一种可降解高尔夫球及其制备方法技术领域
本发明涉及可降解聚氨酯材料应用领域，特别涉及一种可降解的高尔夫球及其制备方法。
背景技术
以前，制造高尔夫球的技术一般分为三种：第一种是三层缠绕法，即用拉伸状的硫化橡
胶丝缠绕在实芯或半实芯部件上，然后包覆上一层坚韧的保护材料；第二种是单层模压法，
它由一种可模压的固体弹性材料制成，在模压时，应将该材料硫化至实用所需的硬度，该单
层高尔夫球没有包覆层；第三类是双层缠绕法，这种高尔夫球包含一个实芯和芯外的包覆层。
其中，通过缠绕法生产的胶丝芯高尔夫球虽然符合U.S.G.A(美国高尔夫球协会)标准，
并且也满足了高尔夫球运动员要求，但其存在制造工艺复杂、生产工序多、包覆材料与型芯
粘合不完全导致被击打时易受切割作用等缺点；而单层高尔夫球质量比普通胶丝芯的高尔夫
球好，其具有精确的重心、优越的空气动力学性能、优良的滚动性和飞行精确度、温度应用
范围广等优点，并且在正常使用期间，具有高度的耐切割性，即使在严重变形时，也能恢复
球的原状，另外其还具有可重复上涂料的的优良特性，但单层高尔夫球脆性大、耐久性差、
被击打的次数不超过1000次。
针对上述胶丝芯高尔夫球和单层高尔夫球存在的问题，目前的解决措施是采用多层热塑
性高尔夫球来代替，如耐克公司已优先开发出内覆盖层和外覆盖层都用到了热塑性聚氨酯材
料的高尔夫球，而日本的企业已经开发出具有注射模压成型热塑性聚氨酯表面的缠绕高尔夫
球，其采用塑性聚氨酯材料的高尔夫球具有使用寿命长、耐刮和表面不掉色的特点，由中芯
球、橡胶缠绕层和一种脂肪和/或羧酸二异氰酸酯热塑性弹性体外层胶构成的，外层胶是将橡
胶缠绕层浸在聚氨酯溶液中,再注射模压成型制成的。但目前该类型的高尔夫球非常难降解，
一旦坏了丢弃将对环境造成很大影响。
随着目前环保要求越来越严格，市场上亟需一种可以生物降解的、高性能的聚氨酯高尔
夫球。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可生物降解聚氨酯高尔夫球，以解决目前的塑性聚
氨酯型高尔夫球无法降解、丢弃后对环境造成影响的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，
其按重量比为100:9～15混合，预聚体的其组成原料中各组分按重量比如下：
聚己内酯二醇100～300
小分子二醇7.6～15.2
异氰酸酯66.6～155.4
聚己内酯二醇的分子量为1000～2000，助剂选自扩链剂、交联剂、填料、水解稳定剂中
至少一种。
进一步，小分子二醇为丙二醇，异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰
酸酯(IPDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中至少一种。
进一步，扩链剂选自二元胺和二元醇扩链剂中至少一类，其中，二元胺扩链剂选自4,4'-
二氨基-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺(MOCA)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二甲硫基甲苯二胺
(DMTDA)中的一种，而二元醇扩链剂则选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-二(2-羟乙基)-
对苯二酚、2-甲基-1,3-丙二醇、N,N—二(2-羟丙基)苯胺中的一种。
进一步，交联剂选自三羟甲基丙烷、三异丙醇胺、丙三醇中至少一种。
一种可降解高尔夫球的制备方法，其制备步骤如下：
脱水：将聚己内酯二醇加热熔化后，在釜中脱水，脱水温度控制在120℃，余压下(0.67kPa)
脱水30～60min，使其含水质量分数<0.05％；
制备：在80±5℃的温度条件下，按照配比将聚己内酯二醇和异氰酸酯加入反应釜中，
后加丙二醇进行反应，反应时间为1～2h，形成预聚体，通过检测预聚体中异氰酸根含量，以
确定是否终止反应；
脱气：在85±5℃及余压0.67kPa条件下将制备步骤中的预聚体于反应釜中脱泡
30～60min；
浇筑：将脱气步骤所得的预聚体移至浇注机的其中一个罐中，加热到80℃，抽真空至余
压小于0.67Kpa,脱泡30分钟后备用，将助剂放在另一罐中，按比例调整好预聚体与助剂的
配比进行混合并在模具中进行浇注。
熟化：浇注完成后，在温度为80℃的条件下熟化30分钟后进行脱模，形成聚氨酯高尔
夫球，将聚氨酯高尔夫球放置于80℃的烘箱中进行再熟化处理，熟化时间为8～12小时。
进一步，脱水步骤中脱完水后聚己内酯二醇的含水质量分数<0.05％。
进一步，所述的制备步骤中异氰酸根含量为3.5％-6.5％时停止反应。
采用上述技术方案，由于聚己内酯二醇具有生物活性，以其作为单体与异氰酸酯进行反
应、浇注后的聚氨酯高尔夫球具备可生物降解性，同时通过加入不同的助剂，并通过对制备
方法的严格控制，使浇注后的高尔夫球显示出优越的空气动力学性能、优良的滚动性以及飞
行精确度，击打次数大于10000次。
具体实施方式
下面将对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式
的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个
实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇7.6份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺(MOCA)与丙二醇按重量比26.7份：7.6
份混合形成的混合扩链剂，预聚体与混合扩链剂按100份：9份进行混合并浇注成聚氨酯高
尔夫球，其制备步骤如下：
脱水：称取平均分子量为1000的聚己内酯二醇100份，投入反应釜中，加热至120℃，
抽真空至余压为0.67Kpa，脱除水分2小时；
制备：降温至60-70℃，投入异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份，逐步升温至80℃，
分两次加入7.6份丙二醇，反应2小时，即制得聚氨酯预聚体，当异氰酸酯根含量为4.5％，
终止反应进入脱气阶段；
脱气：在85±5℃及余压0.67kPa条件下将制备步骤中的聚氨酯预聚体于反应釜中脱泡
30～60min；
浇筑：将脱气后的聚氨酯预聚体移至聚氨酯弹性体浇注机的A罐中，加热到80℃，抽真
空至余压小于0.67Kpa,脱泡30分钟后备用，将扩链剂MOCA与丙二醇按26.7份与7.6份放
在B罐中混合形成混合扩链剂，按照100份预聚体需9份混合扩链剂，按此比例调整好浇注
机A、B罐两组份计量泵并进行混合，混合后开动浇注机在模具上进行浇注。
熟化：浇注完成后，在温度为80℃的条件下熟化30分钟后进行脱模，形成聚氨酯高尔
夫球，将聚氨酯高尔夫球放置于80℃的烘箱中进行再熟化处理，熟化时间为8～12小时。
实施例2
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量2000)160份
丙二醇7.6份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)77.7份
助剂为4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺(MOCA)扩链剂，预聚体与4,4'-二氨基
-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺按100：12进行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，聚氨酯预聚体中
异氰酸酯根含量为4.4％，制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
聚己内酯二醇(分子量2000)200份
丙二醇15.2份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)155.4份
助剂为4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺(MOCA)扩链剂，预聚体与4,4'-二氨基
-3,3'-二氯二苯基甲烷二胺按100：15进行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，聚氨酯预聚体中
异氰酸酯根含量为5.4％，制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
甲苯二异氰酸酯(TDI)66.6份
助剂为二乙基甲苯二胺(DETDA)扩链剂和三羟甲基丙烷交联剂，预聚体与扩链剂、交联剂
按100份：9份：1份进行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)扩链剂和三异丙醇胺交联剂，预聚体与扩链剂、交联剂
按100份：9份：2份进行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例6
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
六亚甲基二异氰酸酯(HDI)66.6份
助剂为乙二醇扩链剂和丙三醇交联剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份：4份进
行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例7
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为丙二醇扩链剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份进行混合并浇注成聚氨
酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例8
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为丁二醇扩链剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份进行混合并浇注成聚氨
酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例9
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为1,4-二(2-羟乙基)-对苯二酚扩链剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份
进行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例10
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为2-甲基-1,3-丙二醇扩链剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份进行混合并
浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
实施例11
一种可降解高尔夫球,包括预聚体及助剂，预聚体的其组成原料中各组分按重量配比如
下：
聚己内酯二醇(分子量1000)100份
丙二醇9份
异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)66.6份
助剂为N、N—二(2-羟丙基)苯胺扩链剂，预聚体与扩链剂、交联剂按100份：9份进
行混合并浇注成聚氨酯高尔夫球，制备方法与实施例1相同。
降解性能测试方法：将一定量的样品放置于配置好的PH为7.5的磷酸盐缓冲溶液中，在
37℃恒温水浴中振荡，每隔一段时间取出样品，用蒸馏水冲洗并在35℃下真空干燥至质量不
变，并进行称重，计算样品的失重率。
以上结合实施方式对本发明作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本
领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、
修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。