CN103319826B - 一种水溶性粘土组合物及其制备方法 - Google Patents

一种水溶性粘土组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水溶性粘土组合物及其制备方法。该粘土组合物包括聚乙烯醇、水、六偏磷酸钠、聚氧乙烯、润湿剂以及空心微珠等成份。其制造方法包括:按照预定的比例在水中加入聚乙烯醇后,将其混合物在90-98℃的温度下搅拌加热约半小时,直到形成透明的胶状物质;在上述透明胶中加入六偏磷酸钠、聚氧乙烯、润湿剂以及粒径为5-60μm的空心微珠充分搅拌均匀即可。本发明涉的一种水溶性粘土组合物重量超轻、高质量、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、易于操作、稳定性好,且适用于挤压各种造型。

Description

一种水溶性粘土组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于作为手工艺材料的造型粘土领域,尤其是指一种水溶性粘土组合物及其制备方法。
背景技术
现有技术已有各种各样作为手工艺造型材料的粘土或橡皮泥,如美国专利第U.S.Pat.No.5,364,892号揭露了一种水溶性橡皮泥,所含空心微珠具有降低水溶性橡皮泥重量的功能,并且,该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,这种水溶性橡皮泥中还使用了胶凝剂如硼砂、或其它含硼化学试剂,而这些化学制品如果咽下会产生剧毒,为了防止误食,该橡皮泥不适合儿童使用,且因含毒性成份,作为手工艺品不宜广泛使用。中国专利第ZL200910104830.8号以及对应的美国专利第U.S.Pat.No.7,897,659号也公开了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,该水溶性橡皮泥组合物在重量、毒性、韧性、手感、表面光泽等方面均有改进,但在投入大量生产时因太粘包装无法达到预期效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于:提供一种水溶性粘土组合物及其制备方法,以克服现有技术的橡皮泥组合物在重量、毒性、韧性、手感、表面光泽、粘性等方面不足等问题,从而获得重量超轻、无毒安全、不黏手、韧性佳、表面光滑、干后不易变形、手感好、可使用性强并且其成分容易得到、成本不高的一种水溶性粘土组合物。
为解决上述技术问题,本发明的采取的技术方案是:提供一种水溶性粘土组合物,包括聚乙烯醇、水、六偏磷酸钠、润湿剂以及空心微珠。
所述粘土组合物进一步包含有聚氧乙烯;所述空心微珠粒径为5-60μm。
所述聚氧乙烯在组合物中的重量百分含量为0~0.5%。
所述粘土组合物进一步包括添加剂。
所述添加剂占组合物的重量百分含量为2~8%。
所述润湿剂包括山梨醇和/或丙二醇;所述添加剂包括着色剂和/或防腐剂。
所述粘土组合物所含组分及其所占组合物的重量百分比为:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
六偏磷酸钠1~2%
湿润剂6~10%
余量为水。
所述粘土组合物所含组分及其所占组合物的重量百分比为:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
添加剂2~8%
水63~67%
聚氧乙烯0~0.5%
六偏磷酸钠1~2%
湿润剂6~10%。
优选地,所述粘土组合物所含组分及其重量份为:
聚乙烯醇19重量份
六偏磷酸钠2重量份
空心微珠4.6重量份
聚氧乙烯0.4重量份
润湿剂8重量份
添加剂3重量份
水63重量份。
本发明还提供水溶性粘土组合物的制备方法包括以下步骤:
1)在一定量的水中加入聚乙烯醇,将其混合物搅拌在一定温度下加热一定时间,然后加一定量的六偏磷酸钠直到聚乙烯醇形成清晰透明的胶体;
2)在所述胶体中加入一定量的空心微珠,再加润湿剂使其完全混合均匀。
其中,所述第1步骤中是在90-98℃的温度下加热;所述步骤2进一步是指在所述胶体中加入一定量的空心微珠,再加聚氧乙烯和润湿剂使其完全混合均匀。
该制备方法进一步包括步骤3:在步骤2所得的混合物中加入一定量的添加剂。
本发明的有益效果:本发明通过采用六偏磷酸钠代替硼类化合物,从而提供了一种新的重量超轻、高质量、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、易于操作、稳定性好的水溶性超轻粘土产品,且适用于挤压各种造型。
具体实施方式
本发明的水溶性超轻粘土组合物,包括有:聚乙烯醇、水、六偏磷酸钠、润湿剂以及空心微珠。
优选地,该粘土组合物进一步包含有聚氧乙烯。空心微珠粒径优选为5-60μm,为人造树脂空心微珠。
粘土组合物还可包括添加剂。所述润湿剂包括山梨醇和/或丙二醇。
作为一种实施方式,本发明粘土组合物的各组分及其所占组合物的重量百分比如下:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
六偏磷酸钠1~2%
湿润剂6~10%
余量为水。
作为一较佳实施方式,该粘土组合物中进一步包括有重量百分含量为0~0.5%的聚氧乙烯。
所述添加剂包括着色剂和/或防腐剂等。
作为另一实施方式,该粘土组合物中进一步包括有重量百分含量为2~8%的添加剂。
本发明的再一实施方式中,该粘土组合物各组份及其重量百分含量如下:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
添加剂2~8%
水63~67%
聚氧乙烯0~0.5%
六偏磷酸钠1~2%
湿润剂6~10%。
作为最佳实施方式,本发明粘土组合物的各成份配比如下:
PVA19重量份
六偏磷酸钠2重量份
(人造树脂)空心微珠4.6重量份
聚氧乙烯0.4重量份
润湿剂8重量份
添加剂3重量份
水63重量份。
本发明的水溶性超轻粘土组合物的制造方法,包括:按照成份配比的例在水中加入聚乙烯醇后,将其混合物在90-98℃的温度下搅拌加热约半小时,直到形成透明的胶状物质;在上述透明胶中加入六偏磷酸钠、聚氧乙烯、润湿剂以及粒径为5-60μm的空心微珠充分搅拌均匀即可。具体步骤为:
(1)在一定量的水中加入PVA,将其混合物搅拌在90-98℃的温度下加热约半小时,然后加一定量的六偏磷酸钠直到PVA形成清晰透明的胶体;
(2)在所述胶体中加入一定量的(人造树脂)空心微珠,再加聚氧乙烯及润湿剂使其完全混合均匀;
(3)为了提高得到的组合物的稳定性,还可在上述步骤2所得的半成品中加入一定量的添加剂。
经过上述步骤后,即可得到重量轻、高质量、不粘手、易于操作、稳定性好的超轻粘土组合物。超轻粘土主要用于挤压各种造型。
具体实现时,上述各成分的添加量可以进行适当选择,只要其占组合物的重量百分比符合配方表即可。
本发明的实施例通过采用六偏磷酸钠代替硼类化合物,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、稳定性好的水溶性超轻粘土产品。
下面举例进一步阐明本发明水溶性粘土组合物及其制备方法。
例1
本发明提供的水溶性超轻粘土是由以下步骤制备而成:
1)在63g水中加入19gPVA,将其混合物搅拌在90-98℃的温度下加热约半小时,然后加2g六偏磷酸钠直到PVA形成清晰透明的胶体;
2)在所述胶体中加入4.6g(人造树脂)空心微珠,再加0.4g聚氧乙烯及8g的润湿剂使其完全混合均匀;
3)为了提高得到的组合物的稳定性,还可在上述半成品中加入3g添加剂,包括着色剂、防腐剂等。
本实施例所制得的水溶性粘土组合物具有重量超轻、无毒、不黏手、韧性佳、表面光滑、不易变形、手感好、稳定性好特点。
例2
本实施例与例1相比,除了步骤1中六偏磷酸钠的改变,其它步骤均相同:本实施例中,所述六偏磷酸钠由三聚磷酸钠代替。
本实施例可得到的是手感非常差且粘手的超轻粘土组合物。
例3
本实施例与前述例1相比,亦只存在除了步骤1中六偏磷酸钠的改变,其它步骤均相同:本实施例中,所述六偏磷酸钠的添加量为成份配比的1%,同时相应调整所述水的添加量,同最佳实施案中比较六偏磷酸钠的添加量下降水的添加量增加。
相对于例1,本实施例得到的是轻微粘手、易于成型且其它性能均较佳的超轻粘土组合物。
例4
本实施例与前述例1相比,亦只存在除了步骤2中润湿剂的改变,其它步骤均相同:本实施例中,所述润湿剂的添加量约占成份配比的3%,同时相应调整所述水的添加量。同最佳实施案中比较润湿剂的添加量下降水的添加量增加。
本实施例得到的是手感软、易于成型且不开裂但放置一周后容易反粘(挤压无法成形)的超轻粘土组合物。

Claims (9)

1.一种水溶性粘土组合物,其特征在于:所述粘土组合物所含组分及其所占组合物的重量百分比为:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
六偏磷酸钠1~2%
润湿剂6~10%
余量为水。
2.如权利要求1所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述粘土组合物进一步包含有聚氧乙烯;所述空心微珠粒径为5-60μm。
3.如权利要求2所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述聚氧乙烯在组合物中的重量百分含量为0~0.5%。
4.如权利要求1所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述粘土组合物进一步包括添加剂;所述润湿剂包括山梨醇和/或丙二醇。
5.如权利要求4所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述添加剂占组合物的重量百分含量为2~8%;所述添加剂包括着色剂和/或防腐剂。
6.如权利要求1所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述粘土组合物所含组分及其所占组合物的重量百分比为:
聚乙烯醇18~22%
空心微珠4~6%
添加剂2~8%
水63~67%
聚氧乙烯0~0.5%
六偏磷酸钠1~2%
润湿剂6~10%。
7.如权利要求1所述的水溶性粘土组合物,其特征在于:所述粘土组合物所含组分及其重量份为:
聚乙烯醇19重量份
六偏磷酸钠2重量份
空心微珠4.6重量份
聚氧乙烯0.4重量份
润湿剂8重量份
添加剂3重量份
水63重量份。
8.如权利要求1~6中任一项所述的水溶性粘土组合物,其制备方法包括以下步骤:
1)在一定量的水中加入聚乙烯醇,将其混合物搅拌在一定温度下加热一定时间,然后加一定量的六偏磷酸钠直到聚乙烯醇形成清晰透明的胶体;
2)在所述胶体中加入一定量的空心微珠,再加润湿剂使其完全混合均匀。
9.如权利要求8所述的水溶性粘土组合物的制备方法,其特征在于:所述第1步骤中是在90-98℃的温度下加热;所述步骤2是在所述胶体中加入一定量的空心微珠,再加聚氧乙烯和润湿剂使其完全混合均匀;该制备方法进一步包括步骤3:在步骤2所得的混合物中加入一定量的添加剂。
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