一种具有形状记忆功能的手工玩具产品及使用方法技术

本发明专利技术公开了一种具有形状记忆功能的手工玩具产品及使用方法，该玩具产品是单独包装的环氧树脂胶水和固化剂，或者是这两者固化得到的材料。该玩家产品经过变形和进一步的光或热固化可以得到预设的任意几何形状，这种得到的新几何形状的材料在形状记忆转变温度以上能够任意变形后降温到转变温度以下得到暂时形状，再次升温至转变温度以上，材料由暂时形状回复到新几何结构的形状。本发明专利技术玩具不仅无毒、固化温度低、形状记忆转变温度低和安全性高，而且玩家可以结合传统的手工工艺制备任意形状，这一任意形状能够反复变化成各种暂时形状，利用记忆效应又能回复到原始形状，是一款具有科学性、趣味性、教育性和探索性的DIY玩具产品。

【技术实现步骤摘要】
一种具有形状记忆功能的手工玩具产品及使用方法
本专利技术涉及一种具有形状记忆功能的手工玩具产品及其使用方法，属于形状记忆高分子材料及玩具

技术介绍
手工制作不仅是中华民族的传统艺术，而且是儿童非常喜欢的一项活动，它有许多的形式如：折纸、剪纸、染纸、撕纸、布贴、叶贴、草编、毛线编织、金属丝编织、刺绣、泥塑、根雕等等，它是培养儿童动手、动脑能力，启发幼儿创造性思维的重要手段。手工制作是教师引导幼儿发挥想象力与创造力，直接用手操作简单工具，对各种形态（点状、线装、面装、块装）的具有可面性的物质材料进行加工、改造，制作出占有一定空间的、可视的、可触摸的多种艺术形象的一种教育活动。对培养儿童认真观察、有意注意以及耐心细致的习惯，对培养幼儿的想象力和形成立体空间观念都有非常重要的作用。自己动手（DIY）的玩具不仅具有趣味性，更重要的是能培养孩子独立性、开发智力、步骤阅读培养观察力、步骤阅读培养创造性思维、培养自信心和培养孩子注意力。DIY玩具也是增进感情，改善亲子关系的纽带，有助于培养孩子集体观念和合作精神。如，孩子在做手工时，家长都会提前制作好形状，让孩子根据图形进行拼接，这样做手工的过程中，孩子需要发挥想象，把形状拼装在相应的位置，这样不仅让孩子双手更加协调，也在无意间中培养孩子的创造能力。随着社会的发展，传统玩具已经不能满足当代人的需求。特别是家长们现在都很注重玩具对孩子的启智作用。因此，益智玩具一般都十分受家长的欢迎。益智玩具能够让孩子学习到很多书本上没有的知识。所以科学性玩具应运而生，科学玩具是指让儿童观察、操作、探索各种具有物理、化学等自然界现象的玩具。它能发展孩子的好奇心，求知欲。引导孩子从游戏中获得科学操作经验，养成观察、分析的习惯和实事求是的原则，帮助儿童获得有关科学的知识和经验。当前互联网的快速发展，特别是短视频行业，作为一种互联网内容传播方式，随着移动终端普及和网络的提速，短平快的大流量传播内容逐渐获得各大平台、粉丝和资本的青睐。如，抖音、快手、哔哩哔哩、美拍、火山小视频、腾讯微视、秒拍等。这些短视频平台给普通大众创造了展现自我的个性化平台。具有代表性的益智DIY玩具的创作视频和教程视频流行于各大网络视频平台，吸引了大量兴趣者。其中，当下最火的DIY玩具产品有以下几种：（1）水晶滴胶：水晶滴胶是一种双组份配制的AB胶。其中应用最多的是环氧树脂胶和UV胶，其中环氧树脂胶成分是环氧树脂和聚醚胺，两者混合即可在室温固化或UV光交联，固化后的产物具有透明度高，耐黄变，抗折性好等特点。玩家可以用水晶滴胶DIY制作手机壳、首饰、宝石、模型、饰品、密封标本等等。（2）热缩片：热缩片是一种形状记忆高分子材料，主要成分是聚氯乙烯。玩家买到的产品是形状记忆材料经过双向拉伸变形固定后的暂时形状为片状的材料，玩家可以在上面作画或染色或打印图案，经过裁剪后，使用热风枪或烤箱加热，温度超过形状记忆转变温度，大约150~200℃，热缩片会在半分钟内变形发生收缩，面积变小到原来的一半，可以用来DIY制备可做成实用的各种造型，可以用来制作挂件、项链、耳坠、发饰等装饰品。（3）史莱姆：取其英文“Slime”的谐音，意指粘液、黏土、软泥。可以自己买来材料DIY做，也可以买现成的。制作“史莱姆”的主要原材料有胶水（聚乙烯醇水溶液）、黏土、硼砂、色料。DIY过程较为简单，只需将原料放入容器里，加入热水、胶水和硼砂水，搅拌成泥状，便可做成“史莱姆”。其反应机理是利用的硼砂水解产生的B(OH)4-和聚乙烯醇上的羟基反应生成硼酸酯，使得胶水发生交联反应而得到凝胶材料，它很透，而且可以拉得很长很长，韧性非常好。水晶滴胶产品涉及化学反应，只能用各种模具制备各种材料，并没有科学性，同样史莱姆也是化学反应的水凝胶产品。对于史莱姆，原材料含有有毒物质——硼砂，如果人体大量接触或误食的话，会造成损伤甚至致命!在全球多个国家被禁用为食品添加物。与以上两种产品相比较，热缩片是利用了形状记忆效应，属于一种物理现象。但是它的形状记忆转变温度太高，超过150℃，操作使用不安全；而且只能进行一次变形，得到得产品基本是平面状，不能随意变化得到各种复杂三维形状。
技术实现思路
基于现有技术中玩具产品的不足和缺点，本专利技术提供了一种具有形状记忆功能的手工玩具产品，该产品不仅结合了水晶滴胶和热缩片产品的优点，而且具有更新颖的功能。该产品原料由环氧树脂胶水和聚醚胺固化剂双组份制成，可以像水晶滴胶一样在室温固化，又能像热缩片一样DIY得到它不能实现的任意形状；这种得到的形状能够在其转变温度以上进行任意变形得到更复杂的三维形状，这个转变温度可以控制在25~100℃，然后经过UV固化或加热即可获得复杂的永久三维形状，这种形状经过形状记忆变形，变形温度在40~120℃，可以变形得到各种临时形状，加热到40~120℃即可回复到原来的永久三维形状。该产品也可以做成片状，玩家购买后可以进行裁剪、折叠，根据折纸和剪纸工艺获得各种形状，经过光照和加热得到各种复杂形状，这种形状的材料同样能够进行变形，展现形状记忆功能。这种新产品不仅无毒、固化温度低、形状记忆转变温度低和安全性高，而且玩家自己制备的形状能够反复变化各种形状，利用记忆效应又能回复到原始形状。这款产品的组成不仅可以用作水晶滴胶，而且可以用来制备形状记忆片，用来编程各种形状，而且这种得到的形状同样具有形状记忆功能，是一款具有科学性、探索性的DIY玩具。本专利技术具体技术方案如下：一种具有形状记忆功能的手工玩具产品，该手工玩具产品的原材料包括分开包装的环氧树脂胶水和固化剂，或者原材料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料，或者原材料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料经激光切割机切出预变形图案后所得的材料。进一步的，原材料中除了环氧树脂和固化剂外，还可以包括色素、荧光材料、其他改性成分等对材料的外观、性能有改性作用的材料。进一步的，该手工玩具产品的原材料中含有进一步可聚合的双键。进一步的，所述环氧树脂胶水为环氧树脂和单环氧丙烯酸酯的混合物，所述固化剂为聚醚胺；或者，所述环氧树脂胶水为环氧树脂，所述固化剂为聚醚胺和单环氧丙烯酸酯聚合反应得到的双键接枝改性聚醚胺。进一步的，环氧树脂胶水和固化剂的固化反应方式为：将环氧树脂胶水和固化剂以1.2:1~0.6:1的质量比混合均匀，加入环氧树脂胶水质量0.5%~2%的光引发剂或热引发剂，混合均匀后倒入模具，在25~60℃条件下固化，得所需形状的材料。所述热引发剂的引发温度低于最终所形成的材料的固化温度。优选的，环氧树脂胶水和固化剂的质量比大于1，后续进一步固化后得到的材料交联密度低，更容易变形。优选的，所述光引发剂和热引发剂可以从现有技术中进行选择，优选的加入光引发剂进行固化。进一步的，所述手工玩具产品可以是实心的或者镂空的片状结构，可以为长方形、正方形、圆形等形状。进一步的，所述手工玩具产品的转变温度为25~100℃，优选为25~80℃。这一转变温度可以通过控制原料的分子量、摩尔比、双键的量、反应条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有形状记忆功能的手工玩具产品，其特征是：其原料由分开包装的环氧树脂胶水和固化剂组成，或者原料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料，或者原料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料经激光切割机切出预变形图案后所得的材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有形状记忆功能的手工玩具产品，其特征是：其原料由分开包装的环氧树脂胶水和固化剂组成，或者原料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料，或者原料是环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料经激光切割机切出预变形图案后所得的材料。


2.根据权利要求1所述的手工玩具产品，其特征是：所述环氧树脂胶水为环氧树脂和单环氧丙烯酸酯的混合物，所述固化剂为聚醚胺；或者，所述环氧树脂胶水为环氧树脂，所述固化剂为聚醚胺和单环氧丙烯酸酯聚合反应得到的双键接枝改性聚醚胺。


3.根据权利要求1所述的手工玩具产品，其特征是：环氧树脂胶水和固化剂的固化反应方式为：将环氧树脂胶水和固化剂以1.2:1~0.6:1的质量比混合均匀，加入环氧树脂胶水质量0.5%~2%的光引发剂或热引发剂，混合均匀后倒入模具，在25~60℃条件下固化，得所需形状的材料。


4.根据权利要求3所述的手工玩具产品，其特征是：所述热引发剂的引发温度低于最终所形成的材料的固化温度。


5.根据权利要求1或2所述的手工玩具产品，其特征是：所述环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料或者环氧树脂胶水和固化剂固化反应得到的材料经激光切割机切出预变形图案后所得的材料为片状。


6.根据权利要求1或2所述的手工玩具产品，其特征是：其转变温度为25~100℃。


7.一种权利要求1-6中任一项所述的具有形状记忆功能的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴建，
申请(专利权)人：临沂大学，
类型：发明
国别省市：山东;37