CN105169695B - Eva环保拼图玩具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种EVA环保拼图玩具，属于儿童玩具制造的技术领域。本发明的EVA环保拼图玩具，包括多个单体，所述每一个单体包括一个由EVA组合物材料制成的主体，所述主体的上主表面和下主表面的至少一个上印刷有部分图案；所述主体还具有一个外圆周侧表面，所述外圆周侧表面形成有向内凹陷的结构，所述外圆周侧表面还形成有向外凸出的结构，所述向内凹陷的结构和向外凸出的结构能够以可拆卸地方式将所述多个单体拼接在一起，以便在所述主体的上主表面和下主表面的至少一个上呈现完整的图案。本发明的EVA环保拼图玩具不仅无毒无味，符合儿童玩具对健康环保的要求，而且其质地柔软、阻燃性好，具有良好的耐磨性和耐久性。
Description
技术领域
本发明属于儿童玩具制造的技术领域，更具体的说，本发明涉及一种EVA环保拼图玩具。
背景技术
玩具是儿童生活中所必不可少的物品，它伴随着儿童的成长，给儿童生活增添了乐趣，同时也能够启迪智慧。玩具的种类很多，而其中拼图玩具是广受欢迎的一种智力游戏，它变化多端，难度不一，深受不同年龄段儿童的欢迎。个性化的拼图，拼凑的不仅仅是一张照片，而是一个故事，一段回忆。在现有技术中，拼图通常采用木质或纸质材料，它们不仅容易燃烧，而且耐水耐脏性较差。为此，现有技术中也开发了EVA材质的拼图玩具，但其缺点是容易变形，而且作为发泡材料，其通常会产生类似于氨气味道的气体，可能会给儿童的身体健康带来一定的隐患，因而需要提供一种环保、健康、无味的EVA环保拼图玩具。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种EVA环保拼图玩具。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
一种EVA环保拼图玩具，其特征在于：包括多个单体，所述每一个单体包括一个由EVA组合物材料制成的主体，所述主体的上主表面和下主表面的至少一个印刷有部分图案；所述主体还具有一个外圆周侧表面，所述外圆周侧表面形成有向内凹陷的结构，所述外圆周侧表面还形成有向外凸出的结构，所述向内凹陷的结构和向外凸出的结构能够以可拆卸地方式将所述多个单体拼接在一起，以便在所述主体的上主表面和下主表面的至少一个上呈现完整的图案。
所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：10.0~12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0~5.5wt%的氧化镁、3.0~3.5wt%的氧化锌、0.8~1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.0~1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.6~0.8wt%的乙酰氧基硅烷、1.5~2.0wt%的润滑剂、1.2~1.5wt%的发泡剂、0.8~1.0wt%的羧酸铁、0.50~0.60wt%的过氧化二异丙苯、0.10~0.20wt%的抗氧化剂，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）。
其中，所述羧酸铁为氯化铁与富马酸在二甲基甲酰胺溶液中反应得到。
其中，所述EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：
（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙酰氧基硅烷、润滑剂、羧酸铁、抗氧剂，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；
（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼5~8分钟，温度为110~120℃；然后加入发泡剂和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4~6分钟，温度为120~125℃；
（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；
（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料；
（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型。
其中，发泡温度为165~180℃，压力为12~15 MPa，发泡时间为10~15 分钟。
本发明所述的EVA环保拼图玩具具有以下有益效果：
本发明的EVA环保拼图玩具不仅无毒无味，符合儿童玩具对健康环保的要求，而且其质地柔软、阻燃性好，具有良好的耐磨性和耐久性。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明所述的EVA环保拼图玩具做进一步的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
本发明涉及的EVA环保拼图玩具，包括多个单体，所述每一个单体包括一个由EVA组合物材料制成的主体，所述主体的上主表面和下主表面的至少一个印刷有部分图案；所述主体还具有一个外圆周侧表面，所述外圆周侧表面形成有向内凹陷的结构，所述外圆周侧表面还形成有向外凸出的结构，所述向内凹陷的结构和向外凸出的结构能够以可拆卸地方式将所述多个单体拼接在一起，以便在所述主体的上主表面和下主表面的至少一个上呈现完整的图案。
在本发明中，所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：10.0~12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0~5.5wt%的氧化镁、3.0~3.5wt%的氧化锌、0.8~1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.0~1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.6~0.8wt%的乙酰氧基硅烷、1.5~2.0wt%的润滑剂、1.2~1.5wt%的发泡剂、0.8~1.0wt%的羧酸铁、0.50~0.60wt%的过氧化二异丙苯、0.10~0.20wt%的抗氧化剂，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）。其中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中，醋酸乙烯酯的含量为15~30wt%，作为示例性地在本发明的实施例和比较例中，所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物选择EVA UE631（台聚）。在本发明中的组合物材料中添加低密度聚乙烯树脂可以提高材料的表面质量，并且提高材料的耐水性和耐污性，作为示例性地，在本发明的实施例和比较例中，低密度聚乙烯树脂选择的牌号为LD159(中石化)。在本发明的实施例和比较例中，所述聚丁烯基琥珀酸酯例如可以通过聚丁烯与马来酸酐在120~180℃下反应制备得到，并且所述聚丁烯基琥珀酸酯的分子量为1200~2000。在本发明的实施例和比较例中，羧酸铁由氯化铁、富马酸，和氢氧化钠在二甲基甲酰胺溶液中于100~120℃下反应制备，然后滤出固体，并通过洗涤、浸泡去除溶剂，回收固体即可得到所述羧酸铁。作为示例性地，所述氯化铁、富马酸和氢氧化钠的摩尔比为5：5：3。在本发明中，所述乙酰氧基硅烷选自甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷，或乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一种。所述润滑剂选自聚乙烯蜡、微晶石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬质酸钡，或亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种，优选为亚乙基双硬脂酰胺。所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲硫胺中的至少一种。所述抗氧剂可以选择烷基酚类抗氧剂、亚烷基酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫酯类抗氧剂，此外也可以选择复合抗氧剂。具体的例子例如可以选择抗氧剂168、BHT、亚磷酸二辛酯、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸辛基二苯酯、亚磷酸三辛酯；作为复合抗氧剂，例如可以选择B215、B225等。
实施例1
在本实施例中，所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：10.0wt%的低密度聚乙烯、5.5wt%的氧化镁、3.0wt%的氧化锌、1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的微晶石蜡、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.8wt%的羧酸铁、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、微晶石蜡、羧酸铁、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入发泡剂和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
实施例2
在本实施例中，所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0wt%的氧化镁、3.5wt%的氧化锌、0.8wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的硬脂酸锌、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.8wt%的羧酸铁、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、硬脂酸锌、羧酸铁、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入偶氮二甲酰胺和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
实施例3
在本实施例中，所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0wt%的氧化镁、3.5wt%的氧化锌、1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的亚乙基双硬脂酰胺、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.8wt%的羧酸铁、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、亚乙基双硬脂酰胺、羧酸铁、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入偶氮二甲酰胺和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
对比例1
在本对比例中，所述拼图玩具用EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0wt%的氧化镁、3.5wt%的氧化锌、1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的亚乙基双硬脂酰胺、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、亚乙基双硬脂酰胺、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入偶氮二甲酰胺和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
对比例2
在本对比例中，所述拼图玩具用EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0wt%的氧化镁、3.5wt%的氧化锌、1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的亚乙基双硬脂酰胺、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.8wt%的羧酸铁、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、亚乙基双硬脂酰胺、羧酸铁、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入偶氮二甲酰胺和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
对比例3
在本对比例中，所述拼图玩具用EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0wt%的氧化镁、3.5wt%的氧化锌、1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.8wt%的乙烯基三乙酰氧基硅烷、2.0wt%的亚乙基双硬脂酰胺、1.2wt%的偶氮二甲酰胺、0.50wt%的过氧化二异丙苯、0.15wt%的抗氧化剂B225，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。该EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙烯基三乙酰氧基硅烷、亚乙基双硬脂酰胺、抗氧剂B225，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼6分钟，温度控制为110℃；然后加入偶氮二甲酰胺和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4分钟，温度为120℃；（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料，得到直径为2~3mm的颗粒；（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型，发泡温度为170℃，压力为15 MPa，发泡时间为15分钟。
将实施例1~3以及对比例1~3制备得到的材料裁剪成10 cm ×10 cm ×2 cm的片材，并将其放置于50cm×50cm ×50cm的密闭容器中，在温度为40℃的条件下放置10个小时，然后测试其是否具有异味。测试表明实施例1~3制备得到的EVA发泡材料无异味，而对比例1~2稍有异味，对比例3异味较浓。实施例1~3以及对比例1~3制备得到的EVA组合物材料的性能如表1所示。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 硬度(邵氏A) | 53 | 50 | 55 | 48 | 45 | 57 |
| 拉伸强度（MPa）≥ | 16.0 | 15.0 | 19.5 | 16.0 | 15.0 | 19.0 |
| 断裂伸长率（%）≥ | 300 | 300 | 300 | 250 | 250 | 250 |
| 磨损量（mg） | 98 | 105 | 95 | 129 | 150 | 112 |
| 阻燃级别 | V-2 | V-2 | V-2 | V-2 | V-2 | V-2 |
在本发明中，所述的对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种EVA环保拼图玩具，包括多个单体，所述每一个单体包括一个由EVA组合物材料制成的主体，所述主体的上主表面和下主表面的至少一个印刷有部分图案；所述主体还具有一个外圆周侧表面，所述外圆周侧表面形成有向内凹陷的结构，所述外圆周侧表面还形成有向外凸出的结构，所述向内凹陷的结构和向外凸出的结构能够以可拆卸地方式将所述多个单体拼接在一起，以便在所述主体的上主表面和下主表面的至少一个上呈现完整的图案；其特征在于：所述EVA组合物材料以重量百分比计，含有以下组分：10.0~12.0wt%的低密度聚乙烯、5.0~5.5wt%的氧化镁、3.0~3.5wt%的氧化锌、0.8~1.0wt%的三烯丙基异氰脲酸酯、1.0~1.2wt%的聚丁烯基琥珀酸酯、0.6~0.8wt%的乙酰氧基硅烷、1.5~2.0wt%的润滑剂、1.2~1.5wt%的发泡剂、1.0~2.0wt%的颜料、0.8~1.0wt%的羧酸铁、0.50~0.60wt%的过氧化二异丙苯、0.10~0.20wt%的抗氧化剂，和余量的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述乙酰氧基硅烷选自甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷，或乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述润滑剂选自聚乙烯蜡、微晶石蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬质酸钡，或亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述发泡剂选自偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、偶氮二甲硫胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述羧酸铁为氯化铁与富马酸在二甲基甲酰胺溶液中反应得到。
6.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述抗氧剂选自烷基酚类抗氧剂、亚烷基酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧化剂或硫酯类抗氧剂。
7.根据权利要求1所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：所述EVA组合物材料的制备方法包括以下步骤：
（1）混料：按组分配比将低密度聚乙烯、氧化镁、氧化锌、三烯丙基异氰脲酸酯、聚丁烯基琥珀酸酯、乙酰氧基硅烷、润滑剂、羧酸铁、抗氧剂，和乙烯-醋酸乙烯共聚物在混料机中混合均匀得到混合料；
（2）密炼：将步骤（1）得到的混合料倒入密炼机中密炼5~8分钟，温度为110~120℃；然后加入发泡剂和过氧化二异丙苯继续密炼，密炼时间为4~6分钟，温度为120~125℃；
（3）开炼：将步骤（2）密炼好的物料在双辊开炼机上塑炼得到片状半成品；
（4）造粒：将塑炼好的片状半成品投入造粒机中进行造粒得到粒料；
（5）模压发泡：将粒料投入发泡机中进行发泡成型。
8. 根据权利要求7所述的EVA环保拼图玩具，其特征在于：发泡温度为165~180℃，压力为12~15 MPa，发泡时间为10~15分钟。
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