海绵状雕塑化合物制造技术

本发明专利技术提供了一种海绵状雕塑化合物，具体地，本发明专利技术提供了一种粘土塑型组合物和其制造方法。在一种实施方式中，塑型组合物包括反渗透水（５０－７０重量％），聚合物树脂（１５－２５重量％），聚乙二醇（１－１０重量％），轻质填料（１－５重量％），四硼酸钠（０．３０－４．０重量％），甘油（１－１０重量％），丙二醇（１－１５重量％），山梨糖醇（３－２８重量％）和防腐剂（０．１－１．０重量％）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雕塑化合物，在更具体的应用中，涉及到儿童用的雕 塑化合物。
技术介绍
本专利技术涉及轻质的雕塑化合物，其密度小于1。轻质雕塑化合物 有别于密度大于1的重质化合物。更具体地说，该化合物也可描述为 海绵状化合物。海绵状雕塑化合物一般包括非水基化合物、油基化合物和水基化 合物。非水基轻质化合物包括热塑性塑型组合物和蜡/油基塑型组合物。 热塑性塑型组合物通常用于制造汽车工业中的设计模型，诸如美国专利3,607,332所描述。塑型组合物通常由塑料、矿物质、粘合剂、轻填 料和着色剂构成，其可以在5(TC以上加工。当环境温度下降，使用这 种组合物塑造的形状变成刚性的，而且相当坚硬。然而，这些组合物 用于工业应用时，没有最终聚集态，不能在室温下揉搓及/或塑型， 因此不宜作为儿童的雕塑化合物。或者， 一种蜡/油基轻质塑型组合物由固体蜡、糊状蜡、油基和轻 质的中空微珠填料组成。微珠是单尺寸的聚合物粒子，其主要由两种 不同类型的聚合物组成，如具有不同交联度的聚苯乙烯、聚丙烯酸酯。 这种化合物具有轻质性能，并且可以在室温下揉搓和处理。由此获得 的产品适于儿童使用。水基化合物通常是能空气干燥的，并掺入了淀粉作为填料。然而， 这些化合物因为可塑性差和显著的干燥收縮，在干燥后易于开裂、剥落和破碎。即使化合物混合物中掺入大比例的填料，还会因干燥后体 积减少而存在收缩。此外，水基轻质化合物结合水溶性树脂如聚乙烯 醇(PVA)，和轻质填料。虽然其对开裂、剥落和破碎具有改善的耐受性， 但是其初始是粘性的，并且强度、弹性和防潮性低下。
技术实现思路
根据本专利技术的一个特征，提供了塑型组合物。该组合物包括50-70 重量％反渗透水、15-25重量％聚合物树脂、1.0-5重量％轻质填料、 1.0-10重量％甘油、1.0-15重量％丙二醇、3.0-28重量％山梨醇、1.0-10 重量％聚乙二醇及0.3-4.0重量％四硼酸钠。根据一种形式，提供了塑型组合物。该组合物包括40-60重量％ 反渗透水、15-25重量％聚合物树脂、1.0-5.0重量％轻质填料、1.0-10 重量％甘油、1.0-8.0重量％丙二醇、3.0-25重量％山梨醇、1.0-10重量 %聚乙二醇、0.3-5.0重量％四硼酸钠及5-15重量％沉淀二氧化硅。根据一种形式，该聚合物树脂是水基聚合物或者共聚物。根据一种形式，该水基聚合物或者共聚物包括聚乙烯醇、水基聚 氨酯、水基丙烯酸聚合物和共聚多酯中的至少一种。在一种形式中，该轻质填料包括包囊化微球和微珠中的至少一种。根据一种形式，该轻质填料是包囊气体的共聚物。根据一种形式，该轻质填料的体积膨胀到高至其初始体积的40倍。在一种形式中，该轻质填料是酚醛树脂的中空球。在一种形式中，该组合物进一步包括0.1-20重量％颜料和0.02-0.2 重量％防腐剂。根据一种形式，该防腐剂选自对羟基苯甲酸酯系列。根据一种形式，该防腐剂包括对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸 丙酯、对羟基苯甲酸乙酯和苯氧乙醇中至少一种。在一种形式中，提供了制造塑型组合物的方法。该方法的步骤包 括在第一容器中混合聚乙二醇、丙二醇和山梨醇；在第二容器中混 合十水合四硼酸二钠；将第一容器和第二容器的组合物与反渗透水、 轻质填料及聚合物树脂一道合并并混合。根据一种形式，在合并并混合的步骤中加入颜料与防腐剂。根据一种形式，对第二容器的组合物在加入反渗透水、轻质填料 与聚合物树脂之后进行合并。从包括附加权利要求和附图的整个说明书完整地看，可明显得出 本专利技术的其它目的、优点和特征。具体实施例方式虽然本专利技术容许有许多不同形式的实施方式，根据本文具体描述 的其实施方式，应该理解本公开内容是作为专利技术原理的例证，并不意 味着将该专利技术限制为所说明的具体实施方式。在一个实施方式中，水基海绵状雕塑组合物包括反渗透水(50-70 重量％)，聚合物树脂(15-25重量％)，轻质填料(1.0-5.0重量％)，甘 油(1.0-10重量％)，丙二醇(1.0-15重量％)，山梨糖醇(3.0-28重量％)， 聚乙二醇(1-10重量％)和四硼酸钠(0.3-4.0重量％)。任选地可将附加的组分如颜料与防腐剂掺入至该组合物中。在替换性的实施方式中，水基海绵状雕刻组合物包括反渗透水(40-60重量％)，聚合物树脂(15-25重量％)，轻质填料(1.0-5.0重量Q^)， 甘油(1.0-10重量％)，丙二醇(1.0-8.0重量％)，山梨醇(3.0-25重量％)， 聚乙二醇(I.O-IO重量％)，四硼酸钠(0.3-5.0重量％)和沉淀二氧化硅 (5-15重量％)。在优选实施方式中，该聚合物树脂是聚乙烯醇(PVA)，如得自 Celvol系列。水解度是88.00±2.00摩尔％， 4%溶液的粘度为 5.70士1.50cP。堆积密度是0.6-0.7克每毫升。熔点范围是180-250。C。 本领域技术人员应该明白，也可以利用其他聚合物树脂以及其他形式 的PVA。例如，所述聚合物树脂可以包括其它水溶性聚合物，如水基 聚氨酯、水基丙烯酸聚合物或共聚多酯或其它的水溶性聚合物，及其 混合物。在一个实施方式中，该轻质填料包括包囊化的共聚物或者微球。 包囊化的共聚物或微球，诸如Akzo Nobel制造的名为Expancel⑧的产 品，是与中空微珠完全不同的材料，各自具有不同的微结构与功能。 例如，微球具有包裹气体的聚合物壳，其与其它市售粘土产品中使用 的中空微珠显著不同。当壳内气体受热时，内压力增加，热塑性的壳 软化，这导致微球的体积显著增加。当充分地膨胀时，微球的体积可 以增加原始体积的大于40倍。然而，微珠是单一尺寸的聚合物粒子， 其主要由二种不同类的聚合物组成，如具有不同交联度的聚苯乙烯和 聚丙烯酸。聚合物粒子有完美的球形，具有高度的单一尺寸，制造的 粒度范围很宽如0.5-500微米。能被使用的微球或包囊化共聚物的 一 种适合形式是 EXPANCEL⑧DE (Akzo Nobel)系列产品，其密度范围是20-70KG /m3， 如EXPANCEL 051 ， EXPANCEL 091 ， EXPANCEL 461 ， EXPANCEL 551等等。另外，其它适合的形式包括Phenoset⑧微球或Minoset⑧微球。 适合的轻质微球的另一个实例包括Pierce和Stevens制造的DUALITE⑧膨胀球，其由充满气体的柔韧、超低密度的热塑性中空微球核组成。 通常，这种形式的微球其表面涂覆有碳酸钙。另外，可以利用轻质填料如漂珠(cenospheres)。漂珠是小、轻 质、惰性、中空的微球，其主要包含二氧化硅(比如合成的沉淀二氧 化硅)和氧化铝，并充满低压气体。其它轻质填料也可包括发泡性塑料粉末，诸如发泡性热塑性粉末 和发泡性热固性塑料粉末。发泡性热塑性粉末包括发泡性聚苯乙烯粉 末、发泡性聚乙烯粉末、发泡性聚丙烯粉末等等。发泡性热固性塑料 粉末为发泡性聚氨酯塑料粉末等等。塑型组合物的一种实施方式即实施例1显示于表1中。实施例1:<table>table see original document page 10</column></row><table>如表1所示，塑型化合物包括反渗透水(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海绵状塑型组合物，其包括：　　　　５０－７０重量％反渗透水；　　　　１５－２５重量％聚合物树脂；　　　　１．０－５．０重量％轻质填料；　　　　１．０－１０重量％甘油；　　　　１．０－１５重量％丙二醇；　　　　３．０－２８重量％山梨糖醇；　　　　１．０－１０重量％聚乙二醇；和　　　　０．３－４．０重量％四硼酸钠。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李德佳，王惠民，
申请(专利权)人：丽安工业有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]