CN110732144A - 一种温变乳胶气球及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种温变乳胶气球，由内向外包括：底层(1)以及感温变色层(2)，感温变色层(2)与底层(1)的物质分子交联或者感温变色层(2)附着在底层(1)上，底层(1)为乳胶层，底层(1)PH值为7～9，MI值大于25；还包括图案层(3)，图案层(3)设置在感温变色层(2)上，采用印刷、绘画、涂抹中的一种或几种组合制成；还包括亮光/哑光涂层(4)，根据气球属于普通球还是珠光球而选择性的涂敷亮光涂层(4)或哑光涂层(4)；还包括保护膜层(5)，保护膜层(5)设置在亮光/哑光涂层(4)上，为透明乳胶涂料层。还提供了温变乳胶气球的制造方法，使得气球随着温度的变化而更改显示颜色，装饰效果更加多变生动。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种气球制造方法及相关的工艺制品，特别涉及温变乳胶气球及其制造方法。
【背景技术】
气球是生活中一种非常常见的充气玩具，乳胶气球一般都是作为装饰品、玩具出现在人们的视线中，以进行装饰活增加现场的氛围。乳胶气球是指原材料，乳胶的采集源于橡胶树，用采集的胶制作的气球被称为乳胶气球，国内乳胶气球分为标准气球和珠光气球，常用的乳胶气球分为普通球和珠光球状两种，珠光球表面附着一层珠光粉，普通球在色彩上比珠光球鲜艳，但在灯光或阳光下，珠光球反光度比普通球强，看起来比普通球更亮一些。国外气球产业发达的国家中气球分为：标准气球、流行气球、水晶气球、珠光气球、金属气球、霓虹气球等。
乳胶气球的颜色，国内标准气球颜色有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白、粉、浅紫、浅蓝色、浅绿色和果绿色十二种常用的基本颜色；国内珠光球颜色除了十二种基本颜色之外，还增加枚红色以及金色和银色两种金属色，此外，标准球增加了珠光球没有的黑色。国外的气球标准颜色达到五十种以上。
然而，目前生产的气球仍然是以单一色或标准颜色组合的渐变色为主，缺乏颜色的变化，装饰效果单一，且使用寿命较短，因此，需要设计新的乳胶气球适应使用场合的应用要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种温变乳胶气球及其制造方法，其发明构思在于在制作过程中增加温变材料，从而使得气球能够随着温度的变化而更改显示颜色，使得装饰效果更加多变生动。
本发明的目的在于提供一种温变乳胶气球，由内向外包括：
底层(1)以及感温变色层(2)，所述感温变色层(2)与所述底层(1)的物质分子交联或者所述感温变色层(2)附着在所述底层(1)上，所述底层(1)为乳胶层，所述底层(1)PH值为7～9，MI值大于25。
优选地，还包括图案层(3)，所述图案层(3)设置在所述感温变色层(2)上，采用印刷、绘画、涂抹中的一种或几种组合制成。
优选地，还包括亮光/哑光涂层(4)，所述亮光/亚光涂层(4)根据气球属于普通球还是珠光球而选择性的涂敷亮光涂层(4)或哑光涂层(4)。
优选地，还包括保护膜层(5)，所述保护膜层(5)设置在所述亮光/哑光涂层(4)上，为透明乳胶涂料层。
优选地，所述感温变色层(2)中包含的感温变色颜料由电子转移型有机化合物体系制备，所述电子转移型有机化合物具有特殊化学结构的有机发色体系，在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。
优选地，所述感温变色层(2)中包含的感温变色颜料由重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质制备而成。
优选地，所述重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质为微胶囊化的可逆感温变色物质，所述微胶囊化的可逆感温变色物质内部为圆球状颗粒，平均直径为1～10微米，其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2～0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，所述透明外壳保护变色物质免受其他化学物质的侵蚀。
本发明的目的还在于提供一种温变乳胶气球的制造方法，包括如下步骤：
步骤1，将天然橡胶进行硫化获得底层(1)的制造原材料；
步骤2，将硫化处理好后的乳胶加入感温变色粉，其中每吨乳胶内加入3-5公斤的感温变色粉，形成底层(1)以及感温变色层(2)；
步骤3，将混合好的溶液加入乳胶槽内；
步骤4，将气球模具进入所述混合好的溶液中，进行卷边、脱模和成型，在成型后的气球表层涂敷图案层(3)、亮光/哑光涂层(4)以及保护膜层(5)；
步骤5，将成型后的气球进行后处理，清洗干净后进行包装。
优选地，所述感温变色分的用量为所述乳胶的量的0.3～1.0％，所述步骤2中所述感温变色粉与所述乳胶的粒子要充分混和均匀，混合时可使用少量白油，如果是普通颜料与变色颜料拼色，则普通颜料或染料的用量大约为所述感温变色粉的0.5-2.5％，在大批量生产时可先将所述感温变色粉加入聚乙烯蜡或聚苯乙烯蜡中制成所述感温变色粉含量为10％的色母料，然后再与乳胶粒子混合使用，从而使变色颜料分散的更均匀。
优选地，所述制造方法的加工温度控制在230℃以下,并尽量减少乳胶物料的受热时间。
本发明的有益效果在于：在制作过程中增加温变材料，从而使得气球能够随着温度的变化而更改显示颜色，使得装饰效果更加多变生动。
【附图说明】
附图1表示根据本发明实施例的温变气球结构示意图。
附图2表示根据本发明实施例的温变气球制造方法流程图。
【具体实施方式】
参见图1，一种温变乳胶气球，由内向外包括：
底层1以及感温变色层2，感温变色层2与底层1的物质分子交联或者感温变色层2附着在底层1上，底层1为乳胶层，底层1PH值为7～9，MI值大于25较为适用，MI值越大，变色效果越好。还包括图案层3，图案层设置在感温变色层2上，采用印刷、绘画、涂抹中的一种或几种组合制成。还包括亮光/哑光涂层4，亮光/亚光涂层4根据气球属于普通球还是珠光球而选择性的涂敷亮光涂层4或哑光涂层4。还包括保护膜层5，保护膜层5设置在所述亮光/哑光涂层4上，为透明乳胶涂料层。
感温变色层2中包含的感温变色颜料由电子转移型有机化合物体系制备，由电子转移型有机化合物是一类具有特殊化学结构的有机发色体系，在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。这种变色物质不仅颜色鲜艳，而且可以实现从“有色-〉无色”状态的颜色变化。
感温变色层2中包含的感温变色颜料也可由重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质制备而成。重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质为微胶囊化的可逆感温变色物质，又被称为温变颜料,感温粉或温变粉，所述微胶囊化的可逆感温变色物质内部为圆球状颗粒，平均直径为1～10微米，其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2～0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，所述透明外壳保护变色物质免受其他化学物质的侵蚀，因此，在使用中避免破坏这层外壳是十分重要的。微胶囊化的可逆感温变色物质具有耐高温、抗氧化特性。
不同的感温变色材料或物质的感温变色特性以及原理是一致的：
1、感温变色的基本颜色为：红色、玫瑰红、桃红色、朱红色、橘色、橙色，金黄色、明黄色、草绿色、绿色、墨绿，中绿，孔雀绿，天空蓝、土耳其蓝、蓝色、深蓝色、紫罗兰、黑色紫色。
2、感温变色的基本温度为：-5℃、0℃、5℃、10℃、16℃、21℃、31℃、33℃、38℃、43℃、45℃、60℃、65℃、70℃、78℃。
3、感温变色的常用温度为：5℃-8℃，6℃-9℃，8℃-13℃，12℃-14℃，16℃-18℃，21℃-24℃，23℃-27℃，26℃-31℃，30℃-35℃，36℃-41℃，38℃-43℃，40℃-45℃，45℃-50℃，46℃-51℃，48℃-53℃，60℃-65℃，65℃-70℃，70℃-78℃等。
4、感温变色可随温度的上升、下降而反复必变颜色。以31℃红色为例，变色形式为31℃以上呈现无色，31℃以下呈现红色。
5、可用于包括PE、PP、ABS、PS、PVC、PU、TPU、TPR、EVA等塑材，还可用于聚丙烯(PP)、软聚氯乙烯(S-PVC)、AS、ABS和硅胶等透明或半透明塑料的注塑、挤塑成型。
参见图2，一种温变乳胶气球的制造方法，包括如下步骤：
步骤1，将天然橡胶进行硫化获得底层(1)的制造原材料；
步骤2，将硫化处理好后的乳胶加入感温变色粉，其中每吨乳胶内加入3-5公斤的感温变色粉，形成底层(1)以及感温变色层(2)；
步骤3，将混合好的溶液加入乳胶槽内；
步骤4，将气球模具进入所述混合好的溶液中，进行卷边、脱模和成型，在成型后的气球表层涂敷图案层(3)、亮光/哑光涂层(4)以及保护膜层(5)；
步骤5，将成型后的气球进行后处理，清洗干净后进行包装。
当然，选择感温变色物质的时候需要进行感温变色循环次数的实验:取少许被测变色颜料，用504环氧胶调匀，在白纸上刮样(厚度0.05-0.08毫米)室温20℃以上静置一天。剪取10×30mm纸样。取600mL烧杯二只，注入水。其水温分别为被测样品变色温度区间上限(T1)以上5～20℃和下限(T0)以下不小于5℃(对于RF-65系列油墨，水温分别定为T0＝35℃，T1＝70℃)，并保持水温。将试样轮流浸入二个烧杯中，完成每次循环的时间为3～4秒钟。观察颜色变化并记录可逆变色循环次数(通常，热消色系列的变色循环次数大于4000—8000次)。
用于气球制造过程中的注塑、挤塑加工或浇铸、模压、固化成型时,变色颜料的用量为乳胶量的0.3～1.0％。变色颜料与乳胶粒子要充分混和均匀(混合时可使用少量白油)。如果是普通颜料与变色颜料拼色，则普通颜料(或染料)的用量大约为变色颜料的0.5-2.5％。在大批量生产时可先将变色颜料加入聚乙烯蜡或聚苯乙烯蜡中制成颜料含量为10％的色母料，然后再与乳胶粒子混合使用。这样可使变色颜料分散的更均匀。
制造温度或加工温度应控制在200℃以下,最高不要超过230℃,并尽量减少乳胶物料的受热时间。因为高温，长时间加热将损害颜料的变色性能。
气球制造的注意事项包括：
1、注塑和挤出中使用变色颜料时乳胶中不应再同时使用其它填充料或普通颜料(例如：钛白粉，碳酸钙，硫酸钡，碳黑等)，否则将会屏蔽变色效果。
2、浇铸、模压、固化成型中使用变色颜料时应先将变色颜料加入不饱和聚脂、有机玻璃或尼龙单体内搅拌分散均匀，然后再加入引发剂或固化剂开始聚合或交联反应。因为在聚后体系粘度急剧升高，此时加入变色颜料会使大量颜料颗粒包裹在一起，难于分散均匀。另外，此时的搅拌操作也会使体系中残留大量气泡.
3、慎重选择交联剂或固化剂：在环氧树脂和不饱和聚酯树脂的交联固化过程中，其内部有时会产生强大的收缩应力，导致变色颜料微胶囊外壳破裂，其它化学物质进入颜料内部使其失去变色性能。这种情况在环氧树脂固化厚度大于0.2毫米并且使用多胺类固化剂时经常会发生。
4、不能使用密炼机、捏和机、高速分散机，双螺杆挤出机等高剪切设备进行乳胶粒子与变色颜料的预混合。这些设备会严重破坏变色颜料表面的保护层，使其失去变色性能。另外，在制备色母料时应避免变色颜料经受反复的挤出造粒操作。
5、在PVC树脂的配方中应避免使用含磷的稳定剂和增塑剂，否则会使变色注塑制品在消色状态时产生严重的残留色。
6、可逆感温变色颜料本身是一个不稳定体系(稳定就难于变化)，所以其耐光,耐热,耐老化等性能远不及普通颜料,在使用中应加以注意。
1)耐光性:感温变色颜料的耐光性较差，在强烈阳光下暴晒下会很快褪色失效，因此其只适合在室内使用。应避免强烈阳光和紫外灯光的照射，这样有利于延长变色颜料的使用寿命。
2)耐热性:感温变色颜料在短时间内可耐230℃高温(10分钟左右)，可应用于注塑和高温固化。但变色颜料在发色状态和消色状态时的热稳定性不同，前者的稳定性高于后者。另外当温度高于80℃时，构成变色体系的有机物也会开始降解。因此变色颜料应避免长期在高于75℃温度下工作。
本实施例在制作过程中增加温变材料，从而使得气球能够随着温度的变化而更改显示颜色，使得装饰效果更加多变生动。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。
Claims (10)
1.一种温变乳胶气球，其特征在于由内向外包括：
底层(1)以及感温变色层(2)，所述感温变色层(2)与所述底层(1)的物质分子交联或者所述感温变色层(2)附着在所述底层(1)上，所述底层(1)为乳胶层，所述底层(1)PH值为7～9，MI值大于25。
2.根据权利要求1所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：还包括图案层(3)，所述图案层(3)设置在所述感温变色层(2)上，采用印刷、绘画、涂抹中的一种或几种组合制成。
3.根据权利要求2所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：还包括亮光/哑光涂层(4)，所述亮光/亚光涂层(4)根据气球属于普通球还是珠光球而选择性的涂敷亮光涂层(4)或哑光涂层(4)。
4.根据权利要求3所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：还包括保护膜层(5)，所述保护膜层(5)设置在所述亮光/哑光涂层(4)上，为透明乳胶涂料层。
5.根据权利要求4所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：所述感温变色层(2)中包含的感温变色颜料由电子转移型有机化合物体系制备，所述电子转移型有机化合物具有特殊化学结构的有机发色体系，在特定温度下因电子转移使该有机物的分子结构发生变化，从而实现颜色转变。
6.根据权利要求4所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：所述感温变色层(2)中包含的感温变色颜料由重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质制备而成。
7.根据权利要求6所述的一种温变乳胶气球，其特征在于：所述重金属复盐络合物型和液晶型可逆感温变色物质为微胶囊化的可逆感温变色物质，所述微胶囊化的可逆感温变色物质内部为圆球状颗粒，平均直径为1～10微米，其内部是变色物质，外部是一层厚约0.2～0.5微米既不能溶解也不会融化的透明外壳，所述透明外壳保护变色物质免受其他化学物质的侵蚀。
8.一种根据权利要求4-7任一所述的温变乳胶气球的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤1，将天然橡胶进行硫化获得底层(1)的制造原材料；
步骤2，将硫化处理好后的乳胶加入感温变色粉，其中每吨乳胶内加入3-5公斤的感温变色粉，形成底层(1)以及感温变色层(2)；
步骤3，将混合好的溶液加入乳胶槽内；
步骤4，将气球模具进入所述混合好的溶液中，进行卷边、脱模和成型，在成型后的气球表层涂敷图案层(3)、亮光/哑光涂层(4)以及保护膜层(5)；
步骤5，将成型后的气球进行后处理，清洗干净后进行包装。
9.一种根据权利要求8的制造方法，其特征在于：所述感温变色分的用量为所述乳胶的量的0.3～1.0％，所述步骤2中所述感温变色粉与所述乳胶的粒子要充分混和均匀，混合时可使用少量白油，如果是普通颜料与变色颜料拼色，则普通颜料或染料的用量大约为所述感温变色粉的0.5-2.5％，在大批量生产时可先将所述感温变色粉加入聚乙烯蜡或聚苯乙烯蜡中制成所述感温变色粉含量为10％的色母料，然后再与乳胶粒子混合使用，从而使变色颜料分散的更均匀。
10.一种根据权利要求8的制造方法，其特征在于：所述制造方法的加工温度控制在230℃以下,并尽量减少乳胶物料的受热时间。
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