CN113321879A - 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法 - Google Patents

一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113321879A
CN113321879A CN202110529610.0A CN202110529610A CN113321879A CN 113321879 A CN113321879 A CN 113321879A CN 202110529610 A CN202110529610 A CN 202110529610A CN 113321879 A CN113321879 A CN 113321879A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerogel
porous
eraser
epoxy acrylate
porous sio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110529610.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113321879B (zh
Inventor
黄大风
毛伟飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Xuetai Stationery Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Xuetai Stationery Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Xuetai Stationery Co ltd filed Critical Zhejiang Xuetai Stationery Co ltd
Priority to CN202110529610.0A priority Critical patent/CN113321879B/zh
Publication of CN113321879A publication Critical patent/CN113321879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113321879B publication Critical patent/CN113321879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/10Encapsulated ingredients
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B43WRITING OR DRAWING IMPLEMENTS; BUREAU ACCESSORIES
    • B43LARTICLES FOR WRITING OR DRAWING UPON; WRITING OR DRAWING AIDS; ACCESSORIES FOR WRITING OR DRAWING
    • B43L19/00Erasers, rubbers, or erasing devices; Holders therefor
    • B43L19/0025Eraser or rubber material, e.g. comprising hard particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/11Esters; Ether-esters of acyclic polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10Esters; Ether-esters
    • C08K5/12Esters; Ether-esters of cyclic polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26Silicon- containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/24Acids; Salts thereof
    • C08K3/26Carbonates; Bicarbonates
    • C08K2003/265Calcium, strontium or barium carbonate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及文体用品领域,公开了一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法。该橡皮擦包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂25‑30份,增塑剂65‑70份,碳酸钙1.5‑2.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒1‑3份。其制备过程包括以下步骤:将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;将液态混合料点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。本发明通过在橡皮擦中添加多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒,能够赋予橡皮擦更好的擦字性能,并能使橡皮擦使用时对纸张的损伤较小。

Description

一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法
技术领域
本发明涉及文体用品领域,尤其涉及一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法。
背景技术
橡皮擦主要用于擦除错误的铅笔笔迹,是青少年儿童学习生活中最常接触的文具之一。目前,按照材质的不同,橡皮擦可分为橡胶橡皮擦和塑料橡皮擦。橡胶橡皮擦的原料为天然橡胶或者人工橡胶,将其余碳酸钙、硫磺等配合剂混炼后,经压出后加热或热压成型,制成橡皮擦。塑料橡皮擦是近几年文具市场的主流,它通常由聚氯乙烯(PVC)和配合剂(增塑剂、稳定剂、着色剂、香精等)构成,将原料混合后在适当条件下进行胶化、压出,即制成橡皮擦。
铅笔芯由石墨构成,其书写过程中与纸张表面的纤维接触摩擦,刮下的石墨粉部分以松散的形式分布在纸张表面,易被擦除,部分则粘滞在纸张纤维上与纤维相混,甚至深入纸张较底层,需要加大擦拭力度才有可能将其擦除,较为费力,且容易对纸张造成损伤。虽然相较于橡胶橡皮擦而言,塑料橡皮擦的擦字性能有所提升,但目前采用聚氯乙烯和常规配合剂制成的塑料橡皮擦(例如申请号为CN201711082051.3的中国专利文献)对于粘滞在纤维上以及深入纸张底层的石墨粉擦除效果仍然较差。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法。本发明通过在橡皮擦中添加多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒,能够赋予橡皮擦更好的擦字性能,并能使橡皮擦使用时对纸张的损伤较小。
本发明的具体技术方案为:
一种具有高擦字性能的橡皮擦,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂25-30份,增塑剂65-70份,碳酸钙1.5-2.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒1-3份。
在本发明中,多孔SiO2气凝胶能够通过以下两方面提高橡皮擦的擦字性能:1)颗粒状物质的加入能够提高橡皮擦表面的粗糙程度,从而提高橡皮擦与纸张之间的摩擦力;2)利用其多孔结构,能够吸附粘滞在纸张纤维上的石墨粉,使其被包裹在橡皮屑中擦除下来。
不过,由于多孔SiO2气凝胶具有较高的硬度和粗糙表面,其与纸张表面摩擦时易损伤纸张,针对该问题,本发明在多孔SiO2气凝胶表面包覆多孔环氧丙烯酸酯层,利用环氧丙烯酸酯相对较高的弹性和较柔软的质地,能够避免多孔SiO2气凝胶对纸张造成损伤;并且,由于聚合物包覆层中具有多孔结构,因而不会对多孔SiO2气凝胶的吸附性能造成过大影响,同时,由于环氧丙烯酸酯包覆层具有相对较高的弹性和较柔软的质地,能够使多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒与纸张之间具有更大的摩擦力,因此,在多孔SiO2气凝胶表面包覆多孔环氧丙烯酸酯后,能够提高橡皮擦的擦字性能。
作为优选,所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或多种。
传统的邻苯二甲酸酯类增塑剂可通过皮肤接触进入人体,造成性别错乱、激素分泌失调等危害,甚至可能存在致癌风险。本发明所采用的对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中不含有邻苯二甲酸盐,属于环保型增塑剂,使用过程中不会对人体造成危害。
作为优选,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm。
作为优选,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒的制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶分散到质量分数为0.5-0.8wt%的氨基硅烷偶联剂水溶液中,在40-50℃下搅拌反应1-2h后,经过滤、洗涤、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶。
步骤(1.1)中,氨基硅烷偶联剂水解形成的硅羟基与多孔SiO2气凝胶表面的硅羟基反应,将氨基接枝到多孔SiO2气凝胶上。
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在90-100℃下反应0.5-1h,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒。
步骤(1.2)中,环氧丙烯酸酯预聚物中的环氧基与预处理多孔SiO2气凝胶表面的氨基发生开环反应,使环氧丙烯酸酯预聚物包覆到多孔SiO2气凝胶外。通过以上方式,能够使环氧丙烯酸酯包覆层与多孔SiO2气凝胶之间形成共价连接,从而提高两者之间的结合强度,防止橡皮使用过程中包覆层出现缺口,导致多孔SiO2气凝胶与纸张直接接触而损伤纸张。
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于真空环境中,进行超声处理,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒。
步骤(1.3)中,通过真空和超声处理,能使多孔SiO2气凝胶中的空气振动并离开气凝胶,在聚合物包覆层中形成较大的孔洞,从而减小包覆层对多孔SiO2气凝胶的吸附性能所造成的影响。此外,固化后环氧丙烯酸酯包覆层的机械强度提高,逸出的空气无法使包覆层形成较大的孔洞,因此,本发明将真空和超声处理设置在固化前进行。
(1.4)将水性光引发剂分散到水中,制成光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在紫外光下进行光固化反应;反应完成后,经过滤、洗涤、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
步骤(1.4)中,对多孔环氧丙烯酸酯预聚物进行光固化后,能够提高聚合物包覆层的机械强度,从而防止橡皮使用过程中包覆层因被磨损而无法有效防止多孔SiO2气凝胶损伤纸张。
进一步地,所述氨基硅烷偶联剂为KH-550(3-氨基丙基三乙氧基硅烷)。
进一步地,步骤(1.1)中,所述多孔SiO2气凝胶与氨基硅烷偶联剂水溶液的质量体积比为1g:60-70mL。
进一步地,步骤(1.3)中,所述真空环境的真空度为10-30kPa。
进一步地,步骤(1.3)中,所述超声处理的功率为550-650W,时间为40-60min。
进一步地,步骤(1.4)中,所述水性光引发剂为光引发剂2959(2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮);所述光引发剂分散液中,水性光引发剂的质量分数为2-5wt%。
进一步地,步骤(1.4)中,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒与光引发剂分散液的质量体积比为1g:100-120mL。
进一步地,步骤(1.4)中,所述紫外光的波长为200-300nm,光固化反应的时间为1-3h。
一种所述橡皮擦的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)将液态混合料点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
传统的橡皮擦通过基础或注塑的方式成型,获得的橡皮擦形状非常有限,只能获得平整面。本发明采用液体原料,并通过点胶的方式制作成型,能够获得凹凸面,增大了橡皮与纸张之间的摩擦,因而能够获得更好的擦拭效果,此外,通过点胶的方式,任何造型和图案只要有模具就均可实现。
作为优选,步骤(2)中,在液态混合料中加入色膏进行调色后,再点胶到模具中。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
(1)多孔SiO2气凝胶能提高橡皮擦的擦字性能,在其表面包覆多孔环氧丙烯酸酯,能够避免橡皮擦使用时多孔SiO2气凝胶损伤纸张,并能提高橡皮擦的擦字性能;
(2)通过将多孔环氧丙烯酸酯共价连接到多孔SiO2气凝胶上,并通过固化提高包覆层的机械强度,能够防止包覆层在橡皮使用过程中出现缺口,从而确保其有效发挥防止多孔SiO2气凝胶损伤纸张的作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种具有高擦字性能的橡皮擦,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂25-30份,增塑剂65-70份,碳酸钙1.5-2.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒1-3份。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或多种。
所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm,制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶以1g:60-70mL的质量体积比分散到质量分数为0.5-0.8wt%的硅烷偶联剂KH-550水溶液中,在40-50℃下搅拌反应1-2h后,经过滤、洗涤、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶;
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在90-100℃下反应0.5-1h,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于10-30kPa的真空度下,用功率为550-650W的超声处理40-60min,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.4)将光引发剂2959分散到水中,制成2-5wt%的光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒以1g:100-120mL的质量体积比加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在波长为200-300nm的紫外光下光固化1-3h;反应完成后,经过滤、洗涤、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
一种所述橡皮擦的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)在液态混合料中加入色膏进行调色后,点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
实施例1
一种具有高擦字性能的橡皮擦,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂25份,增塑剂70份,碳酸钙1.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒1份。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或多种。
所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm,制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶以1g:60mL的质量体积比分散到质量分数为0.5wt%的硅烷偶联剂KH-550水溶液中,在40℃下搅拌反应2h后,经过滤、水洗、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶;
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在100℃下反应0.5h,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于30kPa的真空度下,用功率为650W的超声处理40min,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.4)将光引发剂2959分散到水中,制成2wt%的光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒以1g:100mL的质量体积比加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在波长为200nm的紫外光下光固化1h;反应完成后,经过滤、水洗、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
一种所述橡皮擦的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)在液态混合料中加入色膏进行调色后,利用点胶机点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
实施例2
一种具有高擦字性能的橡皮擦,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂28份,对苯二甲酸二辛酯68份,碳酸钙2份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒2份。
所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm,制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶以1g:65mL的质量体积比分散到质量分数为0.6wt%的硅烷偶联剂KH-550水溶液中,在45℃下搅拌反应1.5h后,经过滤、水洗、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶;
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在95℃下反应45min,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于20kPa的真空度下,用功率为600W的超声处理50min,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.4)将光引发剂2959分散到水中,制成3wt%的光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒以1g:110mL的质量体积比加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在波长为250nm的紫外光下光固化2h;反应完成后,经过滤、水洗、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
一种所述橡皮擦的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)在液态混合料中加入色膏进行调色后,利用点胶机点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
实施例3
一种具有高擦字性能的橡皮擦,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂30份,增塑剂65份,碳酸钙2.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒3份。
所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或多种。
所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm,制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶以1g:70mL的质量体积比分散到质量分数为0.8wt%的硅烷偶联剂KH-550水溶液中,在50℃下搅拌反应1h后,经过滤、水洗、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶;
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在90℃下反应1h,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于10kPa的真空度下,用功率为550W的超声处理60min,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.4)将光引发剂2959分散到水中,制成5wt%的光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒以1g:120mL的质量体积比加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在波长为300nm的紫外光下光固化3h;反应完成后,经过滤、水洗、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
一种所述橡皮擦的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)在液态混合料中加入色膏进行调色后,利用点胶机点胶到模具中,烘干成型后,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
对比例1
本对比例与实施例2的区别在于,不添加多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒,其余原料和制备过程均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例2的区别在于,多孔SiO2气凝胶外不包覆多孔环氧丙烯酸酯颗粒,其余原料和制备过程均与实施例1相同。
对比例3
本对比例与实施例2的区别在于,不进行步骤(1.3),其余原料和制备过程均与实施例1相同。
对比例4
本对比例与实施例2的区别在于,将步骤(1.1)中的硅烷偶联剂KH-550换成等物质的量的硅烷偶联剂KH-560,其余原料和制备过程均与实施例1相同。
对比例5
本对比例与实施例2的区别在于,不进行步骤(1.4),其余原料和制备过程均与实施例1相同。
测试例
检测实施例1-3和对比例1-5的橡皮擦的擦字性能以及对纸张的损伤,具体方法如下:(1)擦字性能:采用QB/T 2309-2010中的方法,测试橡皮擦的消字率;(2)对纸张的损伤:使用完成擦字性能测试的橡皮擦,采用QB/T 2309-2010中测试消字率的方法,往返擦拭着色部15次,根据GBT 456-2002检测擦拭前后纸张的平滑度。检测结果记录于表1。
表1
Figure BDA0003067074940000071
相较于对比例1而言,实施例2在橡皮擦中添加本发明的多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒后,消字率明显提高。这是由于颗粒状物质的加入能够提高橡皮擦表面的粗糙程度,从而提高橡皮擦与纸张之间的摩擦力;同时,利用多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中的多孔结构,能够吸附粘滞在纸张纤维上的石墨粉,使其被包裹在橡皮屑中擦除下来。
相较于对比例2而言,实施例2在多孔SiO2气凝胶外包覆多孔环氧丙烯酸酯层后,橡皮擦的消字率明显提高,且擦拭后的纸张平滑度变化率明显减小。这是由于环氧丙烯酸酯相对较高的弹性和较柔软的质地,能够避免多孔SiO2气凝胶对纸张造成损伤;并且,由于环氧丙烯酸酯包覆层中具有多孔结构,因而不会对多孔SiO2气凝胶的吸附性能造成过大影响,同时,由于包覆层具有相对较高的弹性和较柔软的质地,能够使多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒与纸张之间具有更大的摩擦力,因此,在多孔SiO2气凝胶表面包覆多孔环氧丙烯酸酯后,能够提高橡皮擦的擦字性能。
相较于对比例3而言,实施例2在包覆环氧丙烯酸酯层后进行真空超声处理,橡皮擦的消字率明显提高。这是由于真空和超声处理能使多孔SiO2气凝胶中的空气振动并离开气凝胶,在聚合物包覆层中形成较大的孔洞,从而减小包覆层对多孔SiO2气凝胶的吸附性能所造成的影响。
对比例4将实施例2中的KH-550换成KH-560后,橡皮擦擦拭后的纸张平滑度变化率明显增大。这是由于KH-560中不存在氨基,只能在多孔SiO2气凝胶表面形成物理包覆,导致橡皮使用过程中包覆层易出现缺口,造成多孔SiO2气凝胶与纸张直接接触而损伤纸张。
相较于对比例5而言,实施例2在真空超声处理后进行固化,橡皮擦擦拭后的纸张平滑度变化率明显减小。这是由于固化后聚合物包覆层的机械强度增大,在橡皮使用过程中不易被磨损,因而能是包覆层更好地发挥防止多孔SiO2气凝胶损伤纸张的作用。
本发明中所用原料、设备,若无特别说明,均为本领域的常用原料、设备;本发明中所用方法,若无特别说明,均为本领域的常规方法。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有高擦字性能的橡皮擦,其特征在于,包括以下重量份的原料:聚氯乙烯糊树脂25-30份,增塑剂65-70份,碳酸钙1.5-2.5份,多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒1-3份。
2.如权利要求1所述的橡皮擦,其特征在于,所述增塑剂为对苯二甲酸二辛酯、柠檬酸三正丁酯中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的橡皮擦,其特征在于,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒中,多孔SiO2气凝胶的粒径为80-100μm,所述多孔环氧丙烯酸酯包覆层的厚度为30-40μm。
4.如权利要求1或3所述的橡皮擦,其特征在于,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒的制备方法如下:
(1.1)将多孔SiO2气凝胶分散到质量分数为0.5-0.8wt%的氨基硅烷偶联剂水溶液中,在40-50℃下搅拌反应1-2h后,经过滤、洗涤、干燥,获得预处理多孔SiO2气凝胶;
(1.2)将预处理多孔SiO2气凝胶浸没到环氧丙烯酸酯预聚物中,分散均匀后,在90-100℃下反应0.5-1h,过滤,沥干后获得多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.3)将多孔SiO2气凝胶@环氧丙烯酸酯置于真空环境中,进行超声处理,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒;
(1.4)将水性光引发剂分散到水中,制成光引发剂分散液;将多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒加入光引发剂分散液中,分散均匀后,在紫外光下进行光固化反应;反应完成后,经过滤、洗涤、干燥,获得多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯。
5.如权利要求4所述的橡皮擦,其特征在于,步骤(1.3)中,所述真空环境的真空度为10-30kPa。
6.如权利要求4所述的橡皮擦,其特征在于,步骤(1.3)中,所述超声处理的功率为550-650W,时间为40-60min。
7.如权利要求4所述的橡皮擦,其特征在于,步骤(1.4)中,所述水性光引发剂为光引发剂2959;所述光引发剂分散液中,水性光引发剂的质量分数为2-5wt%。
8.如权利要求3所述的橡皮擦,其特征在于,步骤(1.4)中,所述多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯预聚物颗粒与光引发剂分散液的质量体积比为1g:100-120mL。
9.一种如权利要求1-8之一所述橡皮擦的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将聚氯乙烯糊树脂、增塑剂、碳酸钙、多孔SiO2气凝胶@多孔环氧丙烯酸酯颗粒混合均匀后,获得液态混合料;
(2)将液态混合料点胶到模具中,烘干成型,获得具有高擦字性能的橡皮擦。
10.如权利要求9所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,在液态混合料中加入色膏进行调色后,再点胶到模具中。
CN202110529610.0A 2021-05-14 2021-05-14 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法 Active CN113321879B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110529610.0A CN113321879B (zh) 2021-05-14 2021-05-14 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110529610.0A CN113321879B (zh) 2021-05-14 2021-05-14 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113321879A true CN113321879A (zh) 2021-08-31
CN113321879B CN113321879B (zh) 2023-03-28

Family

ID=77415807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110529610.0A Active CN113321879B (zh) 2021-05-14 2021-05-14 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113321879B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514261A (zh) * 2008-02-19 2009-08-26 日本蜻蜓铅笔株式会社 橡皮擦
CN106221062A (zh) * 2016-08-08 2016-12-14 雷春生 一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法
CN109467866A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 丽水卓越文具制造有限公司 一种具有高光抗菌功能的环保pvc橡皮擦及其制备工艺
CN109535538A (zh) * 2018-12-10 2019-03-29 青华科教仪器有限公司 一种文具橡皮及其制备方法
CA3103669A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Staedtler Mars Gmbh & Co. Kg Eraser
CN111919151A (zh) * 2018-03-22 2020-11-10 日东电工株式会社 光学部件及其制造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101514261A (zh) * 2008-02-19 2009-08-26 日本蜻蜓铅笔株式会社 橡皮擦
CN106221062A (zh) * 2016-08-08 2016-12-14 雷春生 一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法
CN111919151A (zh) * 2018-03-22 2020-11-10 日东电工株式会社 光学部件及其制造方法
CA3103669A1 (en) * 2018-07-25 2020-01-30 Staedtler Mars Gmbh & Co. Kg Eraser
CN109467866A (zh) * 2018-10-11 2019-03-15 丽水卓越文具制造有限公司 一种具有高光抗菌功能的环保pvc橡皮擦及其制备工艺
CN109535538A (zh) * 2018-12-10 2019-03-29 青华科教仪器有限公司 一种文具橡皮及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何维霖等: ""光固化环氧丙烯酸酯有机无机杂化耐刮擦涂料的研究"", 《涂料工业》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113321879B (zh) 2023-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11149152B2 (en) Durable hydrophilic-super-hydrophobic bipolar self-cleaning composite film, and preparation method therefor
CN111995890B (zh) 一种环氧树脂涂料、超疏水性涂层及其制备方法
CN109796640A (zh) 一种耐磨防滑乳胶手套及其制备方法
WO2014119514A1 (ja) シート状モールド及びその製造方法並びにその用途
CN110003779B (zh) 一种超加硬树脂镜片镀膜材料及其制备方法
CN1160206C (zh) 橡皮及其制造方法
CN111423727B (zh) 一种弹性硅棉结构体及其制备方法
TW201244963A (en) Plastic eraser, plastic eraser complex body containing the plastic eraser and method for producing the same
CN112011266B (zh) 一种uv固化涂层、包含其的保护膜及其制备方法
CN113321879B (zh) 一种具有高擦字性能的橡皮擦及其制备方法
CN110791237A (zh) 一种水性地毯背衬胶粘剂及其制备方法
CN101747443B (zh) 用于细菌纤维素表面改性的大分子偶联剂及其制备方法和用途
WO2018072223A1 (zh) 无痕可移粘胶及其可固化前体组合物和制备方法
CN108978236A (zh) 一种抗刮发泡墙布
TW200531988A (en) Clay and producing method and product
CN109593452B (zh) 水性雾面处理剂及其制备方法
JP6092041B2 (ja) 複合フィルム及びその製造方法
CN1957787A (zh) 一种仿真花及其制造方法
CN108048029B (zh) 可深度固化、透明的双组份缩合型有机硅胶黏剂及其制备方法
CN110607072A (zh) 电容笔笔尖复合材料、被动式电容笔及其笔尖制备方法
CN109943226B (zh) 一种高耐弯折类玻璃涂液组合物及其制备方法
CN105625663A (zh) 墙基布及其制备方法
CN111016489B (zh) 一种可降解并抗划伤的微孔型喷墨打印相纸及其制备方法
CN108504098A (zh) 硅胶卷芯管及其制备方法和硅胶用于制备卷芯管的用途
CN113480827A (zh) 仿金属效果塑料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant