CN112029294A - 一种防水颗粒及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防水颗粒，包含聚醚聚氨酯树脂5‑30%，有机氟硅树脂30‑50%，增塑剂1‑5%，增稠剂1‑5%，偶联剂0.1‑1%，填料30‑60%，剩余为颜料。本发明公开的防水颗粒可以应用于儿童玩具领域。

Description

一种防水颗粒及其应用
技术领域
本发明涉及人造颗粒领域，更具体的是儿童玩具用人造颗粒。
背景技术
随着人们生活质量的越来越好，儿童有越来越多的时间去游乐场进行游玩，而最近比较流行的是一种玩具沙游戏，其可以通过模具打造成各种各样的形状，也可以随时推到重来。
但是由于需要用手去接触，不可避免的会产生手汗等液体，而现在的玩具沙并不防水，水在进入玩具沙后会变得粘稠不能再回复原装，并且管理人员很难将其和好的玩具沙分离开来，只能全部丢弃，造成很大的浪费。
因此我们需要解决目前玩具沙不防水的特性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种防水颗粒。
其包含聚醚聚氨酯树脂5-30％，有机氟硅树脂30-50％，增塑剂1-5％，增稠剂1-5％，偶联剂0.1-1％，填料30-60％，其余为颜料。
作为本发明的进一步方案，本发明的颗粒大小为0.7-1mm。此粒径适用于各种儿童玩具场景，并且由于其小粒径低密度作用，不会造成塌陷。
作为本发明的进一步方案，本发明的使用聚醚聚氨酯树脂为聚丙二醇类聚氨酯丙烯酸酯，优选分子量为1000，2000,4000。
作为本发明的进一步方案，本发明的使用的有机氟硅树脂其结构为：
Figure RE-GDA0002717416860000011
其中X＝20-100，y＝10-15，z＝1-3。
此处给出一种典型的制备方法：
(1)将5mol四甲基二氢二硅氧烷和10mol八甲基环四硅氧烷,加入反应器中，搅拌均匀。将0.5mol的浓硫酸在2.5-3小时内分批次加入的反应器中，保持50℃下反应3小时。
(2)加入10mol烯丙醇和5ppm的铂金催化剂KP21，50-80℃下反应1 小时。
(3)加入8mol丙烯酸，2mol的全氟己酸，总质量80％的甲苯，在100℃下反应，排出体系中的水分，待酸反应完后蒸馏出甲苯，得到有机硅氟硅树脂待用。
作为本发明的进一步方案，本发明的使用的的增塑剂为石蜡或氯化石蜡，优选为石蜡。
作为本发明的进一步方案，本发明的使用的增稠剂为聚丙烯酰胺。
作为本发明的进一步方案，本发明的使用的偶联剂为KH550,KG560,KH570 中的一种或多种。
作为本发明的进一步方案，本发明使用的填料为纳米级二氧化硅，纳米级二氧化钛，微米级石英砂，微米级玻璃珠，聚氯乙烯颗粒，聚苯乙烯颗粒，有机硅真空微球，植物纤维粉中的一种或多种。
作为本发明所使用填料的一种优选，本发明使用的填料为纳米级二氧化硅，纳米级二氧化钛，微米级玻璃珠，聚苯乙烯颗粒，有机硅真空微球中的一种或多种。
作为一种新型的防水颗粒，本发明的制备方法优选为额外加入1％的引发剂 184，将所有原料混合均匀后造粒成0.7-1mm左右的颗粒，在UV灯下照射后定型。引发剂可以选择引发剂184但不限于引发剂184，其可以选择各种光引发剂，可以根据UV能量的波长进行调整。
作为本发明的用途，本发明可以儿童玩具领域。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
使用了有机氟硅树脂来解决防水问题，更特别的我们发现，有机氟硅树脂不仅仅阻止了水分进入颗粒内部，并且也阻止了水分进入颗粒堆积后的结构中。
并且本发明颗粒的制备方法是采用UV固化进行交联，使得整个结构具有一定的强度和交联密度，协同有机氟硅树脂一起防止了水分进入颗粒内部。
具体实施方法
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。本发明方案中所用原料均购自国药以及阿拉丁。
最优的一种有机氟硅的结构为：
Figure RE-GDA0002717416860000031
其中X＝50，y＝10，z＝2。
下列实施例中有机氟硅树脂的添加均选用此方案。
实施例1
3000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂25％，有机氟硅树脂40％，16烷醇石蜡2％，聚丙烯酰胺2％，KH550偶联剂0.5％，二氧化硅30％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例2
1000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂10％，有机氟硅树脂30％，16烷醇氯化石蜡2％，聚丙烯酰胺4.5％，KH560偶联剂0.5％，二氧化硅30％，石英砂10％，二氧化钛10％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例3
2000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂15％，有机氟硅树脂36％，二十二烷醇石蜡4％，聚丙烯酰胺5％，KH570偶联剂0.5％，二氧化硅30％，玻璃珠5％，二氧化钛5％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例4
3000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂20％，有机氟硅树脂30％，16烷醇石蜡4％，聚丙烯酰胺5％，KH550偶联剂0.5％，二氧化硅25％，二氧化钛 10％，玻璃珠5％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例5
1000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂30％，有机氟硅树脂37％，十四烷醇氯化石蜡1％，聚丙烯酰胺1％，KH560偶联剂0.5％，二氧化硅20％，二氧化钛5％，石英砂5％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例6
1000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂25％，有机氟硅树脂30％，16烷醇石蜡2％，聚丙烯酰胺2％，KH560偶联剂0.5％，聚苯乙烯颗粒30％，颜料 0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例7
2000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂10％，有机氟硅树脂50％，十四烷醇氯化石蜡5％，聚丙烯酰胺4％，KH550偶联剂0.5％，有机硅真空微球30％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
实施例8
3000分子量的聚醚聚氨酯丙烯酸酯树脂30％，有机氟硅树脂30％，十四烷醇石蜡4％，聚丙烯酰胺5％，KH550偶联剂0.5％，植物纤维粉30％，颜料0.5％。
添加1％的引发剂184后造粒成0.75mm的颗粒，进行UV固化后得到成品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的主要是一种防水颗粒，并且能够运用于儿童玩具领域，因此测试回弹性，伸长率，吸水率。由于对比例1,2无法制备成膜，所以只测试吸水率。
测试方法：
样条制备：
将各实施配方制备成长140mm，宽25mm，高1.5mm的样条。通过UV 固化后待测。
回弹性：
使用CTM6000万能试验机(上海协强仪器)进行测试。
测试步骤：
打开万能试验机的电源开关。
打开电脑电源，启动powertest软件。
选择500N传感器，联机，选择所需试验方案。
两个夹具之间的距离调整为100mm±1mm，将事先制好的测试样条夹在夹具上，将样条拉至伸长率130％并保持10min。
取下样条后放置24h后测试其长度，并和初始长度做对比计算出回弹性。
伸长率：
使用CTM6000万能试验机(上海协强仪器)进行测试。
测试步骤：
打开万能试验机的电源开关。
打开电脑电源，启动powertest软件。
选择500N传感器，联机，选择所需试验方案。
两个夹具之间的距离调整为100mm±1mm，将事先制好的测试样条夹在夹具上进行拉伸，样品的拉伸速度应为：20mm/min，直至拉断为止，根据电脑数据记录伸长率。
吸水性：
称取100g成型颗粒，使其完全浸没入去离子水中，置于阴暗处放置24小时。
取出颗粒，使用吸水纸去除大部分水分，平铺放置于60℃烘箱中1小时。
取出称重，并和原重量进行对比，得到颗粒吸水率。
测试结果：
回弹性 伸长率 吸水率
实施例1 105％ 163％ 0.68％
实施例2 116％ 135％ 0.70％
实施例3 109％ 147％ 0.81％
实施例4 111％ 154％ 0.85％
实施例5 107％ 175％ 0.75％
实施例6 105％ 160％ 0.72％
实施例7 110％ 143％ 0.62％
实施例8 109％ 159％ 0.73％
对比例1 5.5％
对比例2 10.8％
从测试结果可以看出，本发明的一种防水颗粒，其伸展性和回弹性都非常好，并且其吸水性远远小于市售产品，是一款有丰富前景的发明。

Claims (11)

1.本发明为一种防水颗粒，其特征在于包含聚醚聚氨酯树脂5-30％，有机氟硅树脂30-50％，增塑剂1-5％，增稠剂1-5％，偶联剂0.1-1％，填料30-60％，余量为颜料。
2.根据权利要求1所述，其特征在于本发明的颗粒大小为0.7-1mm。
3.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用聚醚聚氨酯树脂为聚丙二醇类聚氨酯丙烯酸酯，优选分子量为1000，2000，4000。
4.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用的有机氟硅树脂其结构为：
Figure RE-FDA0002717416850000011
其中X＝20-100，y＝10-15，z＝1-3。
5.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用的增塑剂为石蜡或氯化石蜡。
6.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用的增稠剂为聚丙烯酰胺。
7.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用的偶联剂为KH550，KG560，KH570中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述，其特征在于本发明使用的填料为纳米级二氧化硅，纳米级二氧化钛，微米级石英砂，微米级玻璃珠，聚氯乙烯颗粒，聚苯乙烯颗粒，有机硅真空微球，植物纤维粉中的一种或多种。
9.根据权利要求8所述的填料，优选为纳米级二氧化硅，纳米级二氧化钛，微米级玻璃珠，聚苯乙烯颗粒，有机硅真空微球中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种防水颗粒的制备方法，其特征在于额外加入1-5％的光引发剂，将所有原料混合均匀后造粒成0.7-1mm左右的颗粒，在UV灯下照射后定型。
11.根据权利要求1所述的一种防水颗粒，其可以用于儿童玩具领域。
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