CN102382476A - 常温可塑性变形材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常温可塑性变形材料，由重量份数的以下组分组成：硬脂酸盐62-72份，液体石蜡25-35份，饱和高级脂肪酸0-5份，填料0-8份以及加工助剂2-5份。本发明还同时提供了该种材料的制备方法。采用上述技术方案制得的材料，其使用温度为15℃-30℃，在常温较小受力情况下产生塑性变形，且变形时不会出现裂纹，本发明的材料可以回收利用，制造成本低，性质稳定，对环境耐受性能好。

Description

常温可塑性变形材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种可塑性材料，特别涉及一种用于制作试验模型的常温较小受力情况下的可塑性变形材料，本发明还提供了该种材料的制造方法。

背景技术

在科学研究中，模型的建立占有重要地位，根据不同的研究目的需求，就需要用到不同的可塑性材料制作不同材质的模型，目前可塑性材料主要有高分子材料、金属材料、合金材料、粘土、橡皮泥等。高分子材料主要是热塑性材料，在10-150℃时，具有塑性，但是冷却至室温时则变得硬而脆；金属材料包括铁、铜、铝及其相关复合材料（铝合金等），可以用它们制备出不同结构的物体，但是其硬度高，变形需要较高的应力。合金材料，如铜基合金、铝合金材料等，只有在高温条件下（500℃）才显示塑性。粘土、橡皮泥虽然在小作用力下就可以变形，但是材料易裂、变形量不易测量，而且材料中含有大量的水分（约30%左右），材料易风干、性能不稳定，其物理变形性能易发生改变。另外目前市场上还有一种常用的蜂窝铝材料，其变形应力较大。因此，在测试物体受力较小变形领域，科研人士希望寻找到一种常温可塑性变形材料，该种材料能够在常温较小受力情况下产生塑性变形，且变形时不会出现裂纹，性质稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种在常温较小受力情况下产生塑性变形，变形可控，且在变形时不会出现裂纹的常温可塑性变形材料，本发明还提供了该种材料的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：一种常温可塑性变形材料，其特征在于：由重量份数的以下组分组成：硬脂酸盐60-72份，液体石蜡25-35份，饱和高级脂肪酸0-5份，填料0-8份以及加工助剂2-5份；

所述饱和高级脂肪酸为硬脂酸或软脂酸；

所述填料为碳酸钙或者硅酸盐或者二氧化硅或者二氧化钛；

所述硬脂酸盐为硬脂酸钠、硬脂酸钾中的至少一种；

所述加工助剂为脱模剂、颜料、氧化剂、抗菌剂中的至少一种与交联剂或者仅为交联剂。

采用上述技术方案，其使用温度为15℃-30℃，较小受力情况下产生塑性变形，可塑性变形且变形可控、不会出现裂纹，本发明的材料在使用后还可再次经加热、成型制成可塑性材料，也就是说本发明的材料可以回收利用，制造成本低，性质稳定，对环境耐受性能好。

在上述技术方案中，由重量份数的以下组分组成：硬脂酸盐64-70份，液体石蜡28-30份，饱和高级脂肪酸0-5份，填料0-8份以及交联剂2-3份。

在上述技术方案中：所述交联剂为聚乙烯醇。

在上述技术方案中：所述的脱模剂为蜡系列、表面活性剂系列、无机粉末系列；所述的抗氧化剂为二丁基羟基甲苯或丁基羟基茴香醚；所述的抗菌剂为无机抗菌剂或有机抗菌剂。

本发明的常温下的塑性变形材料是这样制成的：一种常温塑性变形材料的制造方法，由以下步骤制成：（1）、按权利要求1中的配比准备原材料；

（2）、将上述原材料加入反应罐中，加热至70-150℃搅拌2-5h,至充分混合均匀，然后在模具中挤压成型，然后冷却至室温即得到该种常温可塑性变形材料。本发明的制备方法简单，制造成本低。

在上述技术方案中：所述在模具中挤压成型的压力为2Mpa。

本发明的有益效果是：本发明的材料在常温较小受力情况下产生塑性变形，在变形时不会出现裂纹，其性质稳定，对环境的耐受性能好，且本发明可以回收，能反复用于制作模型，制造成本低，降低了实验成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式以及表1对本发明作进一步的说明，各实施例中的组分见表1所示:

表1

实施例1-2，将表1中实施例1-2中的各种材料按比例先初步搅拌混合，然后加入反应罐中，加热至70℃搅拌5h,至充分混合均匀，然后放入直径为20mm，高为100mm的圆柱体模具中，压力为2Mpa压制成型，然后冷却至室温即得到这些常温可塑性变形材料制成的圆柱体。

实施例3-4：将表1中实施例:3-4中的各种材料按比例先初步搅拌混合，然后加入反应罐中，加热至95℃搅拌4h,至充分混合均匀，然后放入直径为20mm，高为100mm的圆柱体模具中，压力为2Mpa压制成型，然后冷却至室温即得到这些常温可塑性变形材料制成的圆柱体。

实施例5：将表1中实施例5中的各种材料按比例先初步搅拌混合，然后加入反应罐中，加热至120℃搅拌3h,至充分混合均匀，然后放入直径为20mm，高为100mm的圆柱体模具中，压力为2Mpa压制成型，然后冷却至室温即得到该种常温可塑性变形材料制成的圆柱体。

实施例6：将表1中实施例6中的各种材料按比例先初步搅拌混合，然后加入反应罐中，加热至150℃搅拌2h,至充分混合均匀，然后放入直径为20mm，高为100mm的圆柱体模具中，压力为2Mpa压制成型，然后冷却至室温即得到该种常温可塑性变形材料制成的圆柱体。

对本发明的材料做性能测验：

1、取出本发明实施例1-6制成的圆柱体分别均从1m、2m、3m、5m、7m的高度垂直自由落下，材料发生塑性变形，但均未出现裂纹。

2、取出本发明实施例1-6得到的材料制成的圆柱体，在试验之前用激光三维扫描仪分别对这些圆柱体进行扫描，记录它们的外形。然后将它们置于7m高的位置，自由落体落下，再用激光三维扫描仪分别对它们进行扫描，测得竖直方向变形量和水平方向直径变形量，具体结果参见表2。

表2本发明具体实施例制备材料的变形情况

由此可见，本发明的材料可塑性变形且变形可控、不会出现裂纹，性质稳定，对环境耐受性能好。

Claims (6)

1.一种常温可塑性变形材料，其特征在于：由重量份数的以下组分组成：硬脂酸盐60-72份，液体石蜡25-35份，饱和高级脂肪酸0-5份，填料0-8份以及加工助剂2-5份；

所述饱和高级脂肪酸为硬脂酸或软脂酸；

所述填料为碳酸钙或者硅酸盐或者二氧化硅或者二氧化钛；

所述硬脂酸盐为硬脂酸钠、硬脂酸钾中的至少一种；

所述加工助剂为脱模剂、颜料、氧化剂、抗菌剂中的至少一种与交联剂的混合物或者仅为交联剂。

2.根据权利要求1所述常温可塑性变形材料，其特征在于：由重量份数的以下组分组成：硬脂酸盐64-70份，液体石蜡28-30份，饱和高级脂肪酸0-5份，填料0-8份以及交联剂2-3份。

3.根据权利要求1或2所述常温可塑性变形材料，其特征在于：所述交联剂为聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述的一种常温可塑性变形材料，其特征在于：所述的脱模剂为蜡系列、表面活性剂系列、无机粉末系列；所述的抗氧化剂为二丁基羟基甲苯或丁基羟基茴香醚；所述的抗菌剂为无机抗菌剂或有机抗菌剂。

5.一种常温塑性变形材料的制造方法，其特征在于：由以下步骤制成：（1）、按权利要求1或2中的配比准备原材料；

（2）、将上述原材料加入反应罐中，加热至70-150℃搅拌2-5h,至充分混合均匀，然后在模具中挤压成型，然后冷却至室温即得到常温可塑性变形材料。

6.根据权利要求5所述常温塑性变形材料的制备方法，其特征在于：所述在模具中挤压成型的压力为2Mpa。