一种粘土基复合材料及其制备和使用方法技术

本发明专利技术旨在提供一种粘土基复合材料及其制备和使用方法；所述复合材料包括如下组分：超轻粘土1份～99份、疏水性的热塑性塑料1份～99份；将超轻粘土同疏水性的热塑性塑料，按照重量份数配置所述组分进行熔融共混，制得粘土基复合材料；该复合材料利用疏水性的热塑性塑料的防水性，将超轻粘土制成防水型或防泼水型的超轻粘土基复合材料；使用该复合材料制作的产品，塑型风干后，对产品增温到所含热塑性塑料熔点之上，室温冷却固化后成为具有防水性能或防泼水性能的产品；再次对产品增温到所含热塑性塑料熔点之上进行二次加工改造，此过程可重复实现；本复合材料制备方法工艺简单，适合工业化生产；为环境友好型材料。为环境友好型材料。为环境友好型材料。

【技术实现步骤摘要】
一种粘土基复合材料及其制备和使用方法


[0001]本专利技术涉及一种粘土基复合材料领域，具体为一种防水型或防泼水型超轻粘土基复合材料及其制备和使用方法。

技术介绍

[0002]超轻粘土，是纸黏土里的一种，简称超轻土，捏塑起来更容易更舒适，更适合造型，且作品很可爱，在日本比较盛行，是一种兴起于日本的新型环保、无毒、自然干燥的手工造型材料。主要是运用高分子材料发泡粉（真空微球）进行发泡，再与聚乙醇、交联剂、甘油、颜料等材料按照一定的比例物理混合制成。超轻粘土成分包括发泡粉、水、纸浆、糊剂，由于膨胀体积较大，比重很小，一般为0.25~0.28，做出来的作品干燥后的重量是干燥前的1/4，极轻而又不容易碎。为环保型生物降解产品。应用：1.手工艺捏塑素材：适用于玩偶、公仔、胸针、发饰、浮雕壁饰、镜框、仿真花等的制作。2.是制作宝宝手足印的绝佳素材，因为它无毒环保对宝宝的皮肤没有伤害。3.美劳教育最佳素材：可以用于中小学美术教学，并可用于亲子DIY活动。它是家庭、个人、陶吧及各类娱乐场所自娱自乐的手工艺捏塑材。
[0003]超轻粘土面临的缺点：1.不防水，创作出来的作品面临着保存的难题，除了用透明盒子罩上避免灰尘外，只能在作品表面进行简单的防水处理，包括涂抹环氧型水晶胶、涂抹光油、涂抹丙烯调和液等方式，这些方法在一定程度上能够起到一些防水的作用，但都有其欠缺的一面，比根据涂抹光油后作品反光比较强烈；给作品上丙烯调和液比较困难，尤其一些细节部分以及色彩复杂的作品无法使用等等，此类方法均需进行二次加工改造，且其对作品也具有一定的影响，无法做到长久性防水；制约了超轻粘土的使用范围以及使用领域；2.超轻粘土塑形干燥后不能进行二次加工改造，对其增温也无法进行二次加工改造。
[0004]高翔著《超轻粘土模型的表面防水研究》，论述超轻粘土的表面防水。
[0005]热塑性塑料是一类应用最广的塑料，以热塑性树脂主要成分，并添加各种助剂而配制成塑料。在一定的温度条件下，塑料能软化或熔融成任意形状，冷却后固化形状不变；这种状态可多次反复而始终具有可塑性，且这种反复只是一种物理变化，聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚讽、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，称这种塑料为热塑性塑料；疏水性的热塑性塑料为热塑性塑料中具有不溶于水或缓慢溶于水特征的一类；聚己内酯PCL不溶于水，具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性，以及良好的生物降解性，可用作细胞生长支持材料，可与多种常规塑料互相兼容，自然环境下6-12个月即可完全降解；聚烯烃类弹性体（POE）是TPO的一种，是乙烯（或丙烯）与丁烯等α-烯烃聚合而成，区别于共混的TPO，不溶于水；TPU热熔胶粉是新型高分子环保热熔粘合剂，耐60度水洗；乙烯-醋酸乙烯共聚物，简称EVA，不溶于水，一般醋酸乙烯（VA）的含量在5%-40%，与聚乙烯（PE)相比，EVA由于在分子链中引入醋酸乙烯单体，从而降低了高结晶度，提高了韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性能，被广泛用于发泡鞋材、功能性棚膜、包装模、热熔胶、电线电缆及玩具等领域；
疏水性的热塑性塑料的不足：热塑性塑料增温到熔点之上，室温可操作时间1～2分钟左右，室温状态下塑形需要多次反复增温，操作繁琐。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种粘土基复合材料及其制备和使用方法，具体为一种防水型或防泼水型超轻粘土基复合材料及其制备和使用方法；将超轻粘土同疏水性的热塑性塑料，按照重量份数配置所述组分进行熔融共混，制得防水型或防泼水型超轻粘土基复合材料；该复合材料是利用疏水性的热塑性塑料的防水性能，将不防水的超轻粘土制成防水型或防泼水型的超轻粘土基复合材料；使用该复合材料制作的产品，塑型干燥后，对产品增温到所含热塑性塑料熔点之上，进行或不进行二次加工改造，室温冷却固化后成为具有防水性能或防泼水性能的产品；再次对产品增温到所含热塑性塑料熔点之上，进行二次加工改造，室温冷却固化后具有使用价值，防水性能或防泼水性能不变，再次增温加工改造过程可以重复实现；本复合材料制备方法工艺简单，适合工业化生产；为环境友好型材料。
[0007]本专利技术的粘土基复合材料包括如下组分：超轻粘土1份～99份、疏水性的热塑性塑料1份～99份；所述复合材料：超轻粘土1份～70份、疏水性的热塑性塑料30份～99份，为防水型粘土基复合材料；所述复合材料：超轻粘土71份～99份、疏水性的热塑性塑料1份～29份，为防泼水型粘土基复合材料；作为优选方案，所述超轻粘土为市售商品；作为优选方案，所述疏水性的热塑性塑料包括但不限于以下材料中的一种或两种以上的聚合物，和其任何衍生物或混合物构成的聚合物：乙烯～醋酸乙烯共聚物(EVA/熔点60～90℃)、聚己内酯（PCL/熔点60～70℃）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU/熔点50～70℃）、聚烯烃类热塑性弹性体（POE/熔点60～90℃）。
[0008]本专利技术还涉及一种粘土基复合材料的制备方法，所述制备方法通过下述技术方案实现：1.按所述重量份数配置所述组分；2.将所述组分放入高速混合机混合均匀，在90～120℃条件下进行共混，即得所述粘土基复合材料。
[0009]作为优选方案，所述共混为熔融共混；所述熔融共混包括挤出、密炼、注塑、开炼中的一种或多种。
[0010]作为优选方案，依据选用的两种或两种以上疏水性的热塑性塑料，使用或不使用相容剂，以利于热塑性塑料之间的融合，改善及提高复合材料性能。
[0011]作为优选方案，所述相容剂包括马来酸酐(MAH)、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚氧化烯烃胺、过氧化二异丙苯中的一种或二种以上的混合物。
[0012]作为优选方案，依据需要使用或不使用助剂，包括水、颜料。
[0013]作为优选方案，所述颜料包括丙烯颜料。
[0014]作为优选方案，依据需要引入亲水性物质共混或共聚改性聚己内酯（PCL），加快生
物降解速度，缩短本专利技术复合材料整体降解时间，包括水溶性高分子聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）、聚乳酸（PLA）、聚乙二醇（PEG）等；还包括为增加本专利技术复合材料的力学性能熔融共混聚乳酸（PLA）和乙烯～醋酸乙烯共聚物（EVA）等、为增加本专利技术复合材料的导电性能熔融共混碳纳米管和热塑性聚氨酯弹性体（TPU）等、为增加本专利技术复合材料的柔韧性接枝淀粉和聚己内酯（PCL）等、为增加本专利技术复合材料的熔点共混聚羟基丁酸戊酸酯（PHBV）和聚己内酯（PCL）等；以及为改善本专利技术复合材料的其他性能而对疏水性的热塑性塑料制备的任何衍生物或混合物构成的聚合物。
[0015]作为优选方案，依据制备的复合材料中超轻粘土重量份数≥20份，熔融共混后取出入密封容器封存；制备的复合材料中超轻粘土重量份数＜20份的，熔融共混后取出室温冷却固化，无需密封容器封存。
[0016]本专利技术还涉及一种粘土基复合材料的使用方法:作为优选方案，制备的复本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘土基复合材料，其特征在于，按重量份数计，所述复合材料包括如下组分：超轻粘土1份～99份、疏水性的热塑性塑料1份～99份。2.根据权利要求1所述的粘土基复合材料，其特征在于，超轻粘土1份～70份、疏水性的热塑性塑料30份～99份，为防水型粘土基复合材料；超轻粘土71份～99份、疏水性的热塑性塑料1份～29份, 为防泼水型粘土基复合材料。3.根据权利要求1～2所述的粘土基复合材料，其特征在于，所述超轻粘土为市售商品；所述疏水性的热塑性塑料包括但不限于以下材料中的一种或两种以上的聚合物，和其任何衍生物或混合物构成的聚合物：乙烯～醋酸乙烯共聚物(EVA/熔点60～90℃)、聚己内酯（PCL/熔点60～70℃）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU/熔点50～70℃）、聚烯烃类热塑性弹性体（POE/熔点60～90℃）。4.一种根据权利要求1～3任一项所述的粘土基复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法通过下述技术方案实现：1）按所述重量份数配置所述组分；2）将所述组分放入高速混合机混合均匀，在90～120℃条件下进行共混，即得所述粘土基复合材料。5.根据权利要求4所述的粘土基复合材料的制备方法，其特征在于，所述共混为熔融共混；所述熔融共混包括挤出、密炼、注塑、开炼中的一种或多种。6.根据权利要求4所述的粘土基复合材料的制备方法，其特征在于，依据选用的两种或两种以上疏水性的热塑性塑料，使用或不使用相容剂，以利于热塑性塑料之间的融合，改善及提高复合材料性能。7.根据权利要求4所述的粘土基复合材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂包括马来酸酐(MAH)、丙烯酸酯、双马来酰亚胺、聚氧化烯烃胺、过氧化二异丙苯中...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲天骄，
申请(专利权)人：秦皇岛砥厉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：