用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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 造兵兵球；中国专利01126885. 9公开了一种以低压聚乙稀改性聚苯乙稀和聚碳酸醋为主 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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 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：
[0007] 聚氯乙烯50?150份； 纳米碳酸钙5?20份；
[0008] 固体增塑剂6?22份； 钙锌复合稳定剂3?12份；
[0009] 增韧剂10?30份； 颜料0? 01?0? 1份。
[0010] 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：
[0011] 聚氯乙烯80?120份； 纳米碳酸钙11?16份；
[0012] 固体增塑剂10?18份； 钙锌复合稳定剂6?10份；
[0013] 增韧剂15?25份； 颜料0. 03?0. 08份。
[0014] 作为本发明的又一个实施例，所述纳米碳酸钙的粒径为100?lOOOnm。
[0015] 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。
[0016] 作为本发明的又一个实施例，所述表面活性剂为硬脂酸钙。
[0017] 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：
[0018] 将碳酸钙、水按照固液比1:4?6g/g混合，升温至60?90°C，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〇. 5?3%。
[0019] 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。
[0020] 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。
[0021] 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。
[0022] 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：
[0023] 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°C，然后将混合料出料到冷却 混合机中冷却，待冷却至45?30°C，出料；
[0024] 将混合后的原料用单螺杆挤出机挤出，挤出温度为135?160°C，再将挤出料引入 至二辊机进行混炼，混炼温度为150?170°C;
[0025]用平板牵引机将片料牵引至六辊机，在40?45°C条件下使其定型成厚度58? 62ym的片材，片料经六辊机出料温度降至40?25°C，即得到用于制造乒乓球的聚氯乙烯 片材。
[0026] 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（偏心彡60° )更高。
[0027] 本发明提供的用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料以聚氯乙烯为主要原料，辅助以纳 米碳酸钙、固体增塑剂、增强增韧剂和热稳定剂等，在制备片材过程中，挤出时的平整度较 好；制成乒乓球后，在力学性能上，尤其是弹跳力和耐击打性能上与赛璐璐乒乓球基本接 近，在外观和击球感上，也已经和赛璐璐乒乓球基本一致。
[0028] 而且该聚氯乙烯材料的生产过程完全不使用溶剂，因而无废液排放；采用聚氯乙 烯替代赛璐璐，消除了生产过程中的安全隐患；采用聚氯乙烯片材替代赛璐璐片材制造乒 乓球，可以基本沿用乒乓球制造工艺而不显著增加设备成本。因此，所述聚氯乙烯材料的制 备方法简单、安全、可靠、环保，完全摒弃赛璐璐片材制备过程中的污染。
【附图说明】
[0029]图1为本发明实施例用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0031] 实施例1
[0032] 参见图1，作为本发明的一个实施例，所述用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料的制备 方法包括以下步骤：
[0033] 1)称取聚氯乙稀（聚合度810) 100kg，粒径为200nm的碳酸妈15kg，樟脑粉15kg， 妈锌复合稳定剂7kg，MBS树脂20kg，群青10g。
[0034] 2)将步骤1)得到的原料在高速混合机中混合，先低速混合，后高速混合，混合速 度400?800转/分钟，搅拌混合均匀，混合料的温度为115?120°C，然后将混合料出料到 冷却混合机中冷却，待冷却至40°C，出料。
[0035] 3)将混合后的原料用单螺杆挤出机挤出，挤出温度为135?160°C;再将挤出料引 入至二辊机进行混炼出片，混炼温度为160°C。
[0036] 4)用平板牵引机将片料牵引至六辊机，在40°C条件下使其定型成厚度59ym的片 材，片料经六辊机出料温度降至35°C。
[0037] 5)将定型片材切片（一般是切片成1米宽，2米长片材，或者根据需要片材大小可 改变），然后自然冷却至室温，再将片材压平后入库，即得到用于制造乒乓球的聚氯乙烯材 料。
[0038] 其中，MBS树脂是甲基丙烯酸甲酯（M)-丁二烯（B)-苯乙烯（S)的三元共聚物。
[0039] 实施例2
[0040] 参见图1，作为本发明的一个实施例，所述用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料的制备 方法包括以下步骤：
[0041] 1)称取聚氯乙烯（聚合度1020) 110kg，粒径为800nm的碳酸钙12kg，对苯二甲酸 二环己醋15kg，妈锌复合稳定剂8kg，MBS树脂10kg和氯化聚乙稀10kg，梓檬黄30g。
[0042] 2)将步骤1)得到的原料在高速混合机中混合，先低速混合，后高速混合，混合速 度400?800转/分钟，搅拌混合均匀，混合料的温度为115?120°C，然后将混合料出料到 冷却混合机中冷却，待冷却至45°C，出料。
[0043] 3)将混合后的原料用单螺杆挤出机挤出，挤出温度为135?160°C;再将挤出料引 入至二辊机进行混炼出片，混炼温度为170°C。
[0044] 4)用平板牵引机将片料牵引至六辊机，在45°C条件下使其定型成厚度60ym的片 材，片料经六辊机出料温度降至室温。
[0045] 5)将定型片材切片，然后自然冷却至室温，再将片材压平后入库，即得到用于制造 乒乓球的聚氯乙烯材料。
[0046] 实施例3 :
[0047] 参见图1，作为本发明的一个实施例，所述用于制造乒乓球的聚氯乙烯材料的制备 方法包括以下步骤：
[0048] 1)称取聚氯乙稀（聚合度1200) 80kg，粒径为500nm的碳酸妈15kg，樟脑粉9kg和 对苯二甲酸二环己醋8kg，妈锌复合稳定剂10kg，氯化聚乙稀25kg，钛白粉200g。
[0049] 2)将步骤1)得到的原料在高速混合机中混合，先低速混合，后高速混合，混合速 度400?800转