CN111378290A - 一种磁力橡皮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及橡皮及其制备方法，针对橡皮屑不好清理的问题，本发明提供一种磁力橡皮及其制备方法，按质量份数计，橡皮包含热塑性丁苯橡胶5‑15份、碳酸钙60‑80份、油脂软化剂10‑30份和有磁性的羰基金属粉1‑3份，橡皮的外套尾端装有磁铁。上述磁力橡皮的制备方法为先将热塑性丁苯橡胶和有磁性的羰基金属粉混合搅拌均匀，加入油脂软化剂，充分搅拌浸泡；再搅拌升温至110‑120℃，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却，塑化造粒，得颗粒；模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。本发明制得的橡皮含有磁性物质，且配有磁铁，橡皮屑可以被磁铁吸引，易于收集和处理，清洁环保。

Description

一种磁力橡皮及其制备方法
技术领域
本发明涉及橡皮及其制备方法，尤其是涉及一种磁力橡皮及其制备方法。
背景技术
橡皮是一种用来消除铅笔写字痕迹用的工具。在用铅笔写错字时，一般会使用橡皮擦除错字，橡皮擦在擦除过程中会产生碎屑，碎屑会逗留在纸上，不管是用手拍还是用嘴吹，都非常难处理，还容易对纸张及周围环境造成污染。据此需要一种容易清理橡皮屑的橡皮。
发明内容
本发明为了克服橡皮屑不好清理的问题，提供一种磁力橡皮及其制备方法，橡皮中加入磁性物质，橡皮配有磁铁，橡皮屑可以被磁铁吸引，易于收集和处理，清洁环保。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种磁力橡皮，橡皮包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶5-15份、碳酸钙60-80份、油脂软化剂10-30份和有磁性的羰基金属粉1-3份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的共聚体，耐磨性、 耐老化和耐热性都优于天然橡胶，质地也较天然橡胶均匀。碳酸钙大量填充在橡胶之中，可以增加制品的容积，从而节约昂贵的丁苯橡胶达到降低成本的目的，碳酸钙填入橡胶能增加抗张强度耐磨性和撕裂强度，同时可以调整稠度。为了抵消大量填料引起的胶料在加工中流动阻力的增加和硫化胶刚度的增大，在原料中加入油脂乳化剂。为了便于收集橡皮使用产生的碎屑，在原料中添加有磁性的羰基金属粉，这样碎屑中就含有磁性物质，可以被橡皮的外套尾端的磁铁所吸附，易于收集和处理，清洁环保。羰基金属粉的粒径较小，普遍小于10μm，金属粉如果粒径过大，擦除时会直接与纸张摩擦，降低橡皮的擦除功能。
作为优选，碳酸钙的粒径≤10μm。碳酸钙粒径过大，擦除时会直接与纸张摩擦，降低橡皮的擦除功能。
作为优选，油脂软化剂为白油。白油基本组成为饱和烃结构，芳香烃、含氮、氧、硫等物质近似于零，具有良好的氧化安定性，化学稳定性，光安定性，无色、无味。
作为优选，所述羰基金属粉为羰基铁粉，羰基铁粉经过下列改性处理：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液中，加入羰基铁粉，调pH值为3-5，40-60 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，30-40 min后得反应物混合溶液，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉。
羰基铁粉的粒径小，容易发生团聚，而且无机的羰基铁粉与有机的热塑性丁苯橡胶之间的连接性也不好，会导致羰基铁粉分布不均。而羰基铁粉分布不均可能使某些橡皮碎屑中不含羰基铁粉，碎屑就无法被磁铁吸引，会影响碎屑的收集，所以对羰基铁粉做了改性使其能均匀分布在热塑性丁苯橡胶中。用硅烷偶联剂KH-560对羰基铁粉进行改性处理，KH-560水解后的极性-Si-OH可在无机羰基铁粉极性表面-OH脱水聚合而牢牢吸附，包覆在羰基铁粉纳米粒子的表面，阻止羰基铁粉纳米粒子发生团聚，提高分散性；KH-560非极性的有机基团朝外与热塑性丁苯橡胶连接，使羰基铁粉与热塑性丁苯橡胶之间的连接更牢靠。
作为优选，KH-560用量为羰基铁粉质量的1％-5％，乙醇溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为10:1。KH-560用量不足会导致羰基铁粉表面包覆不完全，用量过多KH-560之间易发生交联，影响KH-560与羰基铁粉之间的相互作用，所以将KH-560的用量控制在合理范围内可以提高作用效果。
作为优选，所述反应物混合溶液在过滤前加入壳聚糖浸泡2-4 h。壳聚糖与KH-560非极性的有机基团反应生成网状结构，通过扫描电镜图观察发现，网状结构排列规则，可以进一步增加羰基铁的分散度。另外壳聚糖具有吸附性，可以增加橡皮的去污效果。
作为优选，所述壳聚糖用量为羰基铁粉质量的30％-50％。
一种上述磁力橡皮的制备方法，包括下列步骤：
(1)将热塑性丁苯橡胶和有磁性的羰基金属粉混合搅拌均匀，然后加入油脂软化剂，充分搅拌后得混合料，浸泡10-15 h，备用；
(2)将步骤(1)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至110-120 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(3)将步骤(2)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）在原料中添加有磁性的羰基金属粉，这样碎屑中就含有磁性物质，可以被橡皮的外套尾端的磁铁所吸附，易于收集和处理，清洁环保；（2）用硅烷偶联剂对羰基铁粉进行改性处理，阻止羰基铁粉纳米粒子发生团聚，同时使羰基铁粉和热塑性丁苯橡胶的连接更可靠；（3）用硅烷偶联剂对羰基铁粉进行改性后加入壳聚糖，壳聚糖与KH-560非极性的有机基团反应生成网状结构，网状结构排列规则，可以进一步增加羰基铁的分散度；另外壳聚糖具有吸附性，可以增加橡皮的去污效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶10份、碳酸钙69份（碳酸钙的粒径≤10μm）、白油20份和羰基铁粉1份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)将热塑性丁苯橡胶和羰基铁粉混合搅拌均匀，然后加入白油，充分搅拌后得混合料，浸泡10 h，备用；
(2)将步骤(1)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至110 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(3)将步骤(2)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
实施例2
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶5份、碳酸钙60份、环烷油10份和羰基镍粉2份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)将热塑性丁苯橡胶和羰基铁粉混合搅拌均匀，然后加入白油，充分搅拌后得混合料，浸泡15 h，备用；
(2)将步骤(1)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至120 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(3)将步骤(2)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
实施例3
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶15份、碳酸钙80份、白油30份和羰基铁粉3份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)对羰基铁粉进行改性：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液（无水乙醇与蒸馏水的体积比为9:1）中，加入羰基铁粉，其中KH-560用量为羰基铁粉质量的1％，调pH值为4，60 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，30 min后得反应物混合溶液，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉；
(2)将热塑性丁苯橡胶和改性羰基铁粉混合搅拌均匀，然后加入白油，充分搅拌后得混合料，浸泡13 h，备用；
(3)将步骤(2)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至120 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(4)将步骤(3)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
实施例4
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶10份、碳酸钙69份（碳酸钙的粒径≤10μm）、白油20份和羰基铁粉1份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)对羰基铁粉进行改性：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液（无水乙醇与蒸馏水的体积比为10:1）中，加入羰基铁粉，其中KH-560用量为羰基铁粉质量的5％，调pH值为3，50 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，30 min后得反应物混合溶液，加入壳聚糖浸泡4 h，其中壳聚糖用量为羰基铁粉质量的30％，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉；
(2)将热塑性丁苯橡胶和改性羰基铁粉混合搅拌均匀，然后加入白油，充分搅拌后得混合料，浸泡10 h，备用；
(3)将步骤(2)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至110 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(4)将步骤(3)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
实施例5
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶10份、碳酸钙69份（碳酸钙的粒径≤10μm）、白油20份和羰基铁粉1份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)对羰基铁粉进行改性：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液（无水乙醇与蒸馏水的体积比为10:1）中，加入羰基铁粉，其中KH-560用量为羰基铁粉质量的3％，调pH值为5，40 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，40 min后得反应物混合溶液，加入壳聚糖浸泡2 h，其中壳聚糖用量为羰基铁粉质量的50％，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉；
(2)、(3)、(4)同实施例4。
实施例6
一种磁力橡皮，包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶10份、碳酸钙69份（碳酸钙的粒径≤10μm）、白油20份和羰基铁粉1份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
其制备方法如下：(1)对羰基铁粉进行改性：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液（无水乙醇与蒸馏水的体积比为10:1）中，加入羰基铁粉，其中KH-560用量为羰基铁粉质量的1％，调pH值为4，60 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，30 min后得反应物混合溶液，加入壳聚糖浸泡3h，其中壳聚糖用量为羰基铁粉质量的40％，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉；
(2)、(3)、(4)同实施例4。
本发明的磁力橡皮因为含有磁性羰基金属粉，橡皮屑可以被磁铁吸引，便于收集、处理橡皮屑，方便环保。比较实施例1、3、6，实施例1使用了未改性的羰基铁粉，实施例3用了KH-560改性的羰基铁粉，实施例6用KH-560改性羰基铁粉后还用壳聚糖进行处理，结果就是实施例6、3、1的产物橡皮中羰基铁粉的分散性依次增加，而且实施例6的去污能力也有提高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种磁力橡皮，其特征在于，橡皮包含以下成分：按质量份数计，热塑性丁苯橡胶5-15份、碳酸钙60-80份、油脂软化剂10-30份和有磁性的羰基金属粉1-3份，橡皮的外套尾端装有磁铁。
2.根据权利要求1所述的一种磁力橡皮，其特征在于，碳酸钙的粒径≤10μm。
3.根据权利要求1所述的一种磁力橡皮，其特征在于，油脂软化剂为白油。
4.根据权利要求1所述的一种磁力橡皮，其特征在于，所述羰基金属粉为羰基铁粉，羰基铁粉经过下列改性处理：硅烷偶联剂KH-560溶于乙醇溶液中，加入羰基铁粉，调pH值为3-5，40-60 ℃下进行超声分散，同时进行机械搅拌，30-40 min后得反应物混合溶液，过滤、水洗、干燥、粉碎，制得改性羰基铁粉。
5.根据权利要求4所述的一种磁力橡皮，其特征在于，KH-560用量为羰基铁粉质量的1％-5％，乙醇溶液中无水乙醇与蒸馏水的体积比为10:1。
6.根据权利要求4或5所述的一种磁力橡皮，其特征在于，所述反应物混合溶液在过滤前加入壳聚糖浸泡2-4 h。
7.根据权利要求6所述的一种磁力橡皮，其特征在于，所述壳聚糖用量为羰基铁粉质量的30％-50％。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种磁力橡皮的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)将热塑性丁苯橡胶和有磁性的羰基金属粉混合搅拌均匀，然后加入油脂软化剂，充分搅拌后得混合料，浸泡10-15 h，备用；
(2)将步骤(1)浸泡后的混合料倒入反应釜中，搅拌升温至110-120 ℃，混合物呈胶状长拉丝状态，加入碳酸钙搅拌均匀，倒出自然冷却至室温，塑化造粒，得颗粒；
(3)将步骤(2)所得颗粒模压成型，制成橡皮，包装时在橡皮的外套尾端装上磁铁。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200707

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