一种一体结构匹克球拍及其制备工艺的制作方法

本发明属于球拍，具体涉及一种一体结构匹克球拍及其制备工艺。背景技术：1、匹克球是从美国西雅图的本不里奇岛兴起的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球结合形成的一种新型运动。在美国大约有250万人常年从事该项运动，且已成为中学体育课的运动项目。匹克球拍的基本结构如图1所示，制作流程见图2。球拍通常由拍体，边条，手柄组成。边条通过粘合剂，如环氧树脂，粘合在拍体周边，达到保护拍体作用，见图3。匹克球拍拍体具有如下结构如图4所示。拍芯通常由聚丙烯(pp)、芳纶、铝等做成的蜂窝构成，球拍表面由炭纤维或玻璃纤维构成，表面材料压合在拍芯表面。现有技术中组装拍芯、表面、泡棉条成初步毛坯，将切割好的表面放在拍芯上面，将静音条包裹在拍芯周围，形成毛坯，该过程中的毛坯不是一体的，即拍芯、表面、静音条没有融合为一体。然后将毛坯放入模具热压形成拍体，将上一步制作成的毛坯，放入模具中进行高温热压处理。经过热压后，拍芯，表面，静音条融合在一起，形成拍体，此过程的模具和毛坯之间恰好契合，即毛坯和模具之间不存在缝隙，见图5。然后边条为提前制定好的，只需要通过粘合剂，把边条安装在球拍上即可。通过该方法安装的边条会影响球拍的外观及性能，通过该方法安装的边条，不够牢固，有无法估量的缝隙且容易出现边条脱落情况，见图6。2、由以上介绍可知，当前匹克球拍边条制作安装方法：3、一)提前定制对应宽度成品边条4、二)通过粘合剂，把边条粘合安装在球拍上。5、通过此方法制作安装边条的球拍又如下明显缺点：6、一)边条和球拍不是一体的，仅由粘合剂粘合，边条不能与拍面容为一体有不等的缝隙且边条容易脱落7、二)通过该方法安装的边条，边条相较拍体有凸起部分，影响美观8、三)边条和球拍不是一体的，挥拍时，容易出现球拍震动现象。影响球拍效果。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种一体结构匹克球拍及其制备工艺。2、为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：3、一种一体结构匹克球拍，所述匹克球拍包括拍体、边条和手柄，所述边条和拍体经热压融合为一体结构，所述边条的材料为改性tpu复合材料，所述改性tpu复合材料包括以下质量份数的原料：改性tpu90-100份、聚氟乙烯9-14份、环氧树脂20-30份、abs树脂10-20份、改性纳米二氧化硅5-10份、抗氧剂0.3-0.6份、流动性助剂0.2-0.5份、二邻氯二苯胺甲烷4-9份和硅油3-7份。4、聚氟乙烯，购自美国杜邦、etfe 230。环氧树脂，购自默克，31185。abs树脂购自，乐天化学abs树脂、sd-0150/bk。5、进一步地，所述改性tpu的制备方法为：6、(1)将质量比25-30：25-30：18-22：0.03-0.05的聚醚二元醇、有机硅预聚体、二苯基甲烷二异氰酸酯和有机铋催化剂混合，升温至80-90℃，保温反应4-5h，得到聚氨酯预聚体；7、(2)将质量比1：0.4-0.7：90-100的丙二醇、三羟甲基丙烷和聚氨酯预聚体混合，80-90℃继续反应3-4h后，进行封端，降温，得到改性tpu。8、进一步地，所述聚醚二元醇的重均分子量为1000-3000。9、进一步地，所述有机硅预聚体为质量比1：0.2-0.4：0.5-0.7的型号8832f4有机硅预聚体(广州斯洛克)、型号sp-dn46有机硅预聚体(湖北昌孚化工有限公司)和型号silmer nh di-50(斯泰化学)有机硅预聚体复配。10、进一步地，所述流动性助剂为巴斯夫adp-1200。11、进一步地，所述抗氧剂选自抗氧剂-264、抗氧剂-1010、抗氧剂-1076中的一种或多种。12、聚氨酯由于其优良的性能，广泛应用于制备匹克球拍的边条。在客户的反馈情况中发现，市售的tpu材质的边条耐低温性差，长期低温储存或使用后，边条会出现开裂现象，而匹克球属于室内室外皆宜的运动，这无疑影响了匹克球拍的使用寿命。本发明将tpu进行改性后，可以改善边条的耐低温性能。猜测是改性后的tpu可以引入更多的柔性链段到聚氨酯分子中，这些柔性链段在低温下可以更好地保持活性，减少了聚氨酯在低温下的脆化倾向。同时tpu经过分子结构调整，改善了低温下的玻璃化转变温度，使得聚氨酯在低温下保持良好的弹性和韧性；同时与体系中的其余组分的相容性更好，进而改善了耐低温性。发明人意外发现同时提升了边条的5％热失重温度℃，猜测是改性后使得分子结构更加稳定，可以降低材料在高温下的分解速率，从而提高了热失重温度。13、进一步地，所述改性纳米二氧化硅的制备方法为：将质量比1：10-12：0.04-0.08的纳米二氧化硅、溶剂和硅树脂混合，30-45℃下搅拌3-6h，脱除溶剂、干燥后，得到改性纳米二氧化硅。14、进一步地，所述溶剂为质量比1:1的丙酮和乙醇复配。15、进一步地，所述硅树脂的型号为默克，184。16、纳米二氧化硅平均粒径10nm、比表面积380m2/g。购自宁波金雷纳米材料科技、型号jl-sio2-n10。17、现有匹克球拍往往因为边条的磨损影响使用寿命，本发明试图添加二氧化硅提升边条的耐磨损性能，但是考虑到纳米二氧化硅在有机体系中的分散性不佳，发明人尝试使用硅烷偶联剂对其进行改性，但是效果提升不是太理想。经过大量实验，本发明将二氧化硅用进行改性，改善了边条的耐磨性能。猜测是，改性后的纳米二氧化硅，在体系中的分散性更好，同时与本发明中的有机成分的相容性更好，会形成一定程度的物理或化学结合，进而提升了耐磨性。发明人意外发现同时提升了边条的拉伸强度。18、进一步地，所述复合材料的制备方法为：将改性聚氨酯、聚氟乙烯、环氧树脂、abs树脂和二邻氯二苯胺甲烷混合均匀，在220-240℃的温度下搅拌4-6h，降温至130-140℃，加入剩余原料，保温搅拌3-4h，制得改性tpu复合材料。19、本发明还提供了所述一体结构匹克球拍的制备工艺，见图7，包括以下步骤：20、步骤1：切割拍芯和球拍表面成球拍形状。21、如图8，拍芯材料可为聚丙烯蜂巢(pp芯)，芳纶蜂巢，铝蜂巢等。球拍表面为炭纤维，玻璃纤维等。制作球拍，需将原材料切割成特定球拍形状。22、步骤2：制作静音泡棉条。23、如图9，使用条状碳纤维布包裹泡棉材料形成静音条。24、步骤3：组装拍芯、表面、泡棉条成拍体。25、如图10，将切割好的表面放在拍芯上面，将静音条包裹在拍芯周围，形成毛坯，也即拍体。该过程中的毛坯不是一体的，即拍芯、表面、静音条没融合为一体。26、步骤4：热压。27、如图11，本发明球拍生产过程中使所使用模具为定制模具。毛坯和模具之间留有空间，用于灌注边条原材料。且模具有灌注口，用于用于灌注边条原材料。普通模具，毛坯和模具之间切好紧贴契合，且没有灌注口。28、模具的灌注预留空间也可以根据需求进行控制，即边条厚度可以控制。29、灌注后模具。可根据需求，使边条和拍体齐平或小覆盖包裹拍面。边条拍体齐平:灌注的原材料和拍体高度一致，图12。边条小覆盖拍面：灌注的原材料覆盖拍体边缘，图13。30、高温热压后，边条，拍体融合在一起，形成超一体拍。31、步骤5：拍体表面打印图案。32、步骤6：安装手柄。33、与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：34、1、本发明提供了一种一体结构匹克球拍及其制备工艺，本发明在对毛坯进行热压成型时，将边条原材料灌注进模具，且该原材料在毛坯周围。经过热压，边条和拍体融合为一体，形成超一体结构球拍。本发明使用的模具为定制模具，即毛坯和模具槽之间存在一定空间，用于注射边条原材料。本发明模具的灌注预留空间(毛坯和模具之间的间隙)可以根据需求进行控制，即边条厚度可以控制。可根据需求，控制边条和拍体齐平，或在球拍边缘，边条小覆盖包裹1-5mm拍面。35、2、本发明的球拍有如下优点：36、一)边条和拍体热压融合为一体结构，不会出现边条脱落情况。37、二)可更具需求控制边条是否与拍面齐平，使球拍更加美观。38、三)边条和拍体热压融合为一体结构，挥拍时，不会出现球拍震动现象，提高用户体验。