一种环保玩具材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环保玩具材料，其特征在于，是由如下重量份的原料制成：2‑(1,3‑苯并噻唑‑2‑基)胍改性环氧端基超支化聚(胺‑酯)30‑40份、2,5‑双氯甲基‑1,3,4‑噁二唑2‑5份、肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2‑丙烯酸‑六氢化‑4,7‑亚甲基‑1H‑茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2‑氰基‑3‑苯丙烯酰胺共聚物40‑50份、核桃壳粉10‑15份、偶联剂1‑4份。本发明专利技术还提供了一种所述环保玩具材料的制备方法。本发明专利技术公开的环保玩具材料综合性能佳，抗菌效果显著，性能稳定性、抗静电性能好，与人体皮肤生物相容性好，使用安全环保。

【技术实现步骤摘要】
一种环保玩具材料及其制备方法
本专利技术涉及玩具材料
，尤其涉及一种环保玩具材料及其制备方法。
技术介绍
玩具在儿童的成长过程中是必不可少的，它陪伴着孩子们成长，给他们的童年带来了无穷的欢乐。玩玩具在人类社会中常常被作为一种寓教于乐的方式，玩具具有娱乐性、教育性、安全性3个基本特征。其品种繁多，分类方法不一。随着玩具行业的发展，消费者对玩具的环保及安全性能越来越重视，要求也越来越高。因此，在制造玩具时，对材料的选用也是越来越苛刻。目前常用的玩具材料为塑料材料，然而现有技术中用来制造玩具的塑料由于在生产过程中使用稳定剂、增塑剂、交联剂等，环境污染极大，且产品不能降解，使用后对生态环境极易造成破坏。除此之外，现有的玩具材料抗菌效果比较差，容易滋生大肠杆菌和葡萄球菌，而且含有有机物的恶臭，吸附性、相容性和抗静电性能较差，容易粘附灰尘。申请号201910467641.0涉及一种可降解抗菌玩具材料及其制备方法，包括可降解抗菌外膜和可降解玩具芯胚，所述可降解抗菌外膜的组分为：脱乙酰甲壳素、聚甲基乙撑碳酸脂，聚乙烯醇、聚羟基丁酸酯、硬脂酸、太酸四丁脂助剂溶液等；所述可降解玩具芯胚为秸秆，将所述可降解抗菌外膜熔融制备成薄膜包覆在玩具芯胚外表面形成玩具。该专利技术采用脱乙酰甲壳素、聚甲基乙撑碳酸脂、淀粉等作为可降解抗菌外膜的原料，具有工艺简单、操作方便、完全生物降解等特点，同时使用秸秆作为玩具芯胚的主要成份，具有可完全降解，具有良好的加工性。然而，该材料组分较多，各组分之间只是简单的共混，没有以化学键连接，性能稳定性和机械力学性能有待进一步提高，且其没有抗菌性。因此，开发一种综合性能佳，抗菌效果显著，性能稳定性好，使用安全环保的环保玩具材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进玩具材料行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种环保玩具材料及其制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，制备效率和良品率高，对设备依赖性小，适合连续规模化生产；通过这种制备方法制备得到的环保玩具材料综合性能佳，抗菌效果显著，性能稳定性、抗静电性能好，与人体皮肤生物相容性好，使用安全环保。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种环保玩具材料，其特征在于，是由如下重量份的原料制成：2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)30-40份、2,5-双氯甲基-1,3,4-噁二唑2-5份、肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物40-50份、核桃壳粉10-15份、偶联剂1-4份。优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。优选的，所述肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括如下步骤：将肉桂酸、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯、碳酸乙烯亚乙酯、2-氰基-3-苯丙烯酰胺、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后再水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物。优选的，所述肉桂酸、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯、碳酸乙烯亚乙酯、2-氰基-3-苯丙烯酰胺、引发剂、高沸点溶剂的质量比为2:0.5:1:0.3:0.5:(0.03-0.05):(14-20)。优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。优选的，所述2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)的制备方法，包括如下步骤：将2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍、环氧端基超支化聚(胺-酯)、碱性催化剂加入到N-甲基吡咯烷酮中，在75-85℃下搅拌反应6-8小时，后过滤除去不溶物，再将产物加入装有水的透析袋中，在水中透析15-20小时，后旋蒸除去透析袋内的水，得到2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)。优选的，所述2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍、环氧端基超支化聚(胺-酯)、碱性催化剂、N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:(3-5):(0.8-1.2):(20-30)。优选的，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的至少一种。本专利技术的另一个目的，在于提供一种上述环保玩具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料混合均匀得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆挤出机中进行挤出、牵引、冷却成型，得到环保玩具材料。优选的，所述双螺杆挤出机的挤出温度为175-225℃，螺杆转速为1100-1300r/min。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：(1)本专利技术提供的一种环保玩具材料的制备方法，该制备方法工艺简单，操作控制方便，制备效率和良品率高，对设备依赖性小，适合连续规模化生产。(2)本专利技术提供的一种环保玩具材料，克服了现有技术中用来制造玩具的塑料由于在生产过程中使用稳定剂、增塑剂、交联剂等，环境污染极大，且产品不能降解，使用后对生态环境极易造成破坏，抗菌效果比较差，容易滋生大肠杆菌和葡萄球菌，而且含有有机物的恶臭，吸附性、相容性和抗静电性能较差，容易粘附灰尘的缺陷，具有综合性能佳，抗菌效果显著，性能稳定性、抗静电性能好，与人体皮肤生物相容性好，使用安全环保的优点。(3)本专利技术提供的一种环保玩具材料，2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)上的氨基在材料成型时易与2,5-双氯甲基-1,3,4-噁二唑上的氯基发生季铵化反应，形成季铵盐阳离子，肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物上的羧基能与季铵盐阳离子通过离子交换以离子键的形式连接，使得材料各主要原料均以化学键的形式连接，形成三维网络结构，改善了材料的综合性能，提高了其性能稳定性。(4)本专利技术提供的一种环保玩具材料，以核桃壳粉为增强材料，不仅对材料的机械力学性能具有较好地改善作用，而且，通过偶联剂偶联作用，使得其分散均匀，这种植物基增强材料，在玩具废弃后，具有较好的可生物降解性能，有效改善了环保性能。(5)本专利技术提供的一种环保玩具材料，2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)和肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保玩具材料，其特征在于，是由如下重量份的原料制成：2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)30-40份、2,5-双氯甲基-1,3,4-噁二唑2-5份、肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物40-50份、核桃壳粉10-15份、偶联剂1-4份。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保玩具材料，其特征在于，是由如下重量份的原料制成：2-(1,3-苯并噻唑-2-基)胍改性环氧端基超支化聚(胺-酯)30-40份、2,5-双氯甲基-1,3,4-噁二唑2-5份、肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物40-50份、核桃壳粉10-15份、偶联剂1-4份。


2.根据权利要求1所述的一种环保玩具材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的一种环保玩具材料，其特征在于，所述肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物的制备方法，包括如下步骤：将肉桂酸、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯、碳酸乙烯亚乙酯、2-氰基-3-苯丙烯酰胺、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气或惰性气体氛围，70-80℃下搅拌反应4-6小时，后再水中沉出，并用乙醇洗涤沉出的聚合物3-6次，后置于真空干燥箱80-90℃下干燥至恒重，得到肉桂酸/甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯/碳酸乙烯亚乙酯/2-氰基-3-苯丙烯酰胺共聚物。


4.根据权利要求3所述的一种环保玩具材料，其特征在于，所述肉桂酸、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环、2-丙烯酸-六氢化-4,7-亚甲基-1H-茚基酯、碳酸乙烯亚乙酯、2-氰基-3-苯丙烯酰胺、引发剂、高沸点溶剂的质量比为2:0.5:1:0.3:0.5:(0.03-0.05):(14-20)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：初殿德，
申请(专利权)人：初殿德，
类型：发明
国别省市：山东;37