本发明属于高分子材料技术领域，具体为一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料及其制备工艺。
背景技术：
现有的弹性材料有多种，而用于运动用品材料中，常用的有eva，保利优(环保再生绵)，xpe，sbr，乳胶，高密度mdi泡绵，顺丁橡胶等材料，其回弹性均未达到75％以上；聚氨酯为一类用途十分广泛的合成材料，其工业化的生产主要是由多元有机异氰酸酯和各种氢给予体化合物(通常如含端羟基的多元醇化合物)反应而制备的。选择不同数目的官能基团和不同类型的官能基团，采用不同的合成工艺，能制备出性能各异，表观形式各种各样的聚氨酯产品。
聚氨酯产品的种类极其丰富，包括从十分柔软到极其坚硬的泡沫塑料，耐磨性能优异的弹性橡胶、高光泽的油漆、涂料，高回弹的合成纤维以及抗绕曲性能优良的合成皮革等，逐渐形成了一个品种多样、性能优异的新型合成材料系列。
中国发明专利cn106279616a一种超高弹性材料及其制备方法与应用。所述超高弹性材料，其特征在于：由a料和b料制备而成；所述a料以下按重量份数计的组分组成：六官能聚醚多元醇70～100，高活性聚合物多元醇0～30，发泡剂0.25～0.35，交联剂1～3.5，催化剂0.18～1.08，硅烷表面活性剂0.1～0.5；所述b料为聚醚多元醇改性二苯基甲烷二异氰酸酯预聚体，所述b料为a料总重量的30～35％。
技术实现要素：
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料及其制备工艺。
本发明步骤s2中先将碳纳米管表面酸化处理，除去表面杂质，之后与甲苯二异氰酸酯混合，加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，将甲苯二异氰酸酯接枝在碳纳米管表面，制得填料，之后将填料与第一弹性体在硫化机中混合、熟化，制得复合弹性体，加入填料能够赋予该复合弹性体优异的机械性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，包括如下重量份原料：30-50份复合弹性体，1-3份交联剂，0.15-0.18份催化剂，5-10份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、交联剂、催化剂和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60-70℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90-100℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110-120℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
进一步地，所述交联剂为丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或两种按任意比例混合，所述催化剂为乙二胺和三乙胺中的一种或两种按任意比例混合。
进一步地，所述复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100-120℃水浴加热2h，之后降温至50-60℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65-75℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75-85℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3-5；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50-60w，之后50-60℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60-70℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1-0.15；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
步骤s1中通过聚四氢呋喃和六亚甲基二异氰酸酯等原料制备出一种预聚体，之后将将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中制备出混合液，将混合液和预聚体混合，制备出弹性体，制备过程中解聚木质素上会产生大量的酚羟基，能够提高木质素的反应活性，而且酚羟基增加意味着木质素可以在预聚体中形成更多氢键作用，增强木质素和预聚体基体的物理交联，改善木质素基弹性体的力学性能，步骤s2中先将碳纳米管表面酸化处理，除去表面杂质，之后与甲苯二异氰酸酯混合，加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，将甲苯二异氰酸酯接枝在碳纳米管表面，制得填料，之后将填料与第一弹性体在硫化机中混合、熟化，制得复合弹性体，加入填料能够赋予该复合弹性体优异的机械性能。
进一步地，所述解聚木质素为碱解聚木质素。
进一步地，步骤s2中混合酸为质量分数70％硫酸和质量分数60％硝酸按照3∶1的体积比混合而成。
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
将复合弹性体、交联剂、催化剂和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60-70℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90-100℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110-120℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
本发明的有益效果：
本发明一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料通过复合弹性体等原料制成，复合弹性体制备过程中步骤s1中通过聚四氢呋喃和六亚甲基二异氰酸酯等原料制备出一种预聚体，之后将将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中制备出混合液，将混合液和预聚体混合，制备出弹性体，制备过程中解聚木质素上会产生大量的酚羟基，能够提高木质素的反应活性，而且酚羟基增加意味着木质素可以在预聚体中形成更多氢键作用，增强木质素和预聚体基体的物理交联，改善木质素基弹性体的力学性能，步骤s2中先将碳纳米管表面酸化处理，除去表面杂质，之后与甲苯二异氰酸酯混合，加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，将甲苯二异氰酸酯接枝在碳纳米管表面，制得填料，之后将填料与第一弹性体在硫化机中混合、熟化，制得复合弹性体，加入填料能够赋予该复合弹性体优异的机械性能，所以赋予制成的高弹性复合材料优异的弹性和机械性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，包括如下重量份原料：30份复合弹性体，1份丙三醇，0.15份乙二胺，5份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、丙三醇、乙二胺和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100℃水浴加热2h，之后降温至50℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50w，之后50℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
实施例2
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，包括如下重量份原料：35份复合弹性体，2份丙三醇，0.16份乙二胺，6份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、丙三醇、乙二胺和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100℃水浴加热2h，之后降温至50℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50w，之后50℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
实施例3
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，包括如下重量份原料：45份复合弹性体，2份丙三醇，0.17份乙二胺，8份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、丙三醇、乙二胺和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100℃水浴加热2h，之后降温至50℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50w，之后50℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
实施例4
一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，包括如下重量份原料：50份复合弹性体，3份丙三醇，0.18份乙二胺，10份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、丙三醇、乙二胺和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100℃水浴加热2h，之后降温至50℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50w，之后50℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
对比例1
本对比例与实施例1相比，用聚氨酯弹性体代替复合弹性体。
对比例2
本对比例为市场中一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
对实施例1-4和对比例1-2的弹性性能进行检测，结果如下表所示；
从上表中能够看出实施例1-4的压缩永久变形为7-9％，回弹率为85-88％，对比例1-3的压缩永久变形为22-25％，回弹率为75-76％；所以将填料与第一弹性体在硫化机中混合、熟化，制得复合弹性体，加入填料能够赋予该复合弹性体优异的机械性能，所以赋予制成的高弹性复合材料优异的弹性和机械性能。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
1.一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，其特征在于，包括如下重量份原料：30-50份复合弹性体，1-3份交联剂，0.15-0.18份催化剂，5-10份苯乙烯；
该用于匹克拍表面的高弹性复合材料由如下方法制成：
将复合弹性体、交联剂、催化剂和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60-70℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90-100℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110-120℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，其特征在于，所述交联剂为丙三醇和三羟甲基乙烷中的一种或两种按任意比例混合，所述催化剂为乙二胺和三乙胺中的一种或两种按任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，其特征在于，所述复合弹性体由如下方法制成：
步骤s1、将聚四氢呋喃加入三口烧瓶中，100-120℃水浴加热2h，之后降温至50-60℃，加入二甲基乙酰胺，磁力搅拌30min后依次加入二月桂酸二丁基锡和六亚甲基二异氰酸酯，升温至65-75℃，在此温度下反应2h，制得预聚物；将解聚木质素加入二甲基乙酰胺中，匀速搅拌30min，制得混合液，将混合液加入预聚物中，磁力搅拌并反应4h，制得反应产物，将反应产物加入聚四氟乙烯模具中，静置10h，之后升温至75-85℃，在此温度下挥发10h，制得样品，将样品在150℃，5mpa的条件下热压10min，制得第一弹性体，控制聚四氢呋喃、二甲基乙酰、二月桂酸二丁基和六亚甲基二异氰酸酯的重量比为5∶10∶0.01∶0.5,解聚木质素和二甲基乙酰胺的重量比为1∶20，混合液和预聚物的重量比为1∶3-5；
步骤s2、将碳纳米管加入三口烧瓶中，加入混合酸并超声分散1h，控制超声的功率为50-60w，之后50-60℃油浴加热，冷凝回流3h，之后用去离子水洗涤至中性，烘干，制得酸化碳纳米管，之后将酸化碳纳米管加入甲苯中，通入氮气，升温至60-70℃，加入甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，搅拌并反应10h，抽滤，用甲苯洗涤至无甲苯二异氰酸酯，制得填料，控制碳纳米管、混合酸的重量比为1∶50，酸化碳纳米管、甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的重量比为1∶10∶0.1-0.15；
步骤s3、将填料和第一弹性体按照1∶10的重量比加入硫化机中，在10mpa的压力下熟化30min，之后脱模，在100℃干燥箱中熟化20h，制得复合弹性体。
4.根据权利要求3所述的一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，其特征在于，所述解聚木质素为碱解聚木质素。
5.根据权利要求3所述的一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料，其特征在于，步骤s2中混合酸为质量分数70％硫酸和质量分数60％硝酸按照3∶1的体积比混合而成。
6.根据权利要求1所述的一种用于匹克拍表面的高弹性复合材料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将复合弹性体、交联剂、催化剂和苯乙烯加入反应釜中，在-0.09mpa的真空条件下搅拌30min，加热至60-70℃，倒入模具中，真空排泡2min，之后转移至90-100℃干燥箱中固化2h，脱模，加入硫化机中，在110-120℃下熟化10h，制得用于匹克拍表面的高弹性复合材料。
技术总结