專利名稱：一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于制作膨脹玩具的材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
膨脹玩具是一種吸水會膨脹的玩具，其膨脹的倍數(shù)是由材料的吸水膨脹倍率決定的?，F(xiàn)有的用于制作膨脹玩具的膨脹材料主要由水性組分和油性組分組成，水性組分吸水， 油性組分保持材料整體骨架?，F(xiàn)有膨脹材料主要存在以下缺點吸水膨脹倍率低，在沒吸水狀態(tài)下保存時間不長，一般在4-5個月，吸水膨脹后沒有彈性，易變形，穩(wěn)定性差，易分解變質(zhì)，導致制備的膨脹玩具的可玩性低，使用壽命短
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，該膨脹材料不僅無毒無污染，吸水膨脹倍率高，吸水后保持彈性和穩(wěn)定性，不易變形，而且無論是在沒吸水狀態(tài)下的保存時間和吸水后的使用壽命都比較長。本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述膨脹材料的制備方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA 25 35% ；吸水樹脂15 25% ；滑石粉10 13%;乳白膠4 6%;硬脂酸鋅2 3%;超細碳酸鈣5 12%;TPR: 11% 15%;鈦白粉1 2%;油性臺膠3 7%;C5石油樹脂:1 3. 5% ;上述各組分百分含量之和為100%。作為優(yōu)選，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA: 30%;吸水樹脂20% ；滑石粉11%;乳白膠5%;硬脂酸鋅3% ；超細碳酸鈣9% ；
TPR 12% ；鈦白粉1%;油性臺膠6% ；C5石油樹脂3%。一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟(I)先將EVA、TPR、吸水樹脂、鈦白粉、油性臺膠和C5石油樹脂混合并攪拌，得到混合料；(2)將步驟(I)中的混合料加入到擠塑機料斗內(nèi)，再加入超細碳酸鈣和硬脂酸鋅， 開啟擠塑機重復粉碎和擠塑3次，得到半成品；(3)在步驟(2)得到的半成品中加入滑石粉，粉碎并再次進行擠塑，再次得到半成品;
(4)再將步驟(3)得到的半成品再次粉碎并擠塑，再粉碎，然后加入乳白膠攪拌并重復粉碎和擠塑兩次，得到成品。本發(fā)明提供的膨脹材料由上述EVA、吸水樹脂、滑石粉、乳白膠、硬脂酸鋅、超細碳酸鈣、TPR、鈦白粉、油性臺膠和C5石油樹脂10種組分制成，這10種材料都是無毒無污染的材料，其中的EVA是主料之一，在組分中作為膠粘劑，EVA將各組分膠粘在一起，吸水后還具備支撐和作為材料骨架的作用，不易變形。同樣地，所述乳白膠是一種聚醋酸乙烯酯乳液， 無毒無污染，4 6%的乳白膠和15 25%的吸水樹脂的這種配比再與EVA結(jié)合，使得膨脹材料吸水后保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定并具備很好的彈性，尤其是再加入TPR后，制備的膨脹材料彈性進一步加強，使得制備的膨脹材料吸水后仍具有很好的彈性和穩(wěn)定性。上述TPR中文名叫熱塑性橡膠，是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料，在常溫下顯示橡膠彈性，高溫下又能塑化成型的高分子材料，TPR與上述組分混合，不僅為膨脹材料貢獻了彈性，還使得材料具有非常好的可塑性以及重塑性，制備成品膨脹玩具時非常方便，只須將材料再次加熱，可以重新再塑。組分中的吸水樹脂又稱為高吸水性樹脂(英文名Super Absorbent Polymer, 簡稱SAP)，它能吸收比自身重幾十倍的無離子水，吸水后即成凝膠狀，即使加壓也很難擠出水來。吸水樹脂的加入使得制備的膨脹材料吸水膨脹倍率提高非常明顯，相比現(xiàn)有的膨脹材料，本發(fā)明所提供的膨脹材料吸水膨脹倍率提高35 50%。組分中的C5石油樹脂是一種增粘劑，粘接性能穩(wěn)定、熔融粘度適度、耐熱性好，與上述高聚物基質(zhì)尤其是EVA主料相容性非常好，C5石油樹脂在熱熔膠狀態(tài)下，也即是上述在擠塑機內(nèi)擠塑過程中能改善EVA 主料的流動性，潤濕性，使得各組分混合有突出的初粘性能和優(yōu)良的抗老化性，延長保存時間和使用壽命。C5石油樹脂的加入還使得TPR的玻璃化溫度降低，在制備步驟中減少了擠塑次數(shù)，起到非常好的制備效果。本發(fā)明選用的超細碳酸鈣是納米材料，與常規(guī)碳酸鈣粉體材料相比在補強性和分散性方面獨具活性，超細碳酸鈣本身就能增強EVA為主料的材料的穩(wěn)定性、耐熱性，并且能改進其的散光性、抗擦傷性、平滑度和對缺口抗沖擊強度的增韌效果。組分中的這種超細碳酸鈣的加入，還使得組分的油溶性能力大大提高，即增加制備過程中熱熔膠的混溶能力和流動性，改善加工的流變性能，降低塑化溫度，進一步還使得油性臺膠、C5石油樹脂和乳白膠分散性好，制備的膨脹材料無論在物理強度和化學性質(zhì)上都非常穩(wěn)定，從而進一步延長保存時間和使用壽命。油性臺膠是一種高初粘力的膠粘劑，加入油性臺膠后，膨脹材料的膠黏性和附著力會增強，尤其是其與EVA、TPR以及組合，能讓制備成的膨脹材料不易變形。上述組分中包括油性臺膠、C5石油樹脂在內(nèi)的多種材料都是油溶性材料，吸水膨脹后并不溶入到水中，一方面的目的也是為了保持膨脹材料的膨脹后內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定性。組分中的鈦白粉作為白色填充劑還具有補強、防老化，進一步加強膨脹材料的物理性能和保存壽命。組分中的滑石粉也是作為一種穩(wěn)定劑，能增加膨脹材料的張力強度， 降低變形，伸張率。硬脂酸鋅是一種熱穩(wěn)定劑，作用是在防止制備過程中即擠塑過程中溫度過高導致組分熱分解。總之，本發(fā)明提供的用于制作膨脹玩具的膨脹材料的優(yōu)點最終主要體現(xiàn)在無毒無污染，吸水膨脹倍率高，吸水膨脹倍率相比現(xiàn)有膨脹材料的平均吸水膨脹倍率提高35 60%。該膨脹材料吸水后還保持非常好的彈性，物理強度和化學性質(zhì)都非常穩(wěn)定，不易變形， 而且無論是在沒吸水狀態(tài)下的保存時間和吸水后的使用壽命都比較長，沒吸水狀態(tài)下保存壽命在12個月以上。
具體實施例方式下面是通過實施例對本發(fā)明作進一步舉例描述。實施例I : 一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA 30% ；吸水樹脂20% ；滑石粉11%;乳白膠5%;硬脂酸鋅3% ；超細碳酸鈣9% ；TPR 12% ；鈦白粉1%;油性臺膠6% ；C5石油樹脂3%。一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟(I)先將EVA、TPR、吸水樹脂、鈦白粉、油性臺膠和C5石油樹脂混合并攪拌，得到混合料；(2)將步驟(I)中的混合料加入到擠塑機料斗內(nèi)，再加入超細碳酸鈣和硬脂酸鋅， 開啟擠塑機重復粉碎和擠塑3次，得到半成品；(3)在步驟(2)得到的半成品中加入滑石粉，粉碎并再次進行擠塑，再次得到半成品;(4)再將步驟(3)得到的半成品再次粉碎并擠塑，再粉碎，然后加入乳白膠攪拌并重復粉碎和擠塑兩次，得到成品。上述的吸水樹脂選用的是南通科力吸水樹脂有限公司提供的型號為KL-III型的吸水樹脂。KL-III型的吸水樹脂的主要化學成分是低交聯(lián)型聚丙烯酸鈉鹽，屬新型功能高分子吸水材料。上述的油性臺膠具體是廣州市萬象膠黏劑有限公司提供的油性臺膠產(chǎn)品。
根據(jù)上述組分含量和制備步驟制制成的膨脹材料，在沒吸水狀態(tài)下保存壽命長達 14個月。實施例2 —種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA 26% ；吸水樹脂22% ；滑石粉12%;乳白膠6%;硬脂酸鋅2. 5% ；超細碳酸鈣8% ；TPR 13% ；鈦白粉1.5%;油性臺膠6% ；C5石油樹脂3%。重復實施例I的制備方法，得到的膨脹材料，在沒吸水狀態(tài)下保存壽命長達13個月。實施例3 —種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA: 33%;吸水樹脂24% ；滑石粉10%;乳白膠4%;硬脂酸鋅2% ；超細碳酸鈣11%;TPR 11% ；鈦白粉1%;油性臺膠3% ；C5石油樹脂1%。重復實施例I的制備方法，得到的膨脹材料，在沒吸水狀態(tài)下保存壽命長達15個月。實施例4 一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA 32% ；吸水樹脂25% ；滑石粉13%;乳白膠4%;
硬脂酸鋅2. 2% ；超細碳酸鈣5. 8% ；TPR 12% ；鈦白粉1%;油性臺膠3. 5% ；C5 石油樹脂1. 5%。重復實施例I的制備方法，得到的膨脹材料，在沒吸水狀態(tài)下保存壽命長達15個月。試驗例將現(xiàn)有的膨脹材料與本發(fā)明上述各實施例制備的膨脹材料均制成等體積球體。將各球體浸在25°C水環(huán)境中10分鐘，再測量膨脹后的體積。上述吸水膨脹倍率就是指膨脹材料吸水后膨脹的體積除以沒吸水狀態(tài)下的體積。根據(jù)以上述條件下得到的膨脹前后的體積比來表示吸水膨脹倍率，得到試驗數(shù)據(jù)見表I。表I現(xiàn)有膨脹材料平均與上述實施例1、2、3和4的吸水膨脹倍率對比表
實施例I 實施例2 實施例3 實施例4 現(xiàn)有膨脹材料吸水膨脹倍率__6^4__S1S__6^8____4J_權(quán)利要求
1.一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，其特征在于按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成EVA 25 35% ； 吸水樹脂15 25% ； 滑石粉:10 13% ; 乳白膠4 6% ； 硬脂酸鋅2 3% ； 超細碳酸鈣5 12% ；TPR 11% 15% ； 鈦白粉1 2% ； 油性臺膠3 7% ； C5石油樹脂1 3. 5% ； 上述各組分百分含量之和為100%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種用于制作膨脹玩具的膨脹材料，其特征在于按照重量百分含量該膨脹材料由以下組分制成 EVA 30% ； 吸水樹脂20% ； 滑石粉11% ； 乳白膠5%; 硬脂酸鋅3% ； 超細碳酸1丐9% ； TPR 12% ； 欽白粉1% ; 油性臺膠6% ； C5石油樹脂3%。
3.—種如權(quán)利要求I所述用于制作膨脹玩具的膨脹材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟 (1)先將EVA、TPR、吸水樹脂、鈦白粉、油性臺膠和C5石油樹脂混合并攪拌，得到混合料； (2)將步驟(I)中的混合料加入到擠塑機料斗內(nèi)，再加入超細碳酸鈣和硬脂酸鋅，開啟擠塑機重復粉碎和擠塑3次，得到半成品； (3)在步驟(2)得到的半成品中加入滑石粉，粉碎并再次進行擠塑，再次得到半成品； (4)再將步驟(3)得到的半成品再次粉碎并擠塑，再粉碎，然后加入乳白膠攪拌并重復粉碎和擠塑兩次，得到成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制作膨脹玩具的材料及其制備方法。本發(fā)明所提供的一種用于制作膨脹玩具的膨脹材料是由EVA、吸水樹脂、滑石粉、乳白膠、硬脂酸鋅、超細碳酸鈣、TPR、鈦白粉、油性臺膠和C5石油樹脂而制成。這種用于制作膨脹玩具的膨脹材料的優(yōu)點主要體現(xiàn)在無毒無污染，吸水膨脹倍率高，吸水后還保持非常好的彈性，物理強度和化學性質(zhì)都非常穩(wěn)定，不易變形，而且無論是在沒吸水狀態(tài)下的保存時間和吸水后的使用壽命都比較長，沒吸水狀態(tài)下保存壽命在12個月以上。
文檔編號C08K13/02GK102634109SQ20121014148
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者杜京財 申請人:浦江縣金太郎玩具有限公司