本發明涉及橡膠技術領域，尤其涉及一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料。

背景技術：

軟式棒球是為推廣棒壘球而設計，與棒壘球的性質相似，它的競爭性和趣味性都可以和正規棒壘球相媲美，它的特點是比賽規則簡化、場地條件要求低、可參與人數多，安全，非常適合在校園內開展，從中可以體會棒壘球項目的樂趣。

軟式棒球用的棒球分為空心球和實心球兩種，實心球的球芯材料一般為軟木或合成橡膠。軟木是橡樹的樹皮，主要成分是軟木纖維，其來源有限，大量使用會消耗自然資源，且軟木制成的棒球在成型時凝結性不穩，容易導致加壓成型后重量、直徑等尺寸產生偏差，影響棒球品質；合成橡膠不會消耗自然資源，易于加工，因此得到廣泛使用。棒球需要具有適宜的抗沖擊性、彈性和較輕的重量，來保持棒球的耐久性和擊球效果，但現有合成橡膠對抗沖擊性、回彈性和重量的協調還不太好，耐久性和擊球效果還不能兼具。

技術實現要素：

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，本發明重量輕，抗沖擊性高，彈性好，具有較好的耐久性和擊球效果。

本發明提出的一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠50-70份，異戊橡膠20-30份，氯丁橡膠10-20份，填料40-60份，環氧化大豆油2-3份，環氧大豆油酸辛酯1-2份，微膠囊化紅磷20-30份，聚磷酸銨8-12份，Si69 2-4份，硫磺0.8-1份，雙25 0.3-0.5份，二叔丁基過氧化物0.1-0.2份，促進劑DPG 0.2-0.4份，促進劑M 0.3-0.4份，Ca/Zn復合穩定劑2-3份，稀土穩定劑2-3份，抗氧劑168 0.1-0.3份，抗氧劑1076 0.3-0.5份，石蠟3-5份；

其中，填料的原料包括：改性碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土。

優選地，其原料按重量份包括：天然橡膠55-65份，異戊橡膠22-28份，氯丁橡膠12-18份，填料45-55份，環氧化大豆油2.3-2.7份，環氧大豆油酸辛酯1.2-1.8份，微膠囊化紅磷23-27份，聚磷酸銨9-11份，Si69 2.5-3.5份，硫磺0.85-0.95份，雙25 0.35-0.45份，二叔丁基過氧化物0.12-0.18份，促進劑DPG0.25-0.35份，促進劑M 0.33-0.37份，Ca/Zn復合穩定劑2.2-2.8份，稀土穩定劑2.3-2.7份，抗氧劑168 0.15-0.25份，抗氧劑1076 0.35-0.45份，石蠟3.5-4.5份。

優選地，改性碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比為0.5-1：3-5：2-3。

優選地，空心玻璃微珠為600-800目，改性陶土為400-500目。

優選地，改性碳纖維為氧化處理后的碳纖維。

優選地，在改性陶土的制備過程中，在氮氣氛圍中，取2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮制備得到聚氨酯預聚體溶液；向聚氨酯預聚體溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土，升溫至40-50℃，保溫攪拌3-4h，滴加三乙胺中和，旋轉蒸發，干燥，粉碎得到改性陶土。

優選地，在改性陶土的制備過程中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比為7-9：8-10：0.3-0.4：0.02-0.04：6-8。

上述改性陶土的制備過程中，丙酮是反應溶劑，不規定其用量根據具體操作確定其用量。

上述改性陶土的制備過程中，聚氨酯預聚體的制備方法是本領域常用技術手段。

本發明的制備方法為：取天然橡膠、異戊橡膠、氯丁橡膠混勻，升溫至80℃，密煉20min，加入填料繼續密煉30min，然后加入環氧化大豆油、環氧大豆油酸辛酯、微膠囊化紅磷、聚磷酸銨、Si69、硫磺、雙25、二叔丁基過氧化物、促進劑DPG、促進劑M、Ca/Zn復合穩定劑、稀土穩定劑、抗氧劑168、抗氧劑1076、石蠟繼續密煉50min，接著開練成型，硫化得到棒球球芯用抗沖擊橡膠材料。

本發明選用的天然橡膠具有良好的彈性和韌性，異戊橡膠具有良好的彈性和拉伸強度，氯丁橡膠具有較高的抗沖擊性、拉伸強度和伸長率，三者相互配合可以增加本發明的彈性和韌性；填料選用改性碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土相互配合，碳纖維、空心玻璃微珠和陶土的重量較輕，可以大大減輕本發明的重量；空心玻璃微珠具有良好的抗壓強度，且可以與天然橡膠、異戊橡膠、氯丁橡膠均勻分散，增加本發明的機械性能；聚氨酯預聚體中的異氰酸酯基與γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土中的氨基反應，將聚氨酯接枝到陶土中，大大增加陶土在橡膠中分散性，聚氨酯和陶土相互配合，可以大大增加改性陶土的抗沖擊性，聚氨酯可以插層進入陶土層間，進一步增加改性陶土的抗沖擊性和韌性，改性陶土與橡膠均勻分散，硫磺、雙25、二叔丁基過氧化物、促進劑DPG、促進劑M作用下，發生交聯網絡互穿形成復雜纏結網絡，提高了陶土與橡膠的界面結合力，大大增加本發明的抗沖擊性和彈性；碳纖維經氧化處理后，表面暴露大量羥基，可以與聚氨酯中剩余的異氰酸酯基鍵合，促進碳纖維在橡膠中均勻分散，進一步增加本發明的抗沖擊性和彈性；填料與橡膠相互配合，使得本發明具有良好抗沖擊性、韌性、彈性和較輕的重量，從而大大增加本發明的耐久性并改善本發明的擊球效果；環氧化大豆油、環氧大豆油酸辛酯相互配合，可以進一步增加本發明的韌性；微膠囊化紅磷、聚磷酸銨增加本發明的阻燃性；Si69可以促進各物質均勻分散；Ca/Zn復合穩定劑、稀土穩定劑、抗氧劑168、抗氧劑1076相互配合可以增加本發明的穩定性，石蠟可以改善本發明的加工流變性，上述各物質相互配合，使得本發明具有良好的耐久性和擊球效果。

具體實施方式

下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。

實施例1

一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠60份，異戊橡膠25份，氯丁橡膠15份，填料50份，環氧化大豆油2.5份，環氧大豆油酸辛酯1.5份，微膠囊化紅磷25份，聚磷酸銨10份，Si69 3份，硫磺0.9份，雙25 0.4份，二叔丁基過氧化物0.15份，促進劑DPG 0.3份，促進劑M 0.35份，Ca/Zn復合穩定劑2.5份，稀土穩定劑2.5份，抗氧劑168 0.2份，抗氧劑1076 0.4份，石蠟4份；

其中，填料的原料包括：改性碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土。

實施例2

一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠50份，異戊橡膠30份，氯丁橡膠10份，填料60份，環氧化大豆油2份，環氧大豆油酸辛酯2份，微膠囊化紅磷20份，聚磷酸銨12份，Si69 2份，硫磺1份，雙25 0.3份，二叔丁基過氧化物0.2份，促進劑DPG 0.2份，促進劑M 0.4份，Ca/Zn復合穩定劑2份，稀土穩定劑3份，抗氧劑168 0.1份，抗氧劑1076 0.5份，石蠟3份；

其中，填料的原料包括：氧化處理后的碳纖維、800目空心玻璃微珠、400目改性陶土，其中，氧化處理后的碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比為1：3：3；

在改性陶土的制備過程中，在氮氣氛圍中，取2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮制備得到聚氨酯預聚體溶液；向聚氨酯預聚體溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土，升溫至40℃，保溫攪拌4h，滴加三乙胺中和，旋轉蒸發，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比為7：10：0.3：0.04：6。

實施例3

一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠70份，異戊橡膠20份，氯丁橡膠20份，填料40份，環氧化大豆油3份，環氧大豆油酸辛酯1份，微膠囊化紅磷30份，聚磷酸銨8份，Si69 4份，硫磺0.8份，雙25 0.5份，二叔丁基過氧化物0.1份，促進劑DPG 0.4份，促進劑M 0.3份，Ca/Zn復合穩定劑3份，稀土穩定劑2份，抗氧劑168 0.3份，抗氧劑1076 0.3份，石蠟5份；

其中，填料的原料包括：氧化處理后的碳纖維、600目空心玻璃微珠、500目改性陶土，其中，氧化處理后的碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比為0.5：5：2；

在改性陶土的制備過程中，在氮氣氛圍中，取2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮制備得到聚氨酯預聚體溶液；向聚氨酯預聚體溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土，升溫至50℃，保溫攪拌3h，滴加三乙胺中和，旋轉蒸發，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比為9：8：0.4：0.02：8。

實施例4

一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠55份，異戊橡膠28份，氯丁橡膠12份，填料55份，環氧化大豆油2.3份，環氧大豆油酸辛酯1.8份，微膠囊化紅磷23份，聚磷酸銨11份，Si69 2.5份，硫磺0.95份，雙25 0.35份，二叔丁基過氧化物0.18份，促進劑DPG 0.25份，促進劑M 0.37份，Ca/Zn復合穩定劑2.2份，稀土穩定劑2.7份，抗氧劑168 0.15份，抗氧劑1076 0.45份，石蠟3.5份；

其中，填料的原料包括：氧化處理后的碳纖維、800目空心玻璃微珠、400目改性陶土，其中，氧化處理后的碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比為0.8：3.5：2.7；

在改性陶土的制備過程中，在氮氣氛圍中，取2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮制備得到聚氨酯預聚體溶液；向聚氨酯預聚體溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土，升溫至42℃，保溫攪拌3.8h，滴加三乙胺中和，旋轉蒸發，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比為7.5：9.5：0.33：0.035：6.5。

實施例5

一種棒球球芯用抗沖擊橡膠材料，其原料按重量份包括：天然橡膠65份，異戊橡膠22份，氯丁橡膠18份，填料45份，環氧化大豆油2.7份，環氧大豆油酸辛酯1.2份，微膠囊化紅磷27份，聚磷酸銨9份，Si69 3.5份，硫磺0.85份，雙25 0.45份，二叔丁基過氧化物0.12份，促進劑DPG 0.35份，促進劑M 0.33份，Ca/Zn復合穩定劑2.8份，稀土穩定劑2.3份，抗氧劑168 0.25份，抗氧劑1076 0.35份，石蠟4.5份；

其中，填料的原料包括：氧化處理后的碳纖維、600目空心玻璃微珠、500目改性陶土，其中，氧化處理后的碳纖維、空心玻璃微珠、改性陶土的重量比為0.6：4.5：2.3；

在改性陶土的制備過程中，在氮氣氛圍中，取2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、丙酮制備得到聚氨酯預聚體溶液；向聚氨酯預聚體溶液中加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土，升溫至48℃，保溫攪拌3.2h，滴加三乙胺中和，旋轉蒸發，干燥，粉碎得到改性陶土，其中，2,4-甲苯二異氰酸酯、聚乙二醇、二羥甲基丙烯酸、二月桂酸二丁基錫、γ-氨丙基三乙氧基硅烷改性陶土的重量比為8.5：8.5：0.37：0.025：7.5。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。