CN113142184A - 一种教学用海洋生物标本的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种教学用海洋生物标本的制作方法，包括以下步骤：S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷反应得到改性多元醇；S2.将改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺反应得到聚氨酯树脂预聚体备用；S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，放入乙醇水溶液中固定；S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物用乙醇水溶液浸泡脱水，取出后阴干得到预处理标本；S5.将预处理标本放入相应大小的硅胶模具中，将聚氨酯树脂预聚体滴入硅胶模具中直至完全覆盖预处理标本的表面为止，完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。本发明制作出的教学用海洋生物标本比较直观，可触摸，立体感、色彩保存度和还原度较好，保存时间较长。
Description
技术领域
本发明涉及一种教学用海洋生物标本的制作方法。
背景技术
目前海洋生物教学所用的标本多为浸制标本和剥制标本，其中，浸制标本一般是将海洋生物的整体或部分器官、系统，经冲洗干净后，用酒精、福尔马林等药液浸泡，然后用蜡或胶粘剂封严瓶口，再用纱布和塑料薄膜包口。剥制标本一般是将海洋生物的真皮部分剥下，去掉脂肪和肌肉等软组织，内涂防腐药品并填以各种支撑物(天然或人造材料)，然后按上义眼。这两种标本存在的问题是：不够直观，不可触摸，立体感、色彩保存度以及还原度一般，保存时间偏短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种教学用海洋生物标本的制作方法，其制作出的教学用海洋生物标本比较直观，可触摸，立体感、色彩保存度和还原度较好，保存时间较长。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种教学用海洋生物标本的制作方法，包括以下步骤：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇；
S2.将步骤S1所得改性多元醇100-120℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至80-90℃后保温反应2-3小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应2-3小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用UV灯照射紫外线固化树脂使其固化，将步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面，静置使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
进一步地，本发明所述步骤S1中，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1。
进一步地，本发明所述步骤S2中，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为(30-40):(60-70):(3-5):1。
进一步地，本发明所述步骤S3中，乙醇水溶液的体积分数为75％。
进一步地，本发明所述步骤S3中，鲜重超过80克的海洋生物在固定前先去除内脏。
进一步地，本发明所述步骤S4中，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时。
进一步地，本发明所述步骤S5中，UV灯的功率为36W，UV灯的照射时间为2-4分钟。
进一步地，本发明所述步骤S5中，静置的时间为24-30小时。
进一步地，本发明所述步骤S5中，均匀淋涂于预处理标本表面的聚氨酯树脂预聚体的厚度为0.5-2cm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明是将海洋生物采集后用乙醇溶液固定，然后用梯度浓度的乙醇溶液脱水，干燥后用聚氨酯树脂预聚体覆盖包埋，固化后即得，使用本发明方法制作出的教学用海洋生物标本比较直观，可触摸，立体感、色彩保存度和还原度较好，保存时间较长，具有较高的科研、教学价值，适用于小型鱼类、甲壳动物等海洋生物。
2)本发明将木质素基多元醇与癸二酸、异丙醇、环氧溴丙烷通过反应制得含有溴元素的改性多元醇，并以此作为聚氨酯树脂预聚体的主要组分，该改性多元醇具有较好的耐热性和耐火性，能有效提高教学用海洋生物标本的耐热性、耐火性以及保存稳定性。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
按照以下步骤制作教学用海洋生物标本：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1；
S2.将步骤S1所得改性多元醇110℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至85℃后保温反应2.5小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应2.5 小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为35:65:4:1；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入体积分数为75％的乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用功率为36W的UV灯照射紫外线固化树脂3分钟使其固化，将步骤 S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面至1cm厚，静置24小时使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
实施例2
按照以下步骤制作教学用海洋生物标本：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1；
S2.将步骤S1所得改性多元醇100℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至80℃后保温反应3小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应3小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为30:60:3:1；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入体积分数为75％的乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用功率为36W的UV灯照射紫外线固化树脂2分钟使其固化，将步骤 S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面至0.5cm厚，静置25小时使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
实施例3
按照以下步骤制作教学用海洋生物标本：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1；
S2.将步骤S1所得改性多元醇120℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至90℃后保温反应2小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应2小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为40:70:5:1；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入体积分数为75％的乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用功率为36W的UV灯照射紫外线固化树脂4分钟使其固化，将步骤 S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面至2cm厚，静置30小时使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
实施例4
按照以下步骤制作教学用海洋生物标本：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1；
S2.将步骤S1所得改性多元醇115℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至85℃后保温反应2.5小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应2.5 小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为36:64:4:1；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入体积分数为75％的乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用功率为36W的UV灯照射紫外线固化树脂2.5分钟使其固化，将步骤 S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面至1.5cm厚，静置27小时使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
对比例
与实施例1不同的是缺少步骤S1，将步骤S2中的改性多元醇替换为普通的木质素基多元醇。
实验例一：耐热性测试
分别将实施例1-4、对比例制得的教学用海洋生物标本称重后置于60℃的烘箱中，24小时后取出再次称重，按照下式计算出耐热失重率：
耐热失重率＝(测试前重量-测试后重量)/测试前重量×100％
耐热失重率越低表明耐热性越好。测试结果如表1所示：
表1
由表1可看出，本发明实施例1-4的耐热失重率均较低，说明本发明能制得的教学用海洋生物标本具有较好的耐热性。对比例的部分步骤与实施例1不同，相比实施例1，对比例的耐热失重率有所升高，说明相比普通的木质素基多元醇，本发明使用的改性多元醇的耐热性更佳。
实验例二：耐火性测试
参考GB/T 2406.2-2009分别测定实施例1-4、对比例的氧指数，氧指数越高表明耐火性越好，测试结果如表2所示：
| 氧指数(％) | |
| 实施例1 | 32 |
| 实施例2 | 31 |
| 实施例3 | 31 |
| 实施例4 | 30 |
| 对比例1 | 26 |
表2
由表2可看出，本发明实施例1-4的氧指数均较高，说明本发明能制得的教学用海洋生物标本具有较好的耐火性。对比例的部分步骤与实施例1不同，相比实施例1，对比例的氧指数有所降低，说明相比普通的木质素基多元醇，本发明使用的改性多元醇的耐火性更佳。
实验例三：保存稳定性测试
分别将实施例1-4、对比例制得的教学用海洋生物标本称重后置于25±2℃、湿度为40％的环境中，12个月后再次称重，按照下式计算出保存失重率：
保存失重率＝(测试前重量-测试后重量)/测试前重量×100％
保存失重率越低表明保存稳定性越好。测试结果如表3所示：
| 保存失重率(％) | |
| 实施例1 | 8.49 |
| 实施例2 | 8.56 |
| 实施例3 | 8.52 |
| 实施例4 | 8.54 |
| 对比例 | 13.27 |
表3
由表3可看出，本发明实施例1-4的保存失重率均较低，说明本发明能制得的教学用海洋生物标本具有较好的保存稳定性。对比例的部分步骤与实施例1不同，相比实施例1，对比例的保存失重率有所升高，说明相比普通的木质素基多元醇，本发明使用的改性多元醇对教学用海洋生物标本的保存稳定性的提高效果更佳。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.将癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇混合，通氮气氛围下加热至150℃，反应2小时后加入环氧溴丙烷，继续反应3小时得到反应液，将反应液过滤后得到滤液，将滤液真空旋转蒸除溶剂，烘干后得到改性多元醇；
S2.将步骤S1所得改性多元醇100-120℃下真空脱水，冷却至30℃后边搅拌边加入TDI，升温至80-90℃后保温反应2-3小时，然后加入二乙烯三胺、二甲基乙醇胺，继续保温搅拌反应2-3小时后得到聚氨酯树脂预聚体备用；
S3.采集海洋生物，用水冲洗干净后吸干水分，然后放入乙醇水溶液中固定24小时；
S4.将经过步骤S3处理后的海洋生物依次用体积分数为80％、85％、90％、95％的乙醇水溶液浸泡脱水，取出进行整姿后阴干至完全干燥得到预处理标本；
S5.根据步骤S4所得预处理标本的大小选择模具，在模具中浇注入步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体，固化后形成厚度为0.5cm的树脂底层，使用紫外线固化树脂将步骤S4所得预处理标本置于树脂底层，使用UV灯照射紫外线固化树脂使其固化，将步骤S2所得聚氨酯树脂预聚体均匀淋涂于预处理标本的表面，静置使聚氨酯树脂预聚体完全固化后取出即得教学用海洋生物标本。
2.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S1中，癸二酸、异丙醇、木质素基多元醇、环氧溴丙烷的质量比为2.5:3.5:1:0.1。
3.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S2中，改性多元醇、TDI、二乙烯三胺、二甲基乙醇胺的质量比为(30-40):(60-70):(3-5):1。
4.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中，乙醇水溶液的体积分数为75％。
5.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S3中，鲜重超过80克的海洋生物在固定前先去除内脏。
6.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S4中，用体积分数为80％、85％、90％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间分别为2小时，用体积分数为95％的乙醇水溶液浸泡脱水的时间为24小时。
7.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S5中，UV灯的功率为36W，UV灯的照射时间为2-4分钟。
8.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S5中，静置的时间为24-30小时。
9.根据权利要求1所述的一种教学用海洋生物标本的制作方法，其特征在于：所述步骤S5中，均匀淋涂于预处理标本表面的聚氨酯树脂预聚体的厚度为0.5-2cm。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210723 |
|
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