和/或颜料黄。

本发明还提供了一种如前所述的乒乓球的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将权利要求1～7之一所述的乒乓球的球体原料按配方量混合，搅拌至混合均匀；

(2)将步骤(1)的混合原料用双螺杆挤出机造粒备用；

(3)将步骤(2)的颗粒置于注塑机中，注塑得到乒乓球的半球；

(4)将2个步骤(3)制备的乒乓球的半球粘合，经膨球，保养后得到完整的乒乓球。

所述搅拌的转速为800～1200转/分，优选1000转/分。

优选地，所述注塑温度在190～210℃。

本发明所述粘合采用溶剂法。

优选地，所述粘合采用将粘合溶剂滴加在2个半球带结合的边缘处，。

优选地，所述粘合溶剂为醋酸乙酯和丙酮的混合物；优选按体积比2:8混合的醋酸乙酯和丙酮的混合物。

优选地，所述粘合的温度为常温。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明选用工程塑料作为乒乓球的主体材料，所述工程塑料为AS和/或ABS，非易燃易爆危险品，因此不存在易燃易爆的危险性；

(2)本发明通过对配方组分的选择，获得抗冲击强度较高，弹性模量较高，不易产生内应力开裂，软化温度高的乒乓球主体材料，制备得到的乒乓球能够满足国标和世界乒联组织要求；

(3)本发明提供的乒乓球的制备原料来源广泛，材料易得，成本较低，性价比较高；

(4)本发明提供的乒乓球的制备方法简单易操作，整个乒乓球制造过程在一周以内，明显提高了乒乓球的制造生产效率；避免了溶剂排放对环境造成的重大影响，降低了能源及资源的消耗。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例

一种以乒乓球，其制备方法包括以下步骤：

(1)将乒乓球的球体原料按配方量混合，在常温下搅拌0.5～1h至混合均匀；

(2)将步骤(1)的混合原料用双螺杆挤出机造粒备用；双螺杆挤出条件为熔融温度为190～210℃；

(3)将步骤(2)的颗粒置于注塑机中，注塑得到乒乓球的半球；

(4)将2个步骤(3)制备的乒乓球的半球采用溶剂法粘合，经膨球，保养后得到完整的乒乓球。

表1提供了实施例1～8的乒乓球主体材料的配方组成：

表1实施例1～8的乒乓球主体材料的配方组成表

对比例1

以40+mm标准赛璐珞球为对比例1。

对比例2～5

表2提供了对比例的乒乓球主体材料的配方组成：

性能测试：

根据国家标准GB/T20045-2005《40mm乒乓球》中相关指标：球重2.65～2.80g，直径39.6～40.4mm，弹跳240～260mm，偏心为偏中心线偏差不大于305mm，硬度为两顶部受压下陷深度不大于1mm，牢度为受冲击不小于700次无破裂，外观为接缝整齐，球面不反光；

实施例1～8的性能测试结果如表3所示：

表3为实施例1～8的性能测试结果

对比例1～5的性能测试结果如表4所示：

表4为对比例1～5的性能测试结果

由表3和表4可以看出，本发明选用非赛璐珞的主体材料作为乒乓球的主体材料，获得符合国际乒联和国家标准的乒乓球。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。