一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板及其制作方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A Graphene Table Tennis Racket Three-plywood Substrate and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯乒乓球拍三夹板基板及其制作方法
本专利技术涉及一种乒乓球拍基板的制作方法，特别涉及一种新型的石墨烯乒乓球拍三夹板基板及其制作方法，属于运动器材领域。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术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：提供氧化石墨烯；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；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，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。本专利技术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。本专利技术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。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：本专利技术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。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，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专利技术的一些实施例，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。图1是本专利技术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。图2是本专利技术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。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。具体实施方式如前所述，鉴于现有技术的缺陷，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案，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。作为本专利技术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：提供氧化石墨烯；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；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，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。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。在一实施方案之中，所述氧化石墨烯的片径为0.5～5μm，碳元素与氧元素的质量比为0.4～0.8：1。在一实施方案之中，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等强碱中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述碱的与氧化石墨烯的质量比为1～20：100。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。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。进一步地，所述纳米级极性颗粒包括有机膨润土、气相二氧化硅中的任意一种或两种组合。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。进一步地，所述增稠剂包括明胶、果胶、阿拉伯胶、卡拉胶、琼脂、藻酸丙二醇酯，羧甲基纤维素钠(CMC)等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。进一步地，所述增稠剂与氧化石墨烯的质量比为1～30：100。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。具体的，所述增稠剂与氧化石墨烯的质量比为1～30：100。进一步地，所述氧化石墨烯膜层的厚度为1～10μm。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。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。请参阅图1所示，作为本专利技术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。作为本专利技术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。综上所述，本专利技术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。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一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：步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
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：提供氧化石墨烯；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；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，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。

【技术特征摘要】
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：提供氧化石墨烯；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；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，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。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述氧化石墨烯的片径为0.5～5μm，碳元素与氧元素的质量比为0.4～0.8：1。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述碱与氧化石墨烯的质量比为1～20：100。4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述富含磺酸基团的酸包括甲磺酸；和/或，所述富含磺酸基团的酸衍生物包括磺酰氯和/或磺胺；优选的，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。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴潇龙，张凌，孙淑华，
申请(专利权)人：嘉兴多凌体育器材有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33