一種可降解高爾夫球及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及可降解聚氨酯材料應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種可降解的高爾夫球及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以前，制造高爾夫球的技術(shù)一般分為三種：第一種是三層纏繞法，即用拉伸狀的 硫化橡膠絲纏繞在實芯或半實芯部件上，然后包覆上一層堅韌的保護(hù)材料；第二種是單層 模壓法，它由一種可模壓的固體彈性材料制成，在模壓時，應(yīng)將該材料硫化至實用所需的硬 度，該單層高爾夫球沒有包覆層；第三類是雙層纏繞法，這種高爾夫球包含一個實芯和芯外 的包覆層。
[0003]其中，通過纏繞法生產(chǎn)的膠絲芯高爾夫球雖然符合U.S.G.A(美國高爾夫球協(xié)會） 標(biāo)準(zhǔn)，并且也滿足了高爾夫球運動員要求，但其存在制造工藝復(fù)雜、生產(chǎn)工序多、包覆材料 與型芯粘合不完全導(dǎo)致被擊打時易受切割作用等缺點；而單層高爾夫球質(zhì)量比普通膠絲芯 的高爾夫球好，其具有精確的重心、優(yōu)越的空氣動力學(xué)性能、優(yōu)良的滾動性和飛行精確度、 溫度應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，并且在正常使用期間，具有高度的耐切割性，即使在嚴(yán)重變形時， 也能恢復(fù)球的原狀，另外其還具有可重復(fù)上涂料的的優(yōu)良特性，但單層高爾夫球脆性大、耐 久性差、被擊打的次數(shù)不超過1000次。
[0004]針對上述膠絲芯高爾夫球和單層高爾夫球存在的問題，目前的解決措施是采用多 層熱塑性高爾夫球來代替，如耐克公司已優(yōu)先開發(fā)出內(nèi)覆蓋層和外覆蓋層都用到了熱塑性 聚氨酯材料的高爾夫球，而日本的企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出具有注射模壓成型熱塑性聚氨酯表面的 纏繞高爾夫球，其采用塑性聚氨酯材料的高爾夫球具有使用壽命長、耐刮和表面不掉色的 特點，由中芯球、橡膠纏繞層和一種脂肪和/或羧酸二異氰酸酯熱塑性彈性體外層膠構(gòu)成 的，外層膠是將橡膠纏繞層浸在聚氨酯溶液中，再注射模壓成型制成的。但目前該類型的 高爾夫球非常難降解，一旦壞了丟棄將對環(huán)境造成很大影響。
[0005]隨著目前環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，市場上亟需一種可以生物降解的、高性能的聚氨 酯高爾夫球。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可生物降解聚氨酯高爾夫球，以解決目前的 塑性聚氨酯型高爾夫球無法降解、丟棄后對環(huán)境造成影響的問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種可降解高爾夫球，包括預(yù)聚 體及助劑，其按重量比為100:9~15混合，預(yù)聚體的其組成原料中各組分按重量比如下：
[0008] 聚己內(nèi)酯二醇100~300
[0009]小分子二醇 7. 6~15. 2
[0010] 異氛酸醋 66. 6~155. 4
[0011] 聚己內(nèi)酯二醇的分子量為1000~2000,助劑選自擴鏈劑、交聯(lián)劑、填料、水解穩(wěn)定 劑中至少一種。
[0012] 進(jìn)一步，小分子二醇為丙二醇，異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯（TDI)、異佛爾酮二 異氰酸酯（IPDI)、六亞甲基二異氰酸酯（HDI)中至少一種。
[0013] 進(jìn)一步，擴鏈劑選自二元胺和二元醇擴鏈劑中至少一類，其中，二元胺擴鏈劑選自 4, 4'-二氨基-3, 3'-二氯二苯基甲烷二胺（M0CA)、二乙基甲苯二胺（DETDA)、二甲硫基甲苯 二胺（DMTDA)中的一種，而二元醇擴鏈劑則選自乙二醇、丙二醇、丁二醇、1，4-二（2-羥乙 基）-對苯二酚、2-甲基-1，3-丙二醇、N，N-二（2-羥丙基）苯胺中的一種。
[0014] 進(jìn)一步，交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷、三異丙醇胺、丙三醇中至少一種。
[0015] -種可降解高爾夫球的制備方法，其制備步驟如下：
[0016] 脫水：將聚己內(nèi)酯二醇加熱熔化后，在釜中脫水，脫水溫度控制在120°C，余壓下 (0· 67kPa)脫水30~60min，使其含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)〈0· 05%;
[0017] 制備：在80±5°C的溫度條件下，按照配比將聚己內(nèi)酯二醇和異氰酸酯加入反應(yīng) 釜中，后加丙二醇進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為1~2h，形成預(yù)聚體，通過檢測預(yù)聚體中異氰酸根 含量，以確定是否終止反應(yīng)；
[0018] 脫氣：在85±5°C及余壓0. 67kPa條件下將制備步驟中的預(yù)聚體于反應(yīng)釜中脫泡 30 ~60min;
[0019] 澆筑：將脫氣步驟所得的預(yù)聚體移至澆注機的其中一個罐中，加熱到80°C，抽真 空至余壓小于0. 67Kpa，脫泡30分鐘后備用，將助劑放在另一罐中，按比例調(diào)整好預(yù)聚體與 助劑的配比進(jìn)行混合并在模具中進(jìn)行澆注。
[0020] 熟化：澆注完成后，在溫度為80°C的條件下熟化30分鐘后進(jìn)行脫模，形成聚氨酯 高爾夫球，將聚氨酯高爾夫球放置于80°C的烘箱中進(jìn)行再熟化處理，熟化時間為8~12小 時。
[0021] 進(jìn)一步，脫水步驟中脫完水后聚己內(nèi)酯二醇的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)〈0. 05%。
[0022] 進(jìn)一步，所述的制備步驟中異氰酸根含量為3. 5% -6. 5%時停止反應(yīng)。
[0023] 采用上述技術(shù)方案，由于聚己內(nèi)酯二醇具有生物活性，以其作為單體與異氰酸酯 進(jìn)行反應(yīng)、澆注后的聚氨酯高爾夫球具備可生物降解性，同時通過加入不同的助劑，并通過 對制備方法的嚴(yán)格控制，使?jié)沧⒑蟮母郀柗蚯蝻@示出優(yōu)越的空氣動力學(xué)性能、優(yōu)良的滾動 性以及飛行精確度，擊打次數(shù)大于10000次。
【具體實施方式】
[0024] 下面將對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實 施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā) 明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0025] 實施例1
[0026] -種可降解高爾夫球，包括預(yù)聚體及助劑，預(yù)聚體的其組成原料中各組分按重量 配比如下：
[0027] 聚己內(nèi)酯二醇（分子量1000) 100份
[0028] 丙二醇 7. 6 份
[0029]異佛爾酮二異氰酸酯（iroi) 66. 6份
[0030] 助劑為4, 4' -二氨基_3, 3' -二氯二苯基甲燒二胺（MOCA)與丙二醇按重量比26. 7 份：7. 6份混合形成的混合擴鏈劑，預(yù)聚體與混合擴鏈劑按100份：9份進(jìn)行混合并澆注成 聚氨酯高爾夫球，其制備步驟如下：
[0031] 脫水：稱取平均分子量為1000的聚己內(nèi)酯二醇100份，投入反應(yīng)釜中，加熱至 120°c，抽真空至余壓為0. 67Kpa，脫除水分2小時；
[0032] 制備：降溫至60_70°C，投入異佛爾酮二異氰酸酯（ΙΗ)Ι)66.6份，逐步升溫至 80°C，分兩次加入7. 6份丙二醇，反應(yīng)2小時，即制得聚氨酯預(yù)聚體，當(dāng)異氰酸酯根含量為 4. 5%，終止反應(yīng)進(jìn)入脫氣階段；
[0033] 脫氣：在85±5°C及余壓0. 67kPa條件下將制備步驟中的聚氨酯預(yù)聚體于反應(yīng)釜 中脫泡30~60min;
[0034] 澆筑：將脫氣后的聚氨酯預(yù)聚體移至聚氨酯彈性體澆注機的A罐中，加熱到80°C， 抽真空至余壓小于0. 67Kpa，脫泡30分鐘后備用，將擴鏈劑MOCA與丙二醇按26. 7份與7. 6 份放在B罐中混合形成混合擴鏈劑，按照100份預(yù)聚體需9份混合擴鏈劑，按此比例調(diào)整好 澆注機A、B罐兩組份計量栗并進(jìn)行混合，混合后開動澆注機在模具上進(jìn)行澆注。
[0035] 熟化：澆注完成后，在溫度為80°C的條件下熟化30分鐘后進(jìn)行脫模，形成聚氨酯 高爾夫球，將聚氨酯高爾夫球放置于80°C的烘箱中進(jìn)行再熟化處理，熟化時間為8~12小 時。
[0036] 實施例2
[0037] -種可降解高爾夫球，包括預(yù)聚體及助劑，預(yù)聚體的其組成原料中各組分按重量 配比如下：
[0038] 聚己內(nèi)酯二醇（分子量2000) 160份
[0039]丙二醇 7. 6份
[0040] 異佛爾酮二異氰酸酯（iroi) 77. 7份
[0041] 助劑為4, 4'-二氨基-3, 3'-二氯二苯基甲烷二胺（M0CA)擴鏈劑，預(yù)聚體與 4, 4' -二氨基-3, 3' -二氯二苯基甲烷二胺按100 :12進(jìn)行混合并澆注成聚氨酯高爾夫球， 聚氨酯預(yù)聚體中異氰酸酯根含量為4. 4%，制備方法與實施例1相同。
[0042] 實施例3
[0043] 一種可降解高爾夫球，包括預(yù)聚體及助劑，預(yù)聚體的其組成原料中各組分按重量 配比如下：
[0044] 聚己內(nèi)酯二醇（分子量1000) 100份
[0045] 聚己內(nèi)酯二醇（分子量2000) 200份
[0046]丙二醇 15. 2 份
[0047] 異佛爾酮二異氰酸酯（iroi) 155. 4份
[0048] 助劑為4, 4'-二氨基-3, 3'-二氯二苯基甲烷二胺（M0CA)擴鏈劑，預(yù)聚體與 4, 4