[发明专利]一种无机复合板材及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种无机复合板材及其制备方法和用于制作乒乓球拍底板。

背景技术

一般的乒乓球拍底板是由几层木材单板胶合而成的，单板的种类和厚度不同可以胶合成不同性能的乒乓球拍底板，这决定了其弹性、球速、旋转、控制、单位重量、厚度等性能指标的不同。自从2000年10月以后乒乓球就迎来了大球时代，大球在速度、弹性、旋转、体积、重量等方面有明显的变化，导致乒乓球的运行速度和旋转转速锐减，同时由于乒乓球与球拍接触的表面积变大，致使弹性下降。针对这些问题，各生产厂家对于乒乓球拍底板也做了相应的调整，现在普遍的方法就是将碳纤维、芳基纤维、玻璃纤维等合成的复合材料应用于底板中，以恢复一些速度和旋转的损失。例如，在乒乓球拍多层板中加入超轻碳毡片，还可以在超轻碳毡片中混入玻璃纤维或者芳纶纤维；或者在乒乓球拍多层板中加入碳素层(碳布或碳纤维、碳粉胶层)和异类纤维层(芳基纤维或玻璃纤维、芳碳混织纤维、碳素纤维材质层)等等。这样的确使得底板击球的强度有所增大、弹性有所增强。但是合成纤维和木材片之间的胶合力使得纤维的功效不能完全的发挥出来，所以底板的性能受到很大的限制，并且它们的用量受到国际乒乓球联合会和乒乓球拍国际标准的限制：就是天然的木材要占底板的85％，合成的纤维等总的厚度不能超出总厚度的15％和0.35mm。而且以上这些改进也不利于环保，还增加了成本。

也有人提出在乒乓球拍底板的结构上进行改造，例如，有人提出利用蜂窝复合材料结构的板坯来做乒乓球拍底板、有人提出了一种桥墩式乒乓球拍底板等等，这些方法使得球拍较为轻盈，气流的疏通也很好，但是手感底气不足，并且对于防守和进攻的调节不是很容易。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种无机复合板材的制备方法，用该制备方法制得的无机复合板材，用于制作的乒乓球拍底板，重量适中、击球性好。

为实现上述目的，本发明提供的一种无机复合板材的制备方法，包括如下步骤：

第一步：将板材放入100～130℃的碱性蒸煮液中，蒸煮1.5～3小时；

第二步：将蒸煮好的所述板材放入清水中，在室温下完全浸泡24～48小时；

第三步：将所述板材干燥至含水率为10～15％，得到脱木素板材；

第四步：配制质量百分比浓度为10～20％、体积为所述板材体积1.5～2倍的硅溶胶溶液，在所述硅溶胶溶液中加入固体渗透剂，调节固体渗透剂在所述硅溶胶溶液中的质量百分比浓度为0.4％～0.6％；

第五步：将所述板材放入所述硅溶胶溶液中浸泡20～26小时后，取出放置20～26小时，将上述过程反复进行3～5次；

第六步：将所述板材干燥至含水率为10～15％，得无机复合板材。

为了更好地实现本发明，所述无机复合板材的制备方法第一步中的碱性蒸煮液由NaOH和Na₂SO₃的水溶液组成，其中固体NaOH的质量为板材绝干质量的8～10％，固体Na₂SO₃的质量为板材绝干质量的2～3％，所述碱性蒸煮液的体积为所述板材体积的1.5～2倍。

所述无机复合板材的制备方法第三步中的干燥是指在60～100℃真空烘干。

所述无机复合板材的制备方法中第四步所述的固体渗透剂为十二烷基苯磺酸钠。

所述无机复合板材的制备方法第六步中的干燥是指在60～110℃真空烘干。

采用所述无机复合板材的制备方法制备的无机复合板材，木材的空隙和表面都填充了无机粉体，粉体颗粒分布得很均匀，力学性能明显提高。

所述无机复合板材用于制作乒乓球拍底板。

所述乒乓球拍底板的芯层采用所述无机复合板材制作，所述乒乓球拍底板的力层采用脱木素的板材制作。当乒乓球击到用所述无机复合板材制作的底板时，先将力量从面层传递到力层，由于力层结构很疏松，吸收部分能量，再传递给芯层，芯层很硬，将球弹出，有利于球的控制。

所述乒乓球拍底板的力层采用所述无机复合板材制作，所述乒乓球拍底板的芯层采用脱木素的板材制作。当乒乓球击到用所述无机复合板材制作的底板时，先将力量从面层传递到力层，力层很硬，会直接将球的大部分力量转发出去，部分再传递给芯层，有利于提高球速。