CN103288381A - 混合砂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂料技术领域，尤其涉及混合砂料及其制备方法，本发明的混合砂料包含有固体颗粒、粘合剂，粘合剂包覆在固体颗粒表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，本发明在固体颗粒表面的包覆层是由两种不同状态粘合剂组成，较硬的聚乙烯蜡使混合砂料外形稳定，较软的聚异丁烯使混合砂料具有可塑性，这种合成材料状态类似湿的沙子，但是粘性更好而又不粘手，不会变干，用途广泛，可用作儿童玩具、儿童乐园游戏材料、艺术教学材料等，可用于造型、雕刻、制造微缩景观与建筑等沙雕造型。
Description
技术领域：
本发明涉及砂料技术领域，尤其涉及混合砂料及其制备方法。
背景技术：
沙，广泛分布于沙漠、海滩和河床等，除建筑领域外，一直不为他用。沙由于没有粘性很难成型，因而利用沙为原料制作具有不同风格的成形工艺品，还没有好的工艺方法，所能见到的利用沙制作工艺品的仅有在塑料、石膏等成形物质上喷沙的方法，但是，所制出的工艺品缺乏质感、沙易脱落，表面光洁度差、不美观。
发明内容：
本发明的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种具有粘性、不粘手、不变干、又可以造型的混合砂料，同时还提供这种混合砂料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
混合砂料，包含有固体颗粒、粘合剂，粘合剂包覆在固体颗粒表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成。
较佳地，各组分以重量份计为：固体颗粒300~3000份、聚乙烯蜡10~25份、聚异丁烯30~70份。
更佳地，各组分以重量份计为：固体颗粒550~1650份、聚乙烯蜡15~20份、聚异丁烯40~60份。
较佳地，所述固体颗粒为海砂。
较佳地，所述固体颗粒也可以为石英砂。
较佳地，所述固体颗粒还可以为木屑。
本发明还公开上述混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
A、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解；
B、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂；
C、在粘合剂中加入固体颗粒；
D、在冷却的过程中，对粘合剂和固体颗粒进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
较佳地，所述步骤A和步骤B同时进行。
较佳地，所述步骤C中在粘合剂中加入固体颗粒之前，先把固体颗粒加热到与粘合剂相同的熔点温度。
本发明有益效果在于：本发明的混合砂料包含有固体颗粒、粘合剂，粘合剂包覆在固体颗粒表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，本发明在固体颗粒表面的包覆层是由两种不同状态粘合剂组成，较硬的聚乙烯蜡使混合砂料外形稳定，较软的聚异丁烯使混合砂料具有可塑性，这种合成材料状态类似湿的沙子，但是粘性更好而又不粘手，不会变干，用途广泛，可用作儿童玩具、儿童乐园游戏材料、艺术教学材料等，可用于造型、雕刻、制造微缩景观与建筑等沙雕造型。
具体实施方式：
下面结合优选实施例对本发明作进一步说明。
混合砂料，包含有微小固体颗粒、粘合剂，粘合剂包覆在微小固体颗粒表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：微小固体颗粒300~3000份、聚乙烯蜡10~25份、聚异丁烯30~70份。固体颗粒为海砂，也可以为石英砂，还可以为锯末、木屑。微小固体颗粒的粒度在50~200目之间。
本发明还公开上述混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把固体颗粒加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的固体颗粒；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和固体颗粒进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。当固体颗粒被揉合到粘合剂达到软固相时，同时大部分的固体颗粒被粘合剂所覆盖，并有分离倾向时，例如，在粘合剂和固体颗粒间存在一定的空隙，就可以达到所要的效果，即砂状材料达到所要的特性。当达到了这临界点，并且回到了室温时，就可以获得包含软固相粘合剂的砂状混合砂料，粘合剂处于固态形态，但性质柔软，可以用手进行操作。更好的是，材料是有粘性的，而不是像传统的艺术工艺中砂料松散的形态。
作为优选方案，步骤A和步骤B可以同时进行。
制得的混合砂料在室温(大约20℃)、储藏温度(大约10℃)和手工操作温度(大约35℃)时保持柔软状态。因此，混合砂料对温度的反应不敏感，可以在较大的温度范围内保持良好的工作特性。无论制备过程中的工作强度有多大，工作时间有多长，都能够保持混合砂料有合适的柔软度。混合砂料的粘合剂的含量越高，硬度就越高，反之亦然。
制备出来的混合砂料可以直接应用于雕塑或造型，不需要预处理或预热。当成品完成后，保存时通过加热到熔点以上的温度，材料就会变硬。加热可以在在普通的家用烤箱，或对于较大的雕塑或景观，可以借助热风枪进行加热。加热时，粘合剂会溶化，但是，由于粘合剂的粘性比较高，尽管在熔融状态下，在没有任何机械作用下，都能保持雕塑的形态和造型。如果采用了低自然密度的微粒，由于重力的效应减少了，这个优势会更加明显。
如果雕塑进行冷却，因为冷却过程中没有任何的机械作用，粘合剂会保持其硬固相。同时，微粒间形成了连结，在这些连结中，粘合剂还是保持硬相。从而，可以得到能永久保持外形的，变硬的成品。成品不但坚硬，还防水。因此，通过这种方法制作的雕塑和景观可以应用于水族馆的装饰或类似的场所。
本发明的方法还可以实现壳结构，只要作品的表面达到了粘合剂的熔点，而下部分没有受热，那么内部还是柔软的，因此可以挖空。制作浮雕时，上部分需要硬化，这种情况也能适用，例如，制作景观结构时，变硬的表面层与底层分离，这种情况下，下部分柔软，未变硬的材料仍然留在底层。
对于不需要硬化的结构，可以把粘合剂加热到熔点，然后对其进行揉捏，或进行机械处理，就可以循环利用了。在这种情况下，混合砂料温度冷却到室温，恢复原始形态，这样就可以重复再利用材料了。
如有需要，雕塑可以重新加工，在加热过程中，对雕塑进行机械加工，当要对雕塑进行重新加工时，加热也应该是局部的。重新对雕塑加热后，混合砂料的粘合剂会溶化，在其恢复室温的硬相前，可以对雕塑进一步加工，然后再等雕塑冷却到其固态的硬相，可重新加工的次数可以很多次。
本发明在固体颗粒表面的包覆层是由两种不同状态粘合剂组成，较硬的聚乙烯蜡使混合砂料外形稳定，较软的聚异丁烯使混合砂料具有可塑性，这种合成材料状态类似湿的沙子，但是粘性更好而又不粘手，不会变干，用途广泛，可用作儿童玩具、儿童乐园游戏材料、艺术教学材料等，可用于造型、雕刻、制造微缩景观与建筑等沙雕造型。
实施例1
本实施例的混合砂料，包含有木屑、粘合剂，粘合剂包覆在木屑表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：木屑300g、聚乙烯蜡25 g、聚异丁烯70 g。木屑的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把木屑加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和木屑进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
实施例2
本实施例的混合砂料，包含有海砂、粘合剂，粘合剂包覆在海砂表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：海砂3000g、聚乙烯蜡10 g、聚异丁烯30 g。海砂的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把海砂加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和海砂进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
实施例3
本实施例的混合砂料，包含有石英砂、粘合剂，粘合剂包覆在石英砂表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：石英砂1650g、聚乙烯蜡17 g、聚异丁烯51 g。石英砂的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把石英砂加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和石英砂进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
实施例4
本实施例的混合砂料，包含有木屑、粘合剂，粘合剂包覆在木屑表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：木屑550g、聚乙烯蜡17 g、聚异丁烯51 g。木屑的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把木屑加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和木屑进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
实施例5
本实施例的混合砂料，包含有木屑、粘合剂，粘合剂包覆在木屑表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：木屑1000g、聚乙烯蜡15 g、聚异丁烯40 g。木屑的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把木屑加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和木屑进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
实施例6
本实施例的混合砂料，包含有石英砂、粘合剂，粘合剂包覆在石英砂表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成，各组分以重量份计为：石英砂2000g、聚乙烯蜡20 g、聚异丁烯60 g。石英砂的粒度在50~200目之间。
本实施例的混合砂料的制备方法，它包括有以下步骤：
一、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解，熔点范围为60~120℃；
二、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂，并加热到熔点温度；
三、先把石英砂加热到与粘合剂相同的熔点温度，然后在粘合剂中加入加热后的木屑；
四、在冷却的过程中，对粘合剂和石英砂进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
当然，以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (9)
1.混合砂料，其特征在于：包含有固体颗粒、粘合剂，粘合剂包覆在固体颗粒表面上形成包覆层，粘合剂至少由聚乙烯蜡和聚异丁烯混合而成。
2.根据权利要求1所述的混合砂料，其特征在于，各组分以重量份计为：固体颗粒300~3000份、聚乙烯蜡10~25份、聚异丁烯30~70份。
3.根据权利要求2所述的混合砂料，其特征在于，各组分以重量份计为：固体颗粒550~1650份、聚乙烯蜡15~20份、聚异丁烯40~60份。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的混合砂料，其特征在于：所述固体颗粒为海砂。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的混合砂料，其特征在于：所述固体颗粒为石英砂。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的混合砂料，其特征在于：所述固体颗粒为木屑。
7.如权利要求1~6任意一项所述的混合砂料的制备方法，其特征在于，它包括有以下步骤：
A、分别将聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料加热熔解；
B、将熔解后的聚乙烯蜡原料和聚异丁烯原料混合形成粘合剂；
C、在粘合剂中加入固体颗粒；
D、在冷却的过程中，对粘合剂和固体颗粒进行揉合成型或机械加工成型，得到混合砂料。
8.根据权利要求7所述的混合砂料，其特征在于：所述步骤A和步骤B同时进行。
9.根据权利要求7所述的混合砂料，其特征在于：所述步骤C中在粘合剂中加入固体颗粒之前，先把固体颗粒加热到与粘合剂相同的熔点温度。
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