无赛璐珞的乒乓球制造技术

本发明专利技术一方面涉及一种无赛璐珞的乒乓球，优选直径为３８．５至４８ｍｍ、重量在２．０和４．５ｇ之间以及壳厚度（约）在０．２０ｍｍ和１．３０ｍｍ之间，其中，壳由合成材料组成，其主要成分为有机非交联的聚合物，其在主链中除了碳原子外还具有杂原子；以及另一方面涉及一种用于制造这种乒乓球的方法，其中，大多数情况下在第一步骤中制造多个壳部分，在后面的步骤中将其连接起来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一方面涉及一种无赛璐珞的乒乓球，优选直径为38.5至48 mm、重量在2.0和4.5 g之间以及壳厚度(约)在0.20 mm和1.30 mm 之间，其中，壳由合成材料组成，其主要成分为有机非交联的聚合物； 以及另一方面涉及一种用于制造这种乒乓球的方法。
技术介绍
自从约1930年以来，世界上使用赛璐珞作为乒乓球的材料。但赛 璐珞带来几个重要缺陷。这些缺陷是由于使用大量溶剂而制造成本 高、难于制造派生产品、爆炸危险。由于这些实际情况，赛璐珞目前 几乎仅在东亚国家制造和加工。在此方面意外事故并不罕见。在乒乓 球方面，这一点导致世界市场整体上依赖于中国、日本和韩国的生产。 赛璐珞技术上的材料特性问题日益突出，因为加工公差脱离运动员可 接受的范围。对兵乓球存在着一系列由国际兵联(International Table Tennis Federation - ITTF)做出的规定。这些规定在技术文档(Technical Leaflet) T3上确定。在此方面，目前规定了下列特性1. 直径39.5 mm至40.5 mm;2. 重量2.67 g至2.77 g;3. 滚动性在长度lm的滚动距离上，球以约0.3m/sec的滚动 速度，偏差不得超过175mm;4. 极上的硬度直径20 mm和压力50 N以及速度10 mm/min 的柱塞允许在球的极上压入在0.71和0.84mm之间；5. 赤道上的硬度同极测量；数值在0.72和0.84 mm之间；6. 极和赤道测量时硬度的偏差小于0.15 mm;7. 硬度的标准偏差小于0.06 mm;8. 弹跳性从305 mm的掉落高度落到标准钢块上时弹跳高度在 240 mm和260 mm之间。直径和重量在此通过国际惯例在很大程度上是规定的特性，滚动 性为一种这样规定且所期望的质量，而依据4至8规定的机械特性说 明以往所使用的赛璐珞球的特性。体现符合市场需要的球的通用机械特性为- 变形在几毫秒内完全和不可见复原；- 负荷下没有白色裂纹和其他不可逆的材料变化；- 以最高至250 km/h的相对速度击中由橡胶涂覆的表面时的稳 定性；- 以最高至120 km/h的相对速度击中硬的、涂覆的表面时的稳 定性；- 在所述的接触情景下5000次反复击中时材料的断裂强度和可 能的接缝的断裂强度；- 在最高至每秒180转旋转时的稳定性。对乒乓球的可接受性同样重要的是运动员根据打球感觉、主观硬 度、弹起等判断的球的意见。当然，通过赛璐珞几十年的使用形成一 种非常固定的标准，新材料必须根据其进行检测。同等重要的特性在 此方面是兵乓球在硬表面例如球台上弹起时的声音。在80年代，英国的Dunlop公司，以及1990年，中国的双鱼公司 试图替代赛璐珞这种材料。但以往这些试验均告失败。此方面失败的 原因在于，新材料达不到赛璐珞的专有特性。Dunlop公司的GB 1 222 901中介绍使用苯乙烯丙烯腈共聚物-丙 烯弹性体(SAN-Acrylelastomeren)作为壳材料。这种球在80年代试验性地在比赛中使用，但然后由于不可逆性的材料变形(坑洼)而再 次取消。这种球此外不具备与赛璐珞相同的运动特性。DE 103 15 154 Al介绍将宏观的结构元件与合成材料乒乓球的外 壳一体化。该专利没有介绍球的基本合成材料，而是仅谈到对其改性 的可能性。因此迄今为止未成功发现近似表现赛璐珞运动特性的材料。属于 球的这些运动特性的有弹跳性、弹起时声音、表面不同部位上的硬 度、表面上的摩擦、球拍-球接触时的感觉、旋转性等。
技术实现思路
从以往现有技术的这些缺陷出发，本专利技术的目的在于，发现乒乓 球的一种基本材料，它不是赛璐珞并在同类型的机械特性下可以制造 具有类似于赛璐珞运动特性的球。此外，利用这种材料可以采用目前 工业上常用的方法大规模制造乒乓球。该目的由此得以实现，即有机聚合物在主链中除了碳原子外还具 有杂原子。情况表明，通过使用这种合成材料可以在乒乓球生产中替代具有 缺陷的赛璐珞材料并尽可能地保留运动特性。此外，制造因此可以更 加生态和更加经济。已证明有益的是，有机聚合物在主链之外没有氮原子。确切地说， 这种氮化不利地改变材料特性。利用本专利技术可以使用具有无填料和/或无加固材料的均匀结构的 热塑性材料，其可以比非均匀的材料更便于加工。情况表明，依据本专利技术的物质的主要成分应具有尽可能小的吸水率，特别是在按照德标欧标国际标准62 (DINENIS0 62)的标准气候 下吸水率小于1.0%。由此消除不可控制的源头。另一方面，依据本专利技术的物质的主要成分按照DINENISO 2039-1 球压硬度应为120 MPa或者更高，以便由此可以产生相应乒乓球的常 见应力。本专利技术此外建议使用这种物质，其主要成分具有按照DINENISO 1183的1.22 g/ci^或者更高的密度。因此在预先规定的壳横截面中可 以最佳调整乒乓球的重量。依据本专利技术的物质的主要成分应具有8(TC或者更高的长期使用温 度(工程热塑性材料、高温热塑性材料)，以便对热负荷具有足够的 耐抗性。更适用其主要成分具有15(TC或者更高的长期使用温度(高温 热塑性材料)的物质。只要主要成分为半结晶性的，通过部分平行定向聚合物链，可以 产生高度的稳定性，这一点恰恰在比较薄的壳上是重要的。在本专利技术的框架内，壳的主要成分为下列物质之一聚甲醛 (POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)、聚砜(PSU)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、 聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚对苯 二甲酸丙二醇酯(PTT)，或者一种或者多种这些物质的共聚物。这些 合成材料的突出特征在于可以采用不同的成型方法如深冲或者注塑的 良好加工性，以及可以通过有针对性地对主要基本成分进行改性或者 通过相应的掺合物来进一步改性和匹配。在大规模的连续试验中，不 同的合成材料借助其机械特征值进行预选，并随后通过制造和检验具 有相应规定大小和重量的乒乓球来进行试验。在此方面采用部分芳香族的聚酯和POM取得了特别良好的结果。只要模塑材料为一种或者多种所称合成材料的混合物或者掺合 物，就可以产生具有特别优点的特性的物质。只要需要，就可以通过采用纳米填料，优选是层状硅酸盐、纳米 管或者球形纳米粒子来改性模塑材料，来改善乒乓球特定的主要的机 械特性。出于同一目的，可以进行如下的扩展，即壳具有结构化的内表面， 和/或者结构化的外表面。此外可以有针对性地改变壳的壁厚，以便需要时补偿由于制造过 程(例如焊接壳的两半部分)引起的非均匀性或各向异性。由此兵乓球可以由多部分、优选两部分壳体连接而成，这一点证 明是特别合理的。乒乓球由此取得最佳特性，即它在从305 mm的高度击中标准石 板时弹跳高度达到220 mm和280 mm之间，并在其表面上，当在20 mm 直径的面积上压力50N时，在球表面出现在0.65mm和0.90mm之间 的可逆变形，表面不同点上的标准偏差低于0.20mm。一种用于制造依据本专利技术的乒乓球的方法其特征在于，在第一步 骤中制造多个壳部分，在后面的步骤中将其连接起来。情况表明，为此目的新发现的材料特别适用于一种连接，其中， 在使用现代化的工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
无赛璐珞的乒乓球，优选直径为３８．５至４８ｍｍ、重量在２．０和４．５ｇ之间以及壳厚度（约）在０．２０ｍｍ和１．３０ｍｍ之间，其中，所述壳由合成材料组成，其主要成分为有机非交联的聚合物，其特征在于，所述有机聚合物在主链中除了碳原子外还具有杂原子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳仁淑，托马斯沃尔海姆，
申请(专利权)人：柳仁淑国际项目管理公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]