CN101768314B - 水溶性橡皮泥组合物及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水溶性橡皮泥组合物，包括有：聚乙烯醇、醋酸乙烯树脂、水、麦芽糖、麦芽糖醇、以及粒径为5-100μm的空心微珠。本发明还公开了相应的水溶性橡皮泥组合物制备方法。本发明提供了一种新的重量轻、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、可使用性强并且容易得到、成本低的水溶性橡皮泥原料。

Description

水溶性橡皮泥组合物及其制造方法

技术领域

本发明涉及橡皮泥制造技术，尤其设计一种水溶性橡皮泥组合物及其制造方法。 

背景技术

现有技术中，存在许多种作为手工艺材料的橡皮泥(modeling dough)或粘土，如传统的油融性橡皮泥、淀粉填料的橡皮泥、和带聚乙烯醇的轻质粘土等。 

所述油融性橡皮泥的缺陷在于，由于其非空气干燥的特性，限制了其在某些方面的应用，比如，用这种油融性橡皮泥制成的造型很难保存、耐久性差。 

而如美国专利U.S.Pat.No.3,167,440中揭露的，所述可在空气中干燥的淀粉填料的橡皮泥则在艺术领域应用广泛。但是，这种橡皮泥不管在潮湿还是干燥阶段，都很容易剥落、破裂、弄碎，更甚者，在干燥过程中，它还会大量收缩，并且，由于其重量因素，容易掉落，导致使用者所能塑造的造型的种类和形状也受到了限制。 

因而，重量轻、水溶性橡皮泥应运而生，美国专利U.S.Pat.No.5,364,892揭露了空心微珠(hollow mircophere)具有降低水溶性橡皮泥重量的功能，并且，这种方案得到的橡皮泥还具有增强的耐久性、弹性、不易破裂、在干燥过程中的缩水量大大减少等多种优越性能。然而，这种水溶性橡皮泥还使用了胶凝剂如硼砂、或其它含硼化学制品等，而这些化学制品如果咽下会产生剧毒，因而，为了防止误食，它不适合给儿童使用。 

为了寻找上述含硼胶凝剂的替代品，美国专利U.S.Pat.6444728揭露了一种使用聚氧乙烯(Polyethylene Oxide，PEO)来增橡皮泥造型时的可塑性和韧性、减少粘手度的方案，这种方案的橡皮泥具有不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、可使用性强等诸多优点。 

但是，所述聚氧乙烯是一种相对不易取得、成本高的化学材料。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种水溶性橡皮泥组合物，该组合物重量轻、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、可使用性强并且其成分容易得到、成本低。 

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种水溶性橡皮泥组合物制造方法，该方法制造出的组合物重量轻、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、可使用性强并且其成分容易得到、成本低。 

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案： 

一种水溶性橡皮泥组合物，包括有：聚乙烯醇、醋酸乙烯树脂、水、麦芽糖、麦芽糖醇、以及粒径为5-100μm的空心微珠。 

本发明还公开了相应的水溶性橡皮泥组合物制造方法，包括以下步骤： 

按照3∶1-4∶1的重量比例在水中加入聚乙烯醇后，将其混合物在85-90℃的温度下搅拌加热半小时，直到形成清晰透明的聚乙烯醇膏体； 

在所述膏体中加入醋酸乙烯树脂乳剂、麦芽糖和麦芽糖醇，并搅拌充分； 

在上述组合物中加入空心微珠，并使其完全混合。 

本发明的有益效果是： 

本发明的实施例通过采用麦芽糖和麦芽糖醇等组合物代替聚氧乙烯，从而提供了一种新的重量轻、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、可使用性强并且容易得到、成本低的水溶性橡皮泥原料。 

具体实施方式

下面详细描述本发明提供的水溶性橡皮泥组合物一个实施例的组合成分。本实施例主要由聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)、醋酸乙烯树脂、水、麦芽糖、麦芽糖醇、以及粒径为5-100μm的空心微珠等组合而成。 

具体实现时，所述PVA可以是部分水解的聚乙烯醋酸盐。PVA的作用是粘合填充物，使塑像能够很好地成型。PVA的热稳定性和延伸能力随着其分子重量的增加而增加，然而，若其分子重量过大，将导致陶土的成型能力降低，从而增大成型难度。PVA应先制备成糊状，最好地，将相应量的PVA和水在85-95℃的温度下加热大约半小时，形成20％-25％的糊状膏体。 

所述醋酸乙烯树脂可以是乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、和/或改性 聚醋酸乙烯，它的功能与上述PVA类似，即增加陶土与填充物的粘合力。具体实现时，最好使用醋酸乙烯树脂乳剂。其可选的分子范围为1,000,000-1,500,000。 

另外，本实施例还可含有适量的湿润剂，用于减少组合物的粘手感、使其在使用时变得湿润。具体实现时，所述湿润剂可以是但不限于甘油、山梨醇、二醇等。 

另外，本实施例中还含有空心微珠，所述空心微珠填充到本实施例后，可大大抑制组合物干燥过程中的缩水量，使其不易破裂。具体实现时，其粒径可为5-100μm，另外，为了保证其质量和珠体直径的一致性，最好采用经过适当膨胀处理的空心微珠，其可以是以丙烯腈和偏二氯乙烯共聚物作为珠壁，并以低燃点气体异丁烯作为珠体内吹气剂的人造热膨胀珠体。 

另外，本实施例还含有适量的麦芽糖和麦芽糖醇，所述麦芽糖和麦芽糖醇虽不能像现有技术中的交联胶凝剂、例如硼砂，可提供交联PVA聚合物的矩阵结构，但麦芽糖和麦芽糖醇能有一定程度的凝结作用(虽不像硼化合物所产生的一样强硬)。麦芽糖是一种由两个糖分子以α糖苷(α(1→4))键缩合而成的双糖结构；麦芽糖醇则是由麦芽糖氢化而得到的糖醇。上述两种材料的作用是大大提高组合物的粘度，使其能够灵活地延伸和成型，而不像普通的糊状物一样粘手。 

另外，为了增强组合物的功能和质量考虑，本实施例还可包括有适量其它添加剂，如防腐剂、芳香剂、着色剂、苦味剂等。 

综上，本实施例中上述各成分占组合物的重量百分比如下表1： 

表1、成分含量表 

其中，水和PVA的比例为4∶1-3∶1。 

下面详细描述本发明提供的水溶性橡皮泥制造方法的第一实施例。具体地，其制造方法包括以下步骤： 

S01、在51g水中加入13克PVA，将其混合物搅拌在85-90℃的温度下加热约半小时，直到PVA形成清晰透明的膏体； 

S02、在所述膏体中加入5g醋酸乙烯树脂(如EVA乳剂)、15克麦芽糖和6g麦芽糖醇，并搅拌充分； 

S03、为了提高得到的组合物的质量，还可在上述半成品中加入5g湿润剂，如甘油、山梨醇，二醇等，以及1g添加剂，包括着色剂、防腐剂、芳香剂、苦味剂等，从而使组合物达到高密度阶段； 

S04、最后，在上述组合物中加入5g(人造树脂)空心微珠，并使其完全混合。 

经过上述步骤后，即可得到重量轻、高质量、不粘手、易于操作的橡皮泥组合物。 

具体实现时，上述各成分的添加量还可以选择其它值，只要其占组合物的重量百分比符合上表1即可。 

下面详细描述本发明提供的水成型的橡皮泥制造方法的第二实施例。本实施例与前述第一实施例相比，除了步骤S02中麦芽糖和麦芽糖醇的添加量之外，其它步骤均相同：本实施例中，所述麦芽糖的添加量为20g、麦芽糖醇的添加量为10g。 

本实施例可得到的是不粘手、易于成型的橡皮泥组合物。并且，通过与前述第一实施例对比可发现，随着麦芽糖和麦芽糖醇含量的提高，所述组合物的硬度会增大、且组合物间的粘度会增强。 

下面详细描述本发明提供的水成型的橡皮泥制造方法的第三实施例。本实施例与前述第一实施例相比，亦只存在除了步骤S02中麦芽糖和麦芽糖醇添加量的区别。具体实现时，本实施例中，所述麦芽糖的添加量为10g、麦芽糖醇的添加量为5g。 

本实施例得到的是轻微粘手、易于成型的橡皮泥组合物。并且，通过与 前述第一实施例对比可发现，随着麦芽糖和麦芽糖醇含量的降低，所述组合物会变得更加柔软、更加粘手。 

另外，为了更好地体现所述麦芽糖和麦芽糖醇成分对组合物性能的影响，本发明还提供了一个对比实验，该实验与上述各实施例相比，其唯一的区别在于：在步骤S02中，不添加任何麦芽糖或麦芽糖醇。结果，该实验得到的组合物非常粘手、难以操作、基本不具有可塑性，丧失了上述各实施例可达到的任何期待的性能。 

本发明具有增强安全性、低成本、并且具有柔软、干燥后不易破裂、重量轻、造型性能好、使用安全、并且原材料易于取得、成本低等诸多优点，适合儿童或艺术家使用。 

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种水溶性橡皮泥组合物，其特征在于，所述组合物包括有：聚乙烯醇、醋酸乙烯树脂、水、麦芽糖、麦芽糖醇、以及粒径为5-100μm的空心微珠。

2.如权利要求1所述的水溶性橡皮泥组合物，其特征在于，所述组合物还含有湿润剂。

3.如权利要求2所述的水溶性橡皮泥组合物，其特征在于，所述组合物还含有添加剂，且所述添加剂含有着色剂、芳香剂、防腐剂、苦味剂中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的水溶性橡皮泥组合物，其特征在于，上述各组分占组合物的重量百分比如下：

聚乙烯醇      10-15％；

麦芽糖        10-20％；

麦芽糖醇      5-10％；

水            45-50％；

醋酸乙烯树脂  3-10％；

空心微珠      4-6％；

湿润剂        3-6％；

添加剂        1-5％。

5.如权利要求2-4中任一项所述的水溶性橡皮泥组合物，其特征在于，所述醋酸乙烯树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、或改性聚醋酸乙烯；所述湿润剂为甘油、山梨醇、或二醇。

6.一种水溶性橡皮泥组合物制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

按照水∶聚乙烯醇为3∶1-4∶1的重量比例在水中加入聚乙烯醇后，将 其混合物在85-90℃的温度下搅拌加热至形成清晰透明的聚乙烯醇膏体；

在所述膏体中加入醋酸乙烯树脂乳剂、麦芽糖和麦芽糖醇，并搅拌充分；

在上述组合物中加入空心微珠，并使其完全混合。

7.如权利要求6所述的水溶性橡皮泥组合物制造方法，其特征在于，在所述膏体中加入醋酸乙烯树脂乳剂、麦芽糖和麦芽糖醇，并搅拌充分后，还包括以下步骤：

在所述搅拌充分的半成品中加入湿润剂和添加剂，所述湿润剂为甘油、山梨醇、或二醇，添加剂包括着色剂、防腐剂、芳香剂、苦味剂中的一种或多种。

8.如权利要求6-7中任一项所述的水溶性橡皮泥组合物制造方法，其特征在于，所述添加的醋酸乙烯树脂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯、或改性聚醋酸乙烯。

9.如权利要求7所述的水溶性橡皮泥组合物制造方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的添加量为13克、水量为51克、醋酸乙烯树脂量为5克、湿润剂添加量为5克、添加剂的量为1克、而所述麦芽糖的添加量为20克或10克、麦芽糖醇的添加量为10克或5克。