[发明专利]基于聚氨酯的网球的制备方法

说明书

本发明涉及制备网球用泡沫聚氨酯。

国际网球联合会(ITF)的网球规则规定了网球的精确规格。网球必须具有确定的尺寸、确定的重量、确定的回弹性和确定的受力-位移特性。例如，重量必须为56.7至58.5g，直径必须为6.35cm至6.67cm，当从254cm的高度落在水平硬质表面如混凝土上时，网球的回弹高度必须为134.6至147.3cm。

在球的周围有一层由羊毛和尼龙的混合物构成的结实的粘着毛毡层(felt layer)。对于每个球，将两个宽哑铃形毛毡片——在其反面涂有热熔粘合剂——粘结在球的橡胶球胆上并干燥。最后蒸汽处理使毛毡更膨松。位于毛毡下的橡胶球胆——也称为球芯——由包含某些添加剂(氧化铝、石英、硫、氧化锌和碳酸镁等)的天然橡胶构成。其以线材形式的均匀混合物挤出，并切成网球需要的部分。在模具中将其压缩得到半球形壳并硫化。为制备所谓的压力球(pressurized ball)，将橡胶半壳的边缘粗化，然后用硫化溶液涂覆，并用硝酸钠和氯化铵构成的溶液涂覆橡胶半壳的内部。两个半壳通过硫化彼此结合，随之通过盐的分解和由此发生的氮气的释放在球内产生需要的超级大气压。在一个变形方法中，在超级大气压下结合两个半芯，随之在球芯中充入压缩气体(氮气)。

锦标赛用球的内压为1.6至2.2巴。气体会随时间逸出，从而弹力降低。为防止气体在比赛前逸出，球在具有相同压力的包装中出售，以使包装中的压力平衡。然而，气体会在使用中逸出：专业级别的1至2轮比赛中或在业余级别比赛的数周之后，导致球不能使用，并失去需要的弹力。

DE-A 28 44 193公开了一种制备适用于网球运动的球的方法，该方法通过使用机械方法由含有基于聚醚的聚氨酯或基于聚酯的聚氨酯的泡沫制备所述球而进行。这种泡沫的密度为约160kg/m³。回弹性相当于常规网球的值。该方法中使用的泡沫材料的构成详细信息给出较少。所述全部信息只是，其有利地包括聚氨酯，优选基于聚醚的聚氨酯。

DE-A 26 39 749涉及棒球比赛设备，还涉及适用于这种比赛的、由柔性材料构成的球。提及的合适柔性材料有合成柔性泡沫、柔性聚氨酯泡沫和廉价柔性复合泡沫、以及柔性天然橡胶泡沫。所述泡沫的密度要低于0.35kg/dm³，其冲击回弹性为40％至60％。

GB 2008 954涉及由基于聚醚或聚酯的聚氨酯泡沫构成的实心网球，其密度为30至400kg/m³，断裂伸长率为18至300％，优选75至300％，Shore-A硬度为70至75。没有公开聚氨酯泡沫的精确构成。

本发明的一个目的是提供一种适用于制备网球的聚氨酯组合物，从而得到具有满足网球需要的回弹性和硬度的泡沫聚氨酯。所述泡沫聚氨酯特别是意在得到压力-位移(pressure-displacement)特性与常规网球相当的网球。

该目的通过如下的用于制备网球的泡沫聚氨酯实现，所述泡沫聚氨酯通过将以下组分混合得到一种反应混合物，并使所述反应混合物完成反应而获得：

a)有机多异氰酸酯，

b)多羟基化合物，包含

b1)相对高分子量多羟基化合物，其平均OH官能度≤2.5、摩尔质量为450至12000g/mol且具有大于50％比例的伯羟基，其选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇，和

b2)低分子量二元醇，其摩尔质量为52至400g/mol、优选52至280g/mol，其中组分b2)在组分b)中的含量为4至20重量％，

b3)低分子量交联剂，其含有至少3个对异氰酸酯基团有反应活性的基团，其中组分b3)在组分b)中的含量为0至5重量％，

c)如果合适，聚合物多元醇，

d)发泡剂，

e)催化剂，和如果合适，

f)助剂和添加剂。

该目的还通过包含所述泡沫聚氨酯的网球实现。

该目的还通过包含组分a)至f)的组合物以及其用于制备网球的用途实现。

具有网球需要的回弹性和耐压强度的聚氨酯泡沫可通过使用包含相对高分子量多羟基化合物b1)和称之为增链剂的低分子量二元醇b2)的混合物得到。例如，根据附图的压力-位移特性，使用本发明组合物得到的网球的耐压强度对于38.5％的形变而言为300至400N，且回弹性为45至65％，优选50至60％。