CN109553900A - 一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法，包括下述重量份数的组份：聚乙烯醇30‑65份，乙烯‑乙烯醇共聚物1‑4份，增塑剂1‑5份，填充剂30‑60份，抗氧剂0.2‑0.5份，润滑剂1‑2份，颜料0‑6.0份。通过采用醇解度88%的聚乙烯醇获得积木玩具材料组合物。然后通过采用乙烯‑乙烯醇共聚物与聚乙烯醇复配，辅以增塑剂、润滑剂获得可容易注塑成型的积木玩具材料组合物。再通过添加合适比例的填充料获得可注塑成型积木玩具材料组合物。本发明制作工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，制造成本低，可大规模工业化生产。无须通过凸粒和凹槽接插或采用胶粘剂粘接，仅采用水涂布在连接面就能形成可移动组合体的水自粘性积木玩具材料组合物。

Description

一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及水粘性材料技术领域，具体是一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法。
背景技术
积木玩具在儿童的成长过程中是必不可少的。玩积木过程是一个心力、手力、脑力、眼力一致作用的过程，能培养对孩子手眼协调能力。积木是从部分到整体的组合型玩具，儿童在玩积木的时候，可以认识到空间与部分之间的联系，懂得整体是怎么样从部分转化而来的，也了解了部分是怎么样从整体分离出来的，对于培养孩子的空间思维有益。玩积木的过程中可以发挥自己的想象力和创造力，根据自己的创意进行设计和构建，有助于儿童右脑的开发和培养创造能力。
常见的积木材料有木质和塑料。木质积木材料松木、荷木、桦木、榉木和橡木等。塑料积木材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚丙烯（PP）、发泡聚丙烯（EPP）和乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等。
最受儿童喜爱是乐高积木，是丹麦的奥利·柯克·克里斯琴森（Ole KirkChristiansen）发明的一种材质为ABS的塑料积木，为一面有凸粒，另一面有可嵌入凸粒的凹槽，形状有1300多种，每一种形状都有12种不同的颜色，以红、黄、蓝、白、黑为主。它靠小朋友自己动脑动手，可以拼插出变化无穷的造型，令人爱不释手，被称为“魔术塑料积木”。
市场上出售的积木，无论是木质积木还是塑料积木，由单个积木搭建一个可移动的积木组合体时，通常需要积木一面有凸粒，另一面有可嵌入凸粒的凹槽，凸粒的凹槽之间只能单向拼接，通过形成接插件成为可移动的积木组合体，作品往往比较抽象，拼接复杂难度大。如果积木无凸粒和凹槽，则可以通过采用胶粘剂涂布在需要搭接的积木接触面连接在一起，从而形成一个可移动的积木组合体。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水粘性积木玩具材料组合物及其制备方法，包括下述重量份数的组份：聚乙烯醇（PVA）30-65份，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）1-4份，增塑剂1-5份，填充剂30-60份，抗氧剂0.2-0.5份，润滑剂1-2份，颜料0-6.0份。
作为本发明进一步的方案：所述聚乙烯醇为醇解度88%的聚乙烯醇。
作为本发明再进一步的方案：所述乙烯-乙烯醇共聚物其中乙烯的含量在20%-45%之间。
作为本发明再进一步的方案：所述增塑剂选自三乙酸甘油酯、丙二醇二乙酸酯中的任意一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、石英砂和玻璃微珠中的任意一种或两种，所述填充剂的粒径在5-20微米。
作为本发明再进一步的方案：所述抗氧剂选自抗氧剂256、抗氧剂168和抗氧剂1010中的任意一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述润滑剂选自石蜡、白油或亚甲基双硬脂酰胺中的任意一种或两种。
作为本发明再进一步的方案：所述颜料包括无机颜料和有机颜料。
本发明的制备方法是：
A、按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
B、将混合后的原料放入高速共混机中，搅拌15min；
C、将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒；
D、把预制颗粒及颜料投入注塑机，制成各种形状，各种颜色的积木玩具。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制作工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，制造成本低，可大规模工业化生产。无须通过凸粒和凹槽接插或采用胶粘剂粘接，仅采用水涂布在连接面就能形成可移动组合体的水自粘性积木玩具材料组合物。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例
一种水粘性积木玩具材料组合物，包括下述重量份数的组份：聚乙烯醇（PVA）30-65份，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）1-4份，增塑剂1-5份，填充剂30-60份，抗氧剂0.2-0.5份，润滑剂1-2份，颜料0-6.0份。
进一步的，本发明所述聚乙烯醇为醇解度88%的聚乙烯醇。醇解度88%的聚乙烯醇在常温下就能被水润湿，产生粘性，从而赋予积木玩具材料水自粘性。
进一步的，本发明所述乙烯-乙烯醇共聚物其中乙烯的含量在20%-45%之间。聚乙烯醇较难注塑成型，容易结焦。乙烯-乙烯醇共聚物结构中包含聚乙烯醇结构单元相同的乙烯醇结构单元，所以乙烯-乙烯醇共聚体与聚乙烯醇有良好的相容性；同时乙烯-乙烯醇共聚物结构中又含有与聚乙烯结构单元相同的乙烯结构单元，聚乙烯有良好的注射成型加工性能，随着乙烯-乙烯醇共聚物中乙烯含量的增加，更易于注塑成型。乙烯-乙烯醇共聚物与聚乙烯醇复配后，改善了聚乙烯醇的注塑成型性能。
进一步的，本发明所述增塑剂选自三乙酸甘油酯、丙二醇二乙酸酯中的任意一种或两种。三乙酸甘油酯、丙二醇二乙酸酯属于为环保增塑剂，可以降低材料分子链间的作用力，使材料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品具有韧性和耐低温性能。
进一步的，本发明所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、石英砂和玻璃微珠中的任意一种或两种。所述填充剂的粒径在5-20微米。填充剂能提高塑料加工性能、改进物理性能、增加容积、增加硬度和强度，降低成本。根据需要，改变填充剂与PVA的比例可以调节材料的硬度，强度和粘度。优选的填充剂是经过硅烷表面处理的碳酸钙，较佳的粒径是10微米（1250目）。
进一步的，本发明所述抗氧剂选自抗氧剂256、抗氧剂168和抗氧剂1010中的任意一种或两种。抗氧剂可以延缓或抑制材料氧化过程的进行，从而阻止材料的老化并延长其使用寿命。
进一步的，本发明所述润滑剂选自石蜡、白油或亚甲基双硬脂酰胺中的任意一种或两种。天然石蜡作为外润滑剂，能降低材料熔体与模具、机筒的摩擦；采用亚甲基双硬脂酰胺作为内润滑剂，能降低材料熔体的分子间摩擦。加入润滑剂能提高可以改善材料的流动性和制品的脱模性。
进一步的，本发明所述颜料包括无机颜料和有机颜料。颜料起作色作用，通过添加不同类型和不同量的颜料赋予玩具材料组合物获得具有不同色彩。
本发明的制备方法是：
A、按组成原料的重量份称取上述原料，混合；
B、将混合后的原料放入高速共混机中，搅拌15min；
C、将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒；
D、把预制颗粒及颜料投入注塑机，可制成各种形状，各种颜色的积木玩具。
本发明通过采用醇解度88%的聚乙烯醇获得室温下就能被水润湿产生粘性的积木玩具材料组合物。然后通过采用乙烯-乙烯醇共聚物与聚乙烯醇复配，辅以增塑剂、润滑剂获得可容易注塑成型的积木玩具材料组合物。再通过添加合适比例的填充料获得可注塑成型，强度大，硬度高，变形小的水粘性积木玩具材料组合物。该组合物所制作的积木拼块不受凸粒和凹槽或胶水的限制，拼块之间可以任意角度粘合，拼接难度小，造型更加丰富，作品更加具象。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，包括下述重量份数的组份：聚乙烯醇（PVA）30-65份，乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）1-4份，增塑剂1-5份，填充剂30-60份，抗氧剂0.2-0.5份，润滑剂1-2份，颜料0-6.0份。
2.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述聚乙烯醇为醇解度88%的聚乙烯醇。
3.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述乙烯-乙烯醇共聚物其中乙烯的含量在20%-45%之间。
4.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述增塑剂选自三乙酸甘油酯、丙二醇二乙酸酯中的任意一种或两种。
5.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述填充剂选自碳酸钙、滑石粉、高岭土、蒙脱土、凹凸棒石、石英砂和玻璃微珠中的任意一种或两种，所述填充剂的粒径在5-20微米。
6.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述抗氧剂选自抗氧剂256、抗氧剂168和抗氧剂1010中的任意一种或两种。
7.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述润滑剂选自石蜡、白油或亚甲基双硬脂酰胺中的任意一种或两种。
8.根据权利要求1所述的水粘性积木玩具材料组合物，其特征在于，所述颜料包括无机颜料和有机颜料。
9.一种如权利要求1-8任一所述的水粘性积木玩具材料组合物的制备方法，其特征在于，A、按组成原料的重量份称取上述原料，混合；B、将混合后的原料放入高速共混机中，搅拌15min；C、将搅拌后的原料通过双螺杆挤出机挤出造粒；D、把预制颗粒及颜料投入注塑机，制成积木玩具。
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