| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 申请权转移; 授权; 权利转移; |
| 专利有效性 | 有效专利 | 当前状态 | 授权 |
| 申请号 | CN201910530846.9 | 申请日 | 2019-06-19 |
| 公开(公告)号 | CN110202882A | 公开(公告)日 | 2019-09-06 |
| 申请人 | 嘉兴多凌体育器材有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 吴潇龙; 张凌; 孙淑华; | 第一发明人 | 吴潇龙 |
| 权利人 | 嘉兴多凌体育器材有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 上海烯古能源科技有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：浙江省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：浙江省嘉兴市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：浙江省嘉兴市港区陈山村,沪杭公路北侧(多凌控股集团有限公司内6幢) | 邮编 | 当前专利权人邮编：314000 |
| 主IPC国际分类 | B32B21/13 | 所有IPC国际分类 | B32B21/13 ; B32B21/14 ; B32B33/00 ; B32B37/02 ; C09D1/00 ; A63B59/40 ; A63B102/08 |
| 专利引用数量 | 2 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 南京利丰知识产权代理事务所 | 专利代理人 | 王茹; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 石墨 烯乒乓球拍三 夹板 基板 及其制作方法。所述制作方法包括：使 氧 化 石墨烯 先与 碱 反应，再与富含磺酸基团的酸及其衍 生物 发生亲核取代反应，之后再加入 纳米级 极性颗粒填料，最后与 增稠剂 混合，制得复合氧化石墨烯溶液；将该溶液施加于第一基材表面，形成氧化石墨烯膜层；以及，至少以第二基材 覆盖 所述氧化石墨烯膜层表面，制得三夹板基板。本发明采用的氧化石墨烯经过官能化修饰，依靠氧化石墨烯官能化后表面的磺 酸化 基团与基材表面大量极性官能团之间形成的化学键即可牢固粘附在一起，同时纳米级极性颗粒填料，因其表面含有极性官能团，会在氧化石墨烯表面形成点-面结合的复合结构，最终压成的三夹板具有弹性好、强度高等优点。 | ||
| 权利要求 | 1.一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板的制作方法，其特征在于包括： |
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| 说明书全文 | 一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板及其制作方法技术领域背景技术[0002] 众所周知，传统乒乓球采用赛璐珞作为原料，这种材料极易自燃，无论是从运输或是仓库堆放都十分危险。因此近年来，国际乒联开始使用ABS作为主料生产的乒乓球作为比赛用球。但是相对于用赛璐珞制作的球，ABS球更加塑料化，球体质量减轻，使得球速和旋转都减弱了不少，极大影响了世界级运动员竞技水平的发挥，因此，当务之急是开发新的乒乓球拍来适应比赛用球的改变，而乒乓球拍基板作为乒乓球拍的骨架，它是承载所有力的基础，对它进行调整则更显得重要。 发明内容[0003] 本发明的主要目的在于提供一种新型的石墨烯乒乓球拍三夹板基板及其制作方法，以克服现有技术的不足。 [0004] 为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括： [0005] 本发明实施例提供了一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板的制作方法，其包括： [0008] 将所述复合氧化石墨烯溶液施加于第一基材表面，在所述基材表面形成氧化石墨烯膜层；以及， [0009] 至少以第二基材覆盖所述氧化石墨烯膜层表面，制得石墨烯乒乓球拍三夹板基板。 [0010] 本发明实施例还提供了由前述方法制作的石墨烯乒乓球拍三夹板基板，其包括第一基材、第二基材，以及设置于所述第一基材和第二基材之间的氧化石墨烯膜层。 [0011] 本发明实施例还提供了一种石墨烯乒乓球拍，其包含前述的石墨烯乒乓球拍三夹板基板。 [0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果包括： [0013] 本发明采用的氧化石墨烯经过官能化修饰，利用氧化石墨烯在干燥过程中能够依靠π-π间相互作用力，紧密结合在一起，在基材一面形成致密氧化膜，通过涂膜次数控制膜厚，同时依靠对其进行磺酸官能化，得到的氧化石墨烯表面富含磺酸官能团，无需其他粘结剂即可依靠化学键牢固的与基材粘附结合在一起，而纳米级极性颗粒填料，因其表面含有极性官能团，会在氧化石墨烯表面形成点-面结合的复合结构，这样的结构有助于氧化石墨烯在干燥过程中形成纳米级空穴结构，有利于氧化石墨烯韧性的发挥，正因为石墨烯强度高、韧性大等特点，作为三夹板的中间层能够起到很好的支撑和回弹的作用，最终压成的三夹板具有弹性好，强度高等优点，能够让运动员击打出的球速度更快，力量更大。附图说明 [0014] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅作为本文发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。 [0015] 图1是本发明一典型实施例中一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板的截面示意图。 [0016] 图2是本发明一典型实施例中纳米极性颗粒与氧化石墨烯在干燥过程中形成的空穴结构示意图。 [0017] 附图标记说明：1-木板，2-氧化石墨烯膜层，21-氧化石墨烯，22-纳米级极性颗粒填料。 具体实施方式[0018] 如前所述，鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，其主要是：1)对氧化石墨烯进行特殊官能化修饰；以及，2)以反复丝网印刷涂膜的方式在一层基材上负载均匀膜厚的氧化石墨烯膜层；以及，3)再用一块基材与含氧化石墨烯层的基材压合，形成三夹板。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。 [0019] 作为本发明技术方案的一个方面，其所涉及的系一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板的制作方法，其包括： [0020] 提供氧化石墨烯； [0021] 在室温条件下，使所述氧化石墨烯先与碱反应，再与富含磺酸基团的酸和/或富含磺酸基团的酸衍生物发生亲核取代反应，之后再加入纳米级极性颗粒填料，最后与增稠剂混合，制得复合氧化石墨烯溶液； [0022] 将所述复合氧化石墨烯溶液施加于第一基材表面，在所述基材表面形成氧化石墨烯膜层；以及， [0023] 至少以第二基材覆盖所述氧化石墨烯膜层表面，制得石墨烯乒乓球拍三夹板基板。 [0024] 在一实施方案之中，所述制作方法包括：将氧化石墨烯溶液先与碱反应，再与富含磺酸基团的酸及其衍生物发生亲核取代反应，之后再加入适量纳米级极性颗粒填料，最后与增稠剂混合，制得可用于印刷的复合氧化石墨烯溶液。 [0027] 进一步地，所述碱的与氧化石墨烯的质量比为1～20：100。 [0028] 在一实施方案之中，所述的富含磺酸基团的酸及其衍生物包括甲磺酸、磺酰氯、磺胺等，但不限于此。 [0029] 进一步地，所述富含磺酸基团的酸和/或富含磺酸基团的酸衍生物与氧化石墨烯的质量比为1～20：100。 [0031] 进一步地，所述纳米级极性颗粒的粒径大小为1～10nm，使用量与氧化石墨烯的质量比为0.1～10：100。 [0033] 进一步地，所述增稠剂与氧化石墨烯的质量比为1～30：100。 [0034] 在一实施方案之中，所述制作方法具体包括：调节氧化石墨烯和增稠剂的质量比制备出可用于丝网印刷的氧化石墨烯溶液，通过反复印刷得到不同的膜厚。 [0035] 具体的，所述增稠剂与氧化石墨烯的质量比为1～30：100。 [0036] 进一步地，所述氧化石墨烯膜层的厚度为1～10μm。 [0037] 进一步地，所述的制作方法包括：至少采用丝网印刷涂膜的方式将所述氧化石墨烯溶液印刷于所述第一基材表面。 [0038] 进一步地，所述第一基材和/或第二基材包括木板，优选为纯木板材。 [0039] 请参阅图1所示，作为本发明技术方案的另一个方面，其所涉及的是由前述方法制作的石墨烯乒乓球拍三夹板基板，其包括第一基材、第二基材，以及设置于所述第一基材和第二基材之间的氧化石墨烯膜层。 [0040] 作为本发明技术方案的另一个方面，其所涉及的是一种石墨烯乒乓球拍，其包含前述的石墨烯乒乓球拍三夹板基板。 [0041] 综上所述，本发明采用的氧化石墨烯经过官能化修饰，利用氧化石墨烯在干燥过程中能够依靠π-π间相互作用力，紧密结合在一起，在基材一面形成致密氧化膜，通过涂膜次数控制膜厚，同时依靠对其进行磺酸官能化，得到的氧化石墨烯表面富含磺酸官能团，无需其他粘结剂即可依靠化学键牢固的与基材粘附结合在一起，而纳米级极性颗粒填料，因其表面含有极性官能团，会在氧化石墨烯表面形成点-面结合的复合结构，这样的结构有助于氧化石墨烯在干燥过程中形成纳米级空穴结构，有利于氧化石墨烯韧性的发挥，正因为石墨烯强度高、韧性大等特点，作为三夹板的中间层能够起到很好的支撑和回弹的作用，最终压成的三夹板具有弹性好，强度高等优点，能够让运动员击打出的球速度更快，力量更大。 [0042] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0043] 实施例1 [0044] 一种新型的石墨烯乒乓球拍三夹板基板的制作方法，可以包括如下步骤： [0045] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为0.5μm、碳/氧质量比为0.7的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入2g氢氧化钠，超声搅拌10min后，再加入2g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.1g粒径为1nm的有机膨润土，超声搅拌30min，最后加入1gCMC搅拌至分散均匀； [0046] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在1μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0047] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0048] 实施例2 [0049] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为0.5μm、碳/氧质量比为0.7的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入2g氢氧化钠，超声搅拌10min后，再加入2g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.1g粒径为5nm的有机膨润土，超声搅拌30min，最后加入3g果胶搅拌至分散均匀； [0050] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在3μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0051] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0052] 实施例3 [0053] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为5μm、碳/氧质量比为0.8的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入2g氢氧化钠，超声搅拌10min后，再加入2g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入1g粒径为10nm的气相二氧化硅，超声搅拌30min，最后加入1gCMC搅拌至分散均匀； [0054] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在7μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0055] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0056] 实施例4 [0057] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为0.5μm、碳/氧质量比为0.4的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入1g氢氧化钙，超声搅拌10min后，再加入1g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.3g粒径为8nm的有机膨润土，超声搅拌30min，最后加入1gCMC搅拌至分散均匀； [0058] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在1μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0059] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0060] 实施例5 [0061] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为1μm、碳/氧质量比为0.5的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入0.1g氢氧化钾，超声搅拌10min后，再加入0.1g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.01g粒径为2nm的有机膨润土，超声搅拌30min，最后加入0.1g明胶搅拌至分散均匀； [0062] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在10μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0063] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0064] 实施例6 [0065] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为5μm、碳/氧质量比为0.8的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入0.2g氢氧化钾，超声搅拌10min后，再加入0.2g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.1g粒径为2nm的有机膨润土，超声搅拌30min，最后加入0.2g明胶搅拌至分散均匀； [0066] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在7μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0067] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0068] 实施例7 [0069] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为3μm、碳/氧质量比为0.4的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入0.15g氢氧化钾，超声搅拌10min后，再加入0.15g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.05g粒径为5nm的气相二氧化硅，超声搅拌30min，最后加入0.14g明胶搅拌至分散均匀； [0070] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在5μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0071] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0072] 实施例8 [0073] 步骤一，氧化石墨烯溶液的配制：将10g片径大小为3μm、碳/氧质量比为0.6的氧化石墨烯溶于1000ml去离子水中，超声搅拌30min，使得氧化石墨烯完全分散，再加入0.17g氢氧化钾，超声搅拌10min后，再加入0.16g甲磺酸，继续超声搅拌30min，之后加入0.1g粒径为5nm的气相二氧化硅，超声搅拌30min，最后加入0.1g明胶搅拌至分散均匀； [0074] 步骤二，石墨烯乒乓球拍三夹板的制作：取步骤一中的氧化石墨烯溶液500g，使用全自动丝网印刷机将溶液印刷至板材上，并通过调节全自动印刷机使得最终膜厚在6μm，再将一块未处理的板材置于石墨烯膜表面，通过压板机压制成型。 [0075] 步骤三，石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试：通过速度、控制、厚度、重量打分对其性能做出测试，其结果参见表1所示。 [0076] 对比例1 [0077] 本对比例与实施例1相似，但仅将两块板材压制在一起，并对其进行测试，其性能参数参见表1所示。 [0078] 对比例2 [0079] 本对比例与实施例1相似，但将氧化石墨烯层厚度控制在0.1μm，并对其进行测试，其性能参数参见表1所示。 [0080] 对比例3 [0081] 本对比例与实施例1相似，但将氧化石墨烯层厚度控制在20μm，并对其进行测试，其性能参数参见表1所示。 [0082] 表1实施例1-2和对比例1-3中所获石墨烯乒乓球拍三夹板基板性能测试[0083] [0084] [0085] 通过实施例1-8和对比例1的对比，从表1列出的性能比较可以看出，利用本发明的一种新型的石墨烯乒乓球拍三夹板基板，能够提高击球的用力透过球拍作用于球，使之转化为球的飞进速度的效率，同时提高相同力量和方法击球时，球脱离球拍需要的时间，使得速度和控制两大性能指标都有所提升。同时纳米级极性颗粒与氧化石墨烯之间形成的空穴结构越多，则击球速度和控制性越好，即更能体现石墨烯韧性强的特点。但是与对比例2和对比例3的对比，可以看出，氧化石墨烯膜层过薄，则性能无法体现，氧化石墨烯膜层过厚，则基板强度过大，虽然能够提供更快的球速，但是控制性明显下降；同时纳米颗粒添加量增多之后，夹层结构中颗粒间的距离会缩小，这样使得氧化石墨烯片层在受力之后能够发生的形变量减小，不利于击球时对乒乓球的控制，因此氧化石墨烯膜层的厚度以及纳米颗粒的添加量都需要控制在合理的范围内。 [0086] 综上所述，本发明利用氧化石墨烯在干燥过程中能够依靠π-π间相互作用力，紧密结合在一起，形成致密氧化膜，同时依靠对其进行磺酸官能化，得到的氧化石墨烯表面富含磺酸官能团，无需其他粘结剂即可依靠化学键牢固的与板材结合在一起，而纳米级极性颗粒填料，因其表面含有极性官能团，会在氧化石墨烯表面形成点-面结合的复合结构，这样的结构有助于氧化石墨烯在干燥过程中形成纳米级空穴结构，有利于氧化石墨烯韧性的发挥，从而依靠石墨烯强度高，韧性大等特点，作为三夹板的中间层起到很好的支撑和回弹的作用，让运动员击打出的球速度更快，力量更大。 [0087] 本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。 [0088] 在本发明案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。 [0089] 在本发明案通篇中，在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处，预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成，且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。 [0090] 除非另外具体陈述，否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。 [0091] 除非另外具体陈述，否则本文中单数的使用包含复数(且反之亦然)。此外，除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一(a、an)”及“所述(the)”包含复数形式。另外，在术语“约”的使用在量值之前之处，除非另外具体陈述，否则本发明教示还包括特定量值本身。 [0092] 应理解，各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要，只要本发明教示保持可操作即可。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。 [0094] 尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。 |
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