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目前,乒乓海绵通常采用天然橡胶为主体材料,塑炼工时长,制品的发泡倍率低,且硫化后收缩率高,需停放一个月才能切片;另外,还存在着填充量小、海绵规格小、废边率高的问题,致使海绵的制造成本升高。复合材料在体育器材上已经有了非常广泛的应用,但尚未应用到乒乓海绵上。本课题主要研究复合材料替代乒乓海绵的可行性及其制备的工艺。 首先,采用小样织造工艺,对增强体织物结构进行了探索。以棉纱、涤纶丝为原料,织物组织采用经纱角度联锁组织和接结多层组织。通过改变经纬纱线密度,织物组织和经纬密,最终确定采用的纱线为14.6×10tex棉纱和150×9den涤纶低弹丝,织物组织为四层接结组织,经纬密度均为260根/10cm。除此之外,设计了一种针织空气层织物,这种织物是一种纬编间隔织物,以150den涤纶低弹丝为面纱,以75den涤纶单丝为间隔丝。 其次,对树脂基体的性能进行了深入研究。通过对水性树脂的硬度、耐水性、耐酸性、耐碱性的测试,得出ELASTRON NEW BAP-15型水性聚氨酯、聚丙烯酸酯、1537型水性聚氨酯、T213型水性聚氨酯四种树脂符合要求。通过对双组份聚氨酯凝胶时间和表干时间的测定,在设计的12种配比中筛选出9种合适的配比。 最后,采用手糊成型工艺,探索了基体与增强体的复合工艺。通过对复合材料的截面形态、厚度、硬度和回弹性的测量与分析,最后得出以针织空气层为增强体,双组份聚氨酯为基体,双组份聚氨酯各组份比例4781A∶4781B∶双组份聚氨酯稀释剂=100∶26∶10,制备出的复合材料最为接近乒乓海绵。这种材料的厚度为2.06mm,硬度为43HA,落球回弹率为56.0%,是乒乓海绵回弹率的93.3%。 以纺织复合材料替代乒乓海绵具有一定的可行性,但制备出的复合材料与乒乓海绵之间还存在一定的差距,还需进一步的改善。