CN108822552A - 一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法，属于硅胶材料技术领域。所述奶瓶嘴硅胶材料其原料成分包括硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土，所述制备方法包括混合，注射成型硫化等步骤。本发明通过采用聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土作为补强，提高了奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能。

Description

一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法
技术领域
本发明属于硅胶制品技术领域，具体涉及一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法。
背景技术
制造婴幼儿奶嘴的原料，历史上采用过天然乳胶，天然乳胶是一种极具断裂伸长率且柔软的材料，其弹力好，压变形后容易回复原状，对环境亦无害，但天然乳胶制造的奶嘴缺点是有异味，容易老化，使用期限短。因此出现了采用高温热硫化成型的液态硅橡胶奶嘴，硅橡胶奶嘴具有无异味、耐高温、可经反复煮沸消毒、不易老化、使用期限长等特点。但是，奶嘴的吸吮部与透气部是整个产品的关键所在，吸吮部的流量与透气部的进气不良将影响到奶嘴正常使用，其流量过大会使婴儿吞不过来导致呛奶，其透气功能不良，进气、出气与流量的不平衡将使奶瓶内部气压与外部气压不同，从而容易导致奶嘴吸扁、出不了水，或者因吸入过多空气导致婴儿腹胀、腹痛、打嗝、吐奶等情况，因此其使用效果均不尽理想。
中国专利文献“一种硅胶婴儿奶嘴及其制造方法(专利号：CN104672913A)”公开了一种硅胶婴儿奶嘴及其制造方法及其制备方法，其特征在于：吮吸部按照重量份的原料A包括硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、磷酸锆和铂催化剂，该发明制得的有效防止漏奶和呛奶，安全可靠，具有高透明度，不发白，物理性能好，收缩率小，断裂伸长率良好，具有较高的拉伸强度和撕裂强度，但其加入了铬等金属元素，并且其物理性能和使用寿命还有待提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种奶瓶嘴硅胶材料及其制备方法，以解决在专利文献“一种硅胶婴儿奶嘴及其制造方法(专利号：CN104672913A)”公开的吮吸部配方的基础上，优化奶瓶嘴硅胶材料的组分、用量、方法等，提高奶瓶嘴硅胶材料的物理性能和使用寿命。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种奶瓶嘴硅胶材料，其原料包括，硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土；所述聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土重量比例为(40-60):(10-20):(5-10)。
进一步地，所述聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比为50：15：7.5。
进一步地，所述奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油200-300份、羟基硅油200-250份、二甲基二甲氧基硅烷100-120份、气相白炭黑20-50份、铂催化剂5-10份、聚乳酸纤维20-40份、溶解纸浆10-20份、干酪素5-10份。
进一步地，所述奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油250份、羟基硅油225份、二甲基二甲氧基硅烷110份、气相白炭黑35份、铂催化剂7.5份、聚乳酸纤维50份、溶解纸浆15份、干酪素7.5份。
进一步地，所述气相白炭黑的比表面积为300-400m2/g。
进一步地，所述聚乳酸纤维的分子量15000-20000。
一种根据上述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌2-4h至充分混合均匀，150-170℃下热混10-20min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化；3)脱模得到成品。
进一步地，硫化的过程中，硫化温度为150-180℃，硫化时间为30-40s。
本发明具有以下有益效果：
(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果显著高于对比例5制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土在生产奶瓶嘴硅胶材料中起到了协同作用，协同提高了奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能；这是：
聚乳酸纤维具有高结晶性，还具有同样的透明性；并且由于它的高结晶性和高取向度，从而具有高耐热性和高强度，可以与羟基硅油等活性羟基进一步反应，提高硅胶材料的断裂伸长率，并且其具有良好的相容性，可以熔融条件下良好的相容钙基膨润土无机材料，提高分散度，均衡奶嘴各部分的物理性能，提高耐咀嚼效果；干酪素是一种蛋白聚合体，具有很好的粘合、光亮性能，提高硅胶材料的整体外观特性，和各组分的粘合强度，添加到本发明的组合物中，可以促进聚乳酸纤维与钙基膨润土的结合性能，提高物理性能和使用寿命，但由于其高温易分解，与聚乳酸纤维一起添加，在较高温度下，聚乳酸纤维迅速包裹干酪素，降低其分解效果，提高其使用效率；钙基膨润土具有催化，粘结等多种特性，可以替代金属催化剂的添加，安全环保，降低白炭黑的使用量，并且其添加到组合物中，可以分散到聚乳酸纤维中提高使用寿命和物理性能，并且干酪素易粘附在钙基膨润土上，促进其分散效果。
(3)由对比例6-8的数据可见，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比不在(20-40):(4-6):(3-7)范围内时，制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果与实施例1-3的数值相差甚大，远小于实施例1-3的数值，与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土作为补强体系，实施例1-3控制生产奶瓶嘴硅胶材料时通过添加聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比为(40-60):(10-20):(5-10)，实现在补强体系中利用聚乳酸纤维良好的相容性，均衡奶嘴各部分的物理性能，提高耐咀嚼效果；干酪素提高硅胶材料的整体外观特性和各组分的粘合强度，促进聚乳酸纤维与钙基膨润土的结合性能；钙基膨润土分散到聚乳酸纤维中提高使用寿命和物理性能，从而提高了奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油200-300份、羟基硅油200-250份、二甲基二甲氧基硅烷100-120份、气相白炭黑20-50份、铂催化剂5-10份、聚乳酸纤维20-40份、溶解纸浆10-20份、干酪素5-10份。
所述气相白炭黑的比表面积为300-400m2/g。所述聚乳酸纤维的分子量15000-20000。
上述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌2-4h至充分混合均匀，150-170℃下热混10-20min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化，硫化的过程中，硫化温度为150-180℃，硫化时间为30-40s；3)脱模得到成品。
实施例1
一种奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油250份、羟基硅油225份、二甲基二甲氧基硅烷110份、气相白炭黑35份、铂催化剂7.5份、聚乳酸纤维30份、溶解纸浆15份、干酪素7.5份。
所述气相白炭黑的比表面积为350m2/g。所述聚乳酸纤维的分子量18000。
上述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌3h至充分混合均匀，160℃下热混15min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化，硫化的过程中，硫化温度为170℃，硫化时间为35s；3)脱模得到成品。
实施例2
一种奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油200份、羟基硅油250份、二甲基二甲氧基硅烷100份、气相白炭黑50份、铂催化剂5份、聚乳酸纤维40份、溶解纸浆10份、干酪素10份。
所述气相白炭黑的比表面积为300m2/g。所述聚乳酸纤维的分子量20000。
上述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌2h至充分混合均匀，170℃下热混10min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化，硫化的过程中，硫化温度为180℃，硫化时间为30s；3)脱模得到成品。
实施例3
一种奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油300份、羟基硅油200份、二甲基二甲氧基硅烷120份、气相白炭黑20份、铂催化剂10份、聚乳酸纤维20份、溶解纸浆20份、干酪素5份。
所述气相白炭黑的比表面积为400m2/g。所述聚乳酸纤维的分子量15000。
上述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌4h至充分混合均匀，150℃下热混20min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化，硫化的过程中，硫化温度为150℃，硫化时间为40s；3)脱模得到成品。
对比例1
与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中缺少聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土。
对比例2
与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中缺少聚乳酸纤维。
对比例3
与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中缺少干酪素。
对比例4
与实施例1的生产工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中缺少钙基膨润土。
对比例5
采用中国专利文献“一种硅胶婴儿奶嘴及其制造方法(专利号：CN104672913A)”中具体实施例1所述的方法生产硅胶婴儿奶嘴。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中聚乳酸纤维80份、溶解纸浆5份、干酪素2份。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中聚乳酸纤维20份、溶解纸浆30份、干酪素20份。
对比例8
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备奶瓶嘴硅胶材料的原料中聚乳酸纤维30份、溶解纸浆5份、干酪素20份。
根据实施例1-3和对比例1-8的工艺生产奶瓶嘴硅胶材料，在30摄氏度下，制成标准样品，测试断裂伸长率，并在AIKOH硅胶寿命测试仪的打击速率为5次/秒的情况下，进行测试使用寿命(打击次数，出现开裂停止)。
测试亩产量和重金属吸收率，结果如下表所示。
实验项目 硬度 断裂伸长率％ 使用寿命
实施例1 28 220 60万
实施例2 28 212 57万
实施例3 27 213 58万
对比例1 42 158 41万
对比例2 32 206 55万
对比例3 33 208 56万
对比例4 31 203 54万
对比例5 29 175 44万
对比例6 30 182 46万
对比例7 29 178 49万
对比例8 32 186 47万
由上表可知：(1)由实施例1-3和对比例5的数据可见，实施例1-3制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果显著高于对比例5制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-4的数据可见，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土在生产奶瓶嘴硅胶材料中起到了协同作用，协同提高了奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能；这是：
聚乳酸纤维具有高结晶性，还具有同样的透明性；并且由于它的高结晶性和高取向度，从而具有高耐热性和高强度，可以与羟基硅油等活性羟基进一步反应，提高硅胶材料的断裂伸长率，并且其具有良好的相容性，可以熔融条件下良好的相容钙基膨润土无机材料，提高分散度，均衡奶嘴各部分的物理性能，提高耐咀嚼效果；干酪素是一种蛋白聚合体，具有很好的粘合、光亮性能，提高硅胶材料的整体外观特性，和各组分的粘合强度，添加到本发明的组合物中，可以促进聚乳酸纤维与钙基膨润土的结合性能，提高物理性能和使用寿命，但由于其高温易分解，与聚乳酸纤维一起添加，在较高温度下，聚乳酸纤维迅速包裹干酪素，降低其分解效果，提高其使用效率；钙基膨润土具有催化，粘结等多种特性，可以替代金属催化剂的添加，安全环保，降低白炭黑的使用量，并且其添加到组合物中，可以分散到聚乳酸纤维中提高使用寿命和物理性能，并且干酪素易粘附在钙基膨润土上，促进其分散效果。
(3)由对比例6-8的数据可见，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比不在(20-40):(4-6):(3-7)范围内时，制得的奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能效果与实施例1-3的数值相差甚大，远小于实施例1-3的数值，与现有技术(对比例5)的数值相当。本发明聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土作为补强体系，实施例1-3控制生产奶瓶嘴硅胶材料时通过添加聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比为(40-60):(10-20):(5-10)，实现在补强体系中利用聚乳酸纤维良好的相容性，均衡奶嘴各部分的物理性能，提高耐咀嚼效果；干酪素提高硅胶材料的整体外观特性和各组分的粘合强度，促进聚乳酸纤维与钙基膨润土的结合性能；钙基膨润土分散到聚乳酸纤维中提高使用寿命和物理性能，从而提高了奶瓶嘴硅胶材料的使用寿命和物理性能。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，其原料包括，硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土；所述聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土重量比例为(40-60):(10-20):(5-10)。
2.根据权利要求1所述的奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，所述聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土的重量比为50：15：7.5。
3.根据权利要求1所述的奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，所述奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油200-300份、羟基硅油200-250份、二甲基二甲氧基硅烷100-120份、气相白炭黑20-50份、铂催化剂5-10份、聚乳酸纤维20-40份、溶解纸浆10-20份、干酪素5-10份。
4.根据权利要求1所述的奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，所述奶瓶嘴硅胶材料以重量份为单位，包括以下原料：硅氧烷二甲基硅油250份、羟基硅油225份、二甲基二甲氧基硅烷110份、气相白炭黑35份、铂催化剂7.5份、聚乳酸纤维50份、溶解纸浆15份、干酪素7.5份。
5.根据权利要求1所述的奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，所述气相白炭黑的比表面积为300-400m2/g。
6.根据权利要求1所述的奶瓶嘴硅胶材料，其特征在于，所述聚乳酸纤维的分子量15000-20000。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)按照上述重量份称取各原料，在捏合机中加入硅氧烷二甲基硅油、羟基硅油、二甲基二甲氧基硅烷、气相白炭黑、铂催化剂，聚乳酸纤维，干酪素，钙基膨润土搅拌2-4h至充分混合均匀，150-170℃下热混10-20min配置成胶料；2)按照吮吸部的外形制作模具，通过注射成型工艺将胶料注射到模具硫化；3)脱模得到成品。
8.根据权利要求7所述的奶瓶嘴硅胶材料的制备方法，其特征在于，硫化的过程中，硫化温度为150-180℃，硫化时间为30-40s。
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