專利名稱：水溶性橡皮泥組合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橡皮泥制造技術(shù)，尤其設(shè)計(jì)一種水溶性橡皮泥組合物及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，存在許多種作為手工藝材料的橡皮泥(modeling dough)或粘土，如
傳統(tǒng)的油融性橡皮泥、淀粉填料的橡皮泥、和帶聚乙烯醇的輕質(zhì)粘土等。 所述油融性橡皮泥的缺陷在于，由于其非空氣干燥的特性，限制了其在某些方面
的應(yīng)用，比如，用這種油融性橡皮泥制成的造型很難保存、耐久性差。 而如美國(guó)專利U. S. Pat. No. 3， 167， 440中揭露的，所述可在空氣中干燥的淀粉填料的橡皮泥則在藝術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但是，這種橡皮泥不管在潮濕還是干燥階段，都很容易剝落、破裂、弄碎，更甚者，在干燥過(guò)程中，它還會(huì)大量收縮，并且，由于其重量因素，容易掉落，導(dǎo)致使用者所能塑造的造型的種類和形狀也受到了限制。 因而，重量輕、水溶性橡皮泥應(yīng)運(yùn)而生，美國(guó)專利U. S. Pat. No. 5， 364， 892揭露了
空心微珠(hollow mircophere)具有降低水溶性橡皮泥重量的功能，并且，這種方案得到的
橡皮泥還具有增強(qiáng)的耐久性、彈性、不易破裂、在干燥過(guò)程中的縮水量大大減少等多種優(yōu)越
性能。然而，這種水溶性橡皮泥還使用了膠凝劑如硼砂、或其它含硼化學(xué)制品等，而這些化
學(xué)制品如果咽下會(huì)產(chǎn)生劇毒，因而，為了防止誤食，它不適合給兒童使用。 為了尋找上述含硼膠凝劑的替代品，美國(guó)專利U. S. Pat. 6444728揭露了一種使用
聚氧乙烯(Polyethylene 0xide，PE0)來(lái)增橡皮泥造型時(shí)的可塑性和韌性、減少粘手度的方
案，這種方案的橡皮泥具有不黏手、韌性佳、表面光滑、不易變形、手感好、可使用性強(qiáng)等諸
多優(yōu)點(diǎn)。 但是，所述聚氧乙烯是一種相對(duì)不易取得、成本高的化學(xué)材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水溶性橡皮泥組合物，該組合物重量輕、無(wú)毒、不黏手、韌性佳、表面光滑、不易變形、手感好、可使用性強(qiáng)并且其成分容易得到、成本低。 本發(fā)明進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問題是提供一種水溶性橡皮泥組合物制造方法，該方法制造出的組合物重量輕、無(wú)毒、不黏手、韌性佳、表面光滑、不易變形、手感好、可使用性強(qiáng)并且其成分容易得到、成本低。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 —種水溶性橡皮泥組合物，包括有聚乙烯醇、醋酸乙烯樹脂、水、麥芽糖、麥芽糖醇、以及粒徑為5-100 ii m的空心微珠。 本發(fā)明還公開了相應(yīng)的水溶性橡皮泥組合物制造方法，包括以下步驟 按照3 : 1-4 : l的重量比例在水中加入聚乙烯醇后，將其混合物在85-9(TC的溫
度下攪拌加熱半小時(shí)，直到形成清晰透明的聚乙烯醇膏體；
在所述膏體中加入醋酸乙烯樹脂乳劑、麥芽糖和麥芽糖醇，并攪拌充分；
在上述組合物中加入空心微珠，并使其完全混合。
本發(fā)明的有益效果是 本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)采用麥芽糖和麥芽糖醇等組合物代替聚氧乙烯，從而提供了 一種新的重量輕、無(wú)毒、不黏手、韌性佳、表面光滑、不易變形、手感好、可使用性強(qiáng)并且容易 得到、成本低的水溶性橡皮泥原料。
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的水溶性橡皮泥組合物一個(gè)實(shí)施例的組合成分。本實(shí)施 例主要由聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA)、醋酸乙烯樹脂、水、麥芽糖、麥芽糖醇、以及 粒徑為5-100 ii m的空心微珠等組合而成。 具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述PVA可以是部分水解的聚乙烯醋酸鹽。PVA的作用是粘合填充 物，使塑像能夠很好地成型。PVA的熱穩(wěn)定性和延伸能力隨著其分子重量的增加而增加，然 而，若其分子重量過(guò)大，將導(dǎo)致陶土的成型能力降低，從而增大成型難度。PVA應(yīng)先制備成糊 狀，最好地，將相應(yīng)量的PVA和水在85-95°C的溫度下加熱大約半小時(shí)，形成20 % -25 %的糊 狀膏體。 所述醋酸乙烯樹脂可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、和/或改性聚醋酸 乙烯，它的功能與上述PVA類似，即增加陶土與填充物的粘合力。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，最好使用醋 酸乙烯樹脂乳劑。其可選的分子范圍為1， 000， 000-1， 500， 000。 另外，本實(shí)施例還可含有適量的濕潤(rùn)劑，用于減少組合物的粘手感、使其在使用時(shí)
變得濕潤(rùn)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述濕潤(rùn)劑可以是但不限于甘油、山梨醇、二醇等。 另外，本實(shí)施例中還含有空心微珠，所述空心微珠填充到本實(shí)施例后，可大大抑制
組合物干燥過(guò)程中的縮水量，使其不易破裂。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，其粒徑可為5-100 ii m，另外，為了
保證其質(zhì)量和珠體直徑的一致性，最好采用經(jīng)過(guò)適當(dāng)膨脹處理的空心微珠，其可以是以丙
烯腈和偏二氯乙烯共聚物作為珠壁，并以低燃點(diǎn)氣體異丁烯作為珠體內(nèi)吹氣劑的人造熱膨
脹珠體。 另外，本實(shí)施例還含有適量的麥芽糖和麥芽糖醇，所述麥芽糖和麥芽糖醇雖不能 像現(xiàn)有技術(shù)中的交聯(lián)膠凝劑、例如硼砂，可提供交聯(lián)PVA聚合物的矩陣結(jié)構(gòu)，但麥芽糖和麥 芽糖醇能有一定程度的凝結(jié)作用(雖不像硼化合物所產(chǎn)生的一樣強(qiáng)硬)。麥芽糖是一種由 兩個(gè)糖分子以a糖苷(a (1—4))鍵縮合而成的雙糖結(jié)構(gòu)；麥芽糖醇則是由麥芽糖氫化而 得到的糖醇。上述兩種材料的作用是大大提高組合物的粘度，使其能夠靈活地延伸和成型， 而不像普通的糊狀物一樣粘手。 另外，為了增強(qiáng)組合物的功能和質(zhì)量考慮，本實(shí)施例還可包括有適量其它添加劑， 如防腐劑、芳香劑、著色劑、苦味劑等。 綜上，本實(shí)施例中上述各成分占組合物的重量百分比如下表1 :
表1、成分含量表麥芽糖 麥芽糖醇
聚乙烯醇(PVA) 水
醋酸乙烯樹脂
樹脂空心微珠
山梨醇 其它添加劑
45-50%
10-20%
10-15%
5-10%
3-10%
3-6% 1-5%
4-6% 其中，水和PVA的比例為4 :1-3:1。 下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的水溶性橡皮泥制造方法的第一實(shí)施例。具體地，其制 造方法包括以下步驟 S01、在51g水中加入13克PVA，將其混合物攪拌在85-9(TC的溫度下加熱約半小 時(shí)，直到PVA形成清晰透明的膏體； S02、在所述膏體中加入5g醋酸乙烯樹脂(如EVA乳劑)、15克麥芽糖和6g麥芽 糖醇，并攪拌充分； S03、為了提高得到的組合物的質(zhì)量，還可在上述半成品中加入5g濕潤(rùn)劑，如甘 油、山梨醇，二醇等，以及l(fā)g添加劑，包括著色齊U、防腐齊U、芳香齊IJ、苦味劑等，從而使組合物 達(dá)到高密度階段； S04、最后，在上述組合物中加入5g(人造樹脂)空心微珠，并使其完全混合。
經(jīng)過(guò)上述步驟后，即可得到重量輕、高質(zhì)量、不粘手、易于操作的橡皮泥組合物。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，上述各成分的添加量還可以選擇其它值，只要其占組合物的重量百 分比符合上表l即可。 下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的水成型的橡皮泥制造方法的第二實(shí)施例。本實(shí)施例與 前述第一實(shí)施例相比，除了步驟S02中麥芽糖和麥芽糖醇的添加量之外，其它步驟均相同 本實(shí)施例中，所述麥芽糖的添加量為20g、麥芽糖醇的添加量為10g。 本實(shí)施例可得到的是不粘手、易于成型的橡皮泥組合物。并且，通過(guò)與前述第一實(shí) 施例對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，隨著麥芽糖和麥芽糖醇含量的提高，所述組合物的硬度會(huì)增大、且組合物 間的粘度會(huì)增強(qiáng)。 下面詳細(xì)描述本發(fā)明提供的水成型的橡皮泥制造方法的第三實(shí)施例。本實(shí)施例與
前述第一實(shí)施例相比，亦只存在除了步驟S02中麥芽糖和麥芽糖醇添加量的區(qū)別。具體實(shí)
現(xiàn)時(shí)，本實(shí)施例中，所述麥芽糖的添加量為10g、麥芽糖醇的添加量為5g。 本實(shí)施例得到的是輕微粘手、易于成型的橡皮泥組合物。并且，通過(guò)與前述第一實(shí)
施例對(duì)比可發(fā)現(xiàn)，隨著麥芽糖和麥芽糖醇含量的降低，所述組合物會(huì)變得更加柔軟、更加粘手。
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另外，為了更好地體現(xiàn)所述麥芽糖和麥芽糖醇成分對(duì)組合物性能的影響，本發(fā)明 還提供了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)與上述各實(shí)施例相比，其唯一的區(qū)別在于在步驟S02中， 不添加任何麥芽糖或麥芽糖醇。結(jié)果，該實(shí)驗(yàn)得到的組合物非常粘手、難以操作、基本不具 有可塑性，喪失了上述各實(shí)施例可達(dá)到的任何期待的性能。 本發(fā)明具有增強(qiáng)安全性、低成本、并且具有柔軟、干燥后不易破裂、重量輕、造型性
能好、使用安全、并且原材料易于取得、成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)，適合兒童或藝術(shù)家使用。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員
來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為
本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種水溶性橡皮泥組合物，其特征在于，所述組合物包括有聚乙烯醇、醋酸乙烯樹脂、水、麥芽糖、麥芽糖醇、以及粒徑為5-100μm的空心微珠。
2. 如權(quán)利要求1所述的水溶性橡皮泥組合物，其特征在于，所述組合物還含有濕潤(rùn)劑。
3. 如權(quán)利要求2所述的水溶性橡皮泥組合物，其特征在于，所述組合物還含有添加劑，且所述添加劑含有著色劑、芳香劑、防腐劑、苦味劑中的一種或多種。
4. 如權(quán)利要求3所述的水溶性橡皮泥組合物，其特征在于，上述各組分占組合物的重量百分比如下聚乙烯醇10-15%麥芽糖10-20%麥芽糖醇5-10% ;水45-50%醋酸乙烯樹脂3-10% ;空心微珠4-6% ;濕潤(rùn)劑3-6% ;添加劑1-5%。
5. 如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的水溶性橡皮泥組合物，其特征在于，所述醋酸乙烯樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、或改性聚醋酸乙烯；所述濕潤(rùn)劑為甘油、山梨醇、或二醇。
6. —種水溶性橡皮泥組合物制造方法，其特征在于，該方法包括以下步驟按照水聚乙烯醇為3 : l-4 : i的重量比例在水中加入聚乙烯醇后，將其混合物在85-9(TC的溫度下攪拌加熱至形成清晰透明的聚乙烯醇膏體；在所述膏體中加入醋酸乙烯樹脂乳劑、麥芽糖和麥芽糖醇，并攪拌充分；在上述組合物中加入空心微珠，并使其完全混合。
7. 如權(quán)利要求6所述的水溶性橡皮泥組合物制造方法，其特征在于，在所述膏體中加入醋酸乙烯樹脂乳劑、麥芽糖和麥芽糖醇，并攪拌充分后，還包括以下步驟在所述攪拌充分的半成品中加入濕潤(rùn)劑和添加劑，所述濕潤(rùn)劑為甘油、山梨醇、或二醇，添加劑包括著色劑、防腐劑、芳香劑、苦味劑中的一種或多種。
8. 如權(quán)利要求7所述的水溶性橡皮泥組合物制造方法，其特征在于，上述各組分的添:占組合物的重Ji:百分比如下聚乙烯醇10-15% ;麥芽糖10-20% ;麥芽糖醇5-10% ;水45-50% ;醋酸乙烯樹脂3-10% ;空心微珠4-6% ;濕潤(rùn)劑3-6% ;添加劑1-5%。
9.如權(quán)利要求6-8中任一項(xiàng)所述的水溶性橡皮泥組合物制造方法，其特征在于，所述添加的醋酸乙烯樹脂為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、或改性聚醋酸乙烯。
10.如權(quán)利要求8所述的水溶性橡皮泥組合物制造方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的 添加量為13克、水量為51克、醋酸乙烯樹脂量為5克、濕潤(rùn)劑添加量為5克、添加劑的量為 1克、而所述麥芽糖的添加量為20克或10克、麥芽糖醇的添加量為10克或5克。
全文摘要
本發(fā)明公開一種水溶性橡皮泥組合物，包括有聚乙烯醇、醋酸乙烯樹脂、水、麥芽糖、麥芽糖醇、以及粒徑為5-100μm的空心微珠。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的水溶性橡皮泥組合物制備方法。本發(fā)明提供了一種新的重量輕、無(wú)毒、不黏手、韌性佳、表面光滑、不易變形、手感好、可使用性強(qiáng)并且容易得到、成本低的水溶性橡皮泥原料。
文檔編號(hào)A63H33/00GK101768314SQ200910104830
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者梁仲偉 申請(qǐng)人:惠州海翔文教用品有限公司