CN109970390A

CN109970390A - 一种复合型捏塑材料制备方法

Info

Publication number: CN109970390A
Application number: CN201910373849.6A
Authority: CN
Inventors: 马国照
Original assignee: Jiangxi Institute of Fashion Technology
Current assignee: Jiangxi Institute of Fashion Technology
Priority date: 2019-05-06
Filing date: 2019-05-06
Publication date: 2019-07-05

Abstract

本发明涉及塑像材料技术领域，具体涉及一种复合型捏塑材料制备方法，旨在解决雕塑材料在塑造成型后，存在着韧性低，抗冲击性差，易发脆，易开裂的问题，其技术要点在于：S1、制备混合泥料粉末；S2、制备改性秸秆纤维；S3、制备白酒窖泥；S4、制备胶粘剂；S5、混合：按重量分数计，称取70‑80份所述混合泥料粉末，10‑15份改性秸秆纤维，15‑20份白酒窖泥，5‑8份胶粘剂及40‑50份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料。本发明制备的雕塑材料在灌注进模具后，可快速成型，且干燥快，脆性低，抗冲击能力强，不易破碎。

Description

一种复合型捏塑材料制备方法

技术领域

本发明涉及塑像材料技术领域，具体涉及一种复合型捏塑材料制备方法。

背景技术

雕塑是指为美化城市或用于纪念意义而雕刻塑造、具有一定寓意、象征或象形的观赏物和纪念物。雕塑是造型艺术的一种，又称雕刻，是雕、刻、塑三种创制方法的总称，指用各种可塑材料(如石膏、树脂、粘土等)或可雕、可刻的硬质材料(如木材、石头、金属、玉块、玛瑙、铝、玻璃钢、砂岩、铜等)，创造出具有一定空间的可视、可触的艺术形象，借以反映社会生活、表达艺术家的审美感受、审美情感、审美理想的艺术。通过雕、刻减少可雕性物质材料，塑则通过堆增可塑物质性材料来达到艺术创造的目的。

雕塑一般首先是泥塑的塑造，然后翻制阴模，翻制阴模后再翻制成阳模，实际上是一个材料转换的过程，即从可塑性泥制品转换到黏土和石膏进行定型，最后铸造的过程。

目前，工艺品的工业化生产常用的一种生产方式，是往模具中浇注石灰粉或其他材料进行固化成型。但是现有的浇注材料，如石灰粉、泥，在塑造成型后，其韧性低，抗冲击性差，易发脆，易开裂而增加生产成本。

因此，针对上述问题，本发明提出了进一步的解决方案。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的雕塑材料在塑造成型后，存在着韧性低，抗冲击性差，易发脆，易开裂的缺陷，从而提供一种复合型捏塑材料制备方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S1、制备混合泥料粉末：将质量比为2-3:1的黏土和石灰石混合后放入球磨机，球磨30min后过200目筛，得到混合泥料粉末；

S2、制备改性秸秆纤维：将质量比为50:1的秸秆和过硫酸钾混合后放入蒸汽爆破罐，向蒸汽爆破罐通入预热至200-300℃的水蒸气直至罐内压力达到2MPa，保温保压静置反应10-12h后泄压，得到秸秆纤维；

将所述秸秆纤维和质量分数为25％的高锰酸钾溶液混合后加热升温至70℃，随之放入超声震荡仪进行超声震荡反应，反应结束后过滤分离，得到改性秸秆纤维；

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取30-35份聚酯树脂，20-25份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入8-10份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，5-8份微晶蜡和棕榈蜡，6-15份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

S5、混合：按重量分数计，称取70-80份所述混合泥料粉末，10-15份改性秸秆纤维，15-20份白酒窖泥，5-8份胶粘剂及40-50份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料。

可选地，所述步骤S2中，所述秸秆纤维和质量分数为25％的高锰酸钾溶液的质量比为1：10，超声震荡反应的频率为25-30KHz，超声震荡反应的时间为30-40min。

可选地，所述步骤S4中，所述聚酯树脂为二元酸和二元醇的缩聚聚合物，所述二元醇包括1，4-丁二醇、聚乙二醇和二甘醇，所述二元酸包括对苯二甲酸和间苯二甲酸。

可选地，所述对苯二甲酸和间苯二甲酸的摩尔比例为1：1.2。

可选地，所述1，4－丁二醇、聚乙二醇和二甘醇的摩尔比例为1：0.4：0.4。

可选地，所述尼龙型共聚酰胺为己内酰胺和尼龙－66盐的聚合物。

可选地，所述步骤S5中，在搅拌反应前，反应釜中还加入有3-5份聚壬二酸酐和1-2份丙烯醇。

可选地，所述步骤S5中，搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明的工艺品雕塑材料制备方法，以富含硅元素的秸秆作为原料，将其和过硫酸钾混合后放入蒸汽爆破罐中，在高温高压蒸汽的条件下反应后泄压爆破，再用高锰酸钾对爆破纤维进行氧化，得到改性秸秆纤维，接着将改性秸秆纤维、白酒窖泥、胶粘剂以及混合泥料粉末等混合反应，最终制得雕塑材料，即本发明首先通过高温高压的水蒸气处理秸秆，在热力作用下使得秸秆纤维软化解纤并发生水解作用，水解作用可促使平行的、后继的，甚至交叉的化学作用的发生，并伴随着糠醛产生，产生的糠醛在过硫酸钾的作用下发生缩合自聚，使得爆破后的秸秆纤维树脂化，提高了秸秆纤维的韧性以及机械强度，接着用高锰酸钾对爆破秸秆纤维进行氧化，使得秸秆纤维表面的部分羟基氧化成羧基，从而得到表面同时含有羧基和羟基的秸秆纤维，而羧基和羟基都是亲水基团，因此改性后的秸秆纤维导湿性极佳，将其加入到混合泥料粉末中，后续制作雕塑过程中的水分容易被秸秆纤维聚集，并以秸秆纤维为导湿通道导出到雕塑材料表面，蒸发去除，提高了雕塑材料干燥硬化的速度，同时树脂化后的秸秆纤维在雕塑材料中无序的排列成网状结构，这层网状秸秆纤维起到了应力分散的作用，在雕塑材料内部起到了抗拉伸的效果，同时树脂化纤维本身的韧性和机械强度也能起到拉扯抗裂的效果，显著的提高了雕塑材料的抗裂性能。

2.本发明的工艺品雕塑材料制备方法，以白酒窖泥为原料，其富含活性基团、有机羧酸以及酒精成分的发酵产物，添加到雕塑材料中后，所含的活性基团可以与泥料表面的活性基团之间产生大量化学键合力，从而提高了雕塑材料的内聚力，使其粘结力提高，塑性变强，而所含酒精成分挥发性较强，可以和改性秸秆纤维协同发挥水分引流导湿的效果，加快雕塑材料的干燥硬化速度，同时白酒窖泥中的有机羧酸和活性氨基以及羧基具有金属离子螯合性，它们能和泥料粉末中的金属离子之间发生反应产生水不溶性的金属螯合物，并且具有凝水作用，在凝聚水分加快干燥速度的同时，还会在泥塑基团中继续长大并连结，逐渐充满原始雕塑材料的组织孔隙，起到固化雕塑材料中游离水以及增加雕塑材料致密度的作用，有效提高了雕塑材料的干燥硬化速度以及防止雕塑材料的开裂。

3.本发明的工艺品雕塑材料制备方法，胶粘剂的设置使得雕塑材料固化后硬度更高，有效避免雕塑作品在干燥硬化过程中发生开裂，其中，乙烯－丙烯酸乙酯树脂是聚烯烃中韧性及柔度最大的一族，有效防止在低温或高温下开裂；加入萜烯树脂增加成品胶粘剂对被粘物的润湿性和结合力，从而提高其粘接强度；尼龙型共聚酰胺具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，增强成品胶粘剂的综合性能；而使用微晶蜡、棕榈蜡的组合来代替石蜡，微晶蜡除了正构烷烃及异构烷烃所组成外还含有许多带长支链及环状的饱和性碳氢化合物，其熔点、分子量及熔化后黏度都比石蜡高，且脆性较低不易断裂，解决了石蜡在雕塑材料中的缺陷，棕榈蜡是主要由酸和羟基酸的酯组成的复杂混合物，大部分是脂肪酸酯、羟基脂肪酸酯、p－甲氧基肉桂酸酯、p－羟基肉桂酸二酯，其脂肪链长度不一，以C26和C32醇最为常见，其具有良好的乳化性、附着性、摩擦性、离型性、滑性及粘度硬度的调整性，与微晶蜡配合后，提高雕塑材料的可适应性。

4.本发明的工艺品雕塑材料制备方法，聚壬二酸酐可降低雕塑材料脆性，增大雕塑材料韧性，提高承载强度，而又不影响其他物质的性能；烯丙醇具有固化的作用，也具有减水性，其与聚壬二酸酐配合，效果更好。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S1、制备混合泥料粉末：将质量比为2:1的黏土和石灰石混合后放入球磨机，球磨30min后过200目筛，得到混合泥料粉末；

将所述秸秆纤维和质量分数为25％的高锰酸钾溶液混合后加热升温至70℃，随之放入超声震荡仪进行超声震荡反应，反应结束后过滤分离，得到改性秸秆纤维，其中秸秆纤维和质量分数为25％的高锰酸钾溶液的质量比为1：10，超声震荡反应的频率为25-30KHz，超声震荡反应的时间为30-40min；

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取30份聚酯树脂，20份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入8份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，5份微晶蜡和棕榈蜡，6份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

其中聚酯树脂为1，4-丁二醇、聚乙二醇和二甘醇以及对苯二甲酸和间苯二甲酸的缩聚聚合物，其中1，4-丁二醇、聚乙二醇和二甘醇的摩尔比为1：0.4：0.4，对苯二甲酸和间苯二甲酸的摩尔比为1：1.2，另外，尼龙型共聚酰胺为己内酰胺和尼龙-66盐的聚合物；

S5、混合：按重量分数计，称取70份所述混合泥料粉末，10份改性秸秆纤维，15份白酒窖泥，5份胶粘剂，3份聚壬二酸酐，1份丙烯醇及40份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料，其搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

实施例2：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取30份聚酯树脂，20份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入9份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，5份微晶蜡和棕榈蜡，6份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

S5、混合：按重量分数计，称取70份所述混合泥料粉末，12份改性秸秆纤维，16份白酒窖泥，7份胶粘剂，3份聚壬二酸酐，1份丙烯醇及40份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料，其搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

实施例3：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S1、制备混合泥料粉末：将质量比为3:1的黏土和石灰石混合后放入球磨机，球磨30min后过200目筛，得到混合泥料粉末；

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取35份聚酯树脂，25份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入9份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，8份微晶蜡和棕榈蜡，15份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

S5、混合：按重量分数计，称取75份所述混合泥料粉末，14份改性秸秆纤维，18份白酒窖泥，6份胶粘剂，5份聚壬二酸酐，2份丙烯醇及40份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料，其搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

实施例4：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取30份聚酯树脂，20份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入9份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，8份微晶蜡和棕榈蜡，15份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

S5、混合：按重量分数计，称取80份所述混合泥料粉末，15份改性秸秆纤维，20份白酒窖泥，8份胶粘剂，3份聚壬二酸酐，1份丙烯醇及40份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料，其搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

实施例5：

一种复合型捏塑材料制备方法，包括以下步骤：

S3、制备白酒窖泥；

S4、制备胶粘剂：按重量分数计，称取35份聚酯树脂，25份尼龙型共聚酰胺放入反应釜，在225～240℃及常压下，依次加入9份乙烯-丙烯酸乙酯树脂，7份微晶蜡和棕榈蜡，15份萜烯树脂后，恒温搅拌0.5小时，对共聚物进行改性，得到胶粘剂；

S5、混合：按重量分数计，称取80份所述混合泥料粉末，15份改性秸秆纤维，18份白酒窖泥，6份胶粘剂，3份聚壬二酸酐，1份丙烯醇及45份水混合后放入反应釜中，搅拌反应出料，其搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S3、制备白酒窖泥；

2.根据权利要求1所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述秸秆纤维和质量分数为25％的高锰酸钾溶液的质量比为1：10，超声震荡反应的频率为25-30KHz，超声震荡反应的时间为30-40min。

3.根据权利要求1所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述聚酯树脂为二元酸和二元醇的缩聚聚合物，所述二元醇包括1，4-丁二醇、聚乙二醇和二甘醇，所述二元酸包括对苯二甲酸和间苯二甲酸。

4.根据权利要求3所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述对苯二甲酸和间苯二甲酸的摩尔比例为1：1.2。

5.根据权利要求3所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述1，4－丁二醇、聚乙二醇和二甘醇的摩尔比例为1：0.4：0.4。

6.根据权利要求1所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述尼龙型共聚酰胺为己内酰胺和尼龙－66盐的聚合物。

7.根据权利要求1所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，在搅拌反应前，反应釜中还加入有3-5份聚壬二酸酐和1-2份丙烯醇。

8.根据权利要求1所述的一种复合型捏塑材料制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，搅拌反应的温度保持在40-50℃，保持时间为1-2h。