CN113956670A - 一种有机硅基全透明粘土及其制备方法 - Google Patents

一种有机硅基全透明粘土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种有机硅基全透明粘土，主要由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷60‑80份、顺滑剂3‑10份、交联剂0.1‑2份、溶剂15‑40份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1‑2份、抗黄变剂0.3‑2份。同时公开其相应的制备方法。本发明以环保的聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷为原料，经过新型交联剂交联得到一种安全环保无硼，具有水晶般的透明度的新型粘土类材料，该透明粘土质感柔韧，塑形性好，具有超高的透明度，适合做一些高端的高透明度的DIY产品，产品加入快速固化剂经塑形后可在24h固化，实现作品永久保存。

Description

一种有机硅基全透明粘土及其制备方法
技术领域
本发明属于粘土材料加工制作技术领域。
背景技术
超轻粘土类材料为水性泥，无油腻感，无异味，色彩艳丽，色泽纯正，可像水彩那样调颜色，不同颜色的水性泥混合可以变成第三种颜色的泥，使得作品更加逼真，且产品可以重复使用，放置在空气中自然风干，作品不变形、不变质、不开裂、褪色等，性能稳定，且质地轻盈，拉伸性能优异。超轻粘土对儿童的智力开发有着极大的帮助，能充分发挥儿童的想象力、创造力，培养孩子们的耐心与毅力，也适用于家庭、个人、陶巴及各类娱乐场所的工艺制作。
传统的超轻粘土均使用硼酸或硼砂作为交联剂，从而改变聚乙烯醇基的凝胶特性，使其羟基交联成网络结构，从而使产品拉伸性能增强，成团，且改善初粘特性，以制备出拉伸性能优异，且不沾手的粘土类材料。但硼酸或硼砂有较大的毒性，且会在体内沉积，很难排出，易对儿童的身体健康造成伤害，且传统的超轻粘土加入发泡粉作为骨架以实现产品的塑形性，因此，传统超轻粘土不具备透明或半透明特性。
目前市面上的具有半透明特制的粘土为树脂粘土，它主要为乙烯醋酸乙烯共聚物与保湿剂、石蜡油、防腐剂等混合复配而成，材质不环保，且透明程度有限。
具有透明特性的水晶泥被称为透明粘土，分为油性和水性水晶泥，但无论是油性或水性的，由于其柔软拉伸特性，不具备塑形特性，DIY能力有限。
由有机硅基材质经交联固化制得具有水晶般透明度的环保无硼粘土还未见相关文献公开报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种有机硅基全透明粘土，同时提供其相应的制备方法是本发明的另一发明目的。
基于上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种有机硅基全透明粘土，主要由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷60-80份、顺滑剂3-10份、交联剂0.1-2份、溶剂15-40份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1-2份、抗黄变剂0.3-2份。
所述交联剂为过氧化二异丙苯，溶剂为油酸和氢化蓖麻油的混合物，抗黄变剂为硅胶无味抗黄硫化剂。
有机硅基全透明粘土，还包括固化剂0.01-0.5份。
所述固化剂为硅胶固化剂。
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷68-75份、甘油或山梨糖醇5-8份、过氧化二异丙苯0.1-0.5份、油酸15-25份、氢化蓖麻油2-8份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1-0.8份、硅胶无味抗黄硫化剂0.5-1份、硅胶固化剂0.01-0.1份。
制备有机硅基全透明粘土的方法，将聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷、顺滑剂、交联剂、溶剂、椰油基羟乙基磺酸钠、抗黄变剂加入密闭的反应容器中，抽真空，搅拌条件下，设定反应温度为130-160℃，待温度升至设定反应温度，保温30-50min，冷却、放料、静置即可。
所述反应容器为有加热功能的捏合机。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本申请以聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷为主原料，其作为透明粘土的胶体成分以及反应后作为透明粘土的骨架而提供塑形性；顺滑剂为甘油或山梨糖醇，它具有保湿性和使粘土具有一定柔软性而更易塑形；交联剂为无味过氧化二异丙苯，与聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷中的乙烯基发生自由基反应，实现聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷的硫化，使粘土具有一定的柔韧性、弹性和塑形性；溶剂为油酸，在常温和较高温度下具有较高的透明度，油酸能促使反应正向进行，油酸所用协同剂为氢化蓖麻油，与油酸具有协同作用，加入氢化蓖麻油使反应能较平缓的进行，反应进程更易控制；椰油基羟乙基磺酸钠为防粘剂，能防止产品粘手；抗黄变剂为C-16硅胶无味抗黄硫化剂，能防止反应过程中产品因为高温而引起黄变异味；固化剂为硅胶固化剂，在使用过程中使用，即产品塑形前加入，塑形后静置一定时间即可固化成形；
2)本发明以环保的聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷为原料，经过新型交联剂交联得到一种安全环保无硼，具有水晶般的透明度的新型粘土类材料，该透明粘土质感柔韧，塑形性好，具有超高的透明度，适合做一些高端的高透明度的DIY产品，产品加入快速固化剂经塑形后可在24h固化，实现作品永久保存。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1制得的有机硅基全透明粘土。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的技术方案进行详细描述，但下述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷70份、山梨糖醇5份、过氧化二异丙苯0.3份、油酸19份、氢化蓖麻油5份、椰油基羟乙基磺酸钠0.4份、硅胶无味抗黄硫化剂C-16 0.3份。
所用硅胶固化剂用量0.1份。
制备有机硅基全透明粘土的方法，将聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷、顺滑剂、交联剂、溶剂、椰油基羟乙基磺酸钠、抗黄变剂加入密闭的有加热功能的捏合机中，抽真空，搅拌条件下，设定反应温度为130℃，开启加热，待温度升至设定反应温度，保温30min，关闭加热，冷却至常温，停止搅拌，放料、静置24h以上即得有机硅基全透明粘土。所得样品如图1所示。
将有机硅基全透明粘土做一些高端的高透明度的DIY产品，产品加入快速固化剂经塑形后可在24h完全固化，实现作品永久保存。
实施例2
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷72份、甘油6份、过氧化二异丙苯0.4份、油酸16.5份、氢化蓖麻油4份、椰油基羟乙基磺酸钠0.5份、硅胶无味抗黄硫化剂C-16 0.6份。
硅胶固化剂0.1份。
本实施例制备方法及使用方法参照实施例1。
实施例3
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷69份、甘油8份、过氧化二异丙苯0.2份、油酸15.5份、氢化蓖麻油8份、椰油基羟乙基磺酸钠0.6份、硅胶无味抗黄硫化剂C-16 0.7份。
硅胶固化剂0.05份。
本实施例制备方法及使用方法参照实施例1。
实施例4
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷60份、甘油10份、过氧化二异丙苯0.1份、油酸15份、氢化蓖麻油6份、椰油基羟乙基磺酸钠2份、硅胶无味抗黄硫化剂C-16 2份。
硅胶固化剂0.01份。
本实施例制备方法及使用方法参照实施例1。
实施例5
一种有机硅基全透明粘土，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷80份、甘油3份、过氧化二异丙苯2份、油酸25份、氢化蓖麻油15份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1份、硅胶无味抗黄硫化剂C-16 0.3份。
硅胶固化剂0.5份。
本实施例制备方法及使用方法参照实施例1。
实施例6性能检测
对本发明实施例1-5制得的透明粘土进行弹跳力、残留特性、高低温性能和使用性能等方面进行测试，具体测试方法如下。
弹跳力：将透明粘土称取10g，揉捏成圆球，自然风干5h，从2m高度自由落体，回弹高度为50-80cm为合格。
残留特性：将透明粘土称取10g，按揉捏的力度将其在A4纸上擦拭，无颜色残留为合格。
高低温性能：将透明粘土约30g装入密封盒，在高温45℃，低温-10℃的环境中放置72h，恢复常温后对产品没有任何质量影响为合格。
具体测试结果如下表1。
表1实施例1-5的透明粘土的性能测试结果
Figure BDA0003368478640000051
注：上述性能除特别要求外，其余均在25℃室温条件下测定。
由表1可知，本发明的有机硅基全透明粘土质感柔韧，塑形性好，具有超高的透明度，适合做一些高端的高透明度的DIY产品，如天使羽翼、蝴蝶翅膀、美少女白裙等，产品加入硅胶固化剂经塑形后可在24h完全固化，实现作品永久保存，产品使用性能优异，产品安全、环保，无刺激性气味、不粘手，色泽纯正，可任意调色，造型能力出众；不加固化剂可重复使用；加入固化剂风干产品色泽亮丽，具有超高透明性，无裂痕，可长期保存，可添字着色。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种有机硅基全透明粘土，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷60-80份、顺滑剂3-10份、交联剂0.1-2份、溶剂15-40份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1-2份、抗黄变剂0.3-2份。
2.如权利要求1所述的有机硅基全透明粘土，其特征在于，所述交联剂为过氧化二异丙苯，溶剂为油酸和氢化蓖麻油的混合物，抗黄变剂为硅胶无味抗黄硫化剂。
3.如权利要求2所述的有机硅基全透明粘土，其特征在于，还包括固化剂0.01-0.5份。
4.如权利要求3所述的有机硅基全透明粘土，其特征在于，所述固化剂为硅胶固化剂。
5.如权利要求4所述的有机硅基全透明粘土，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷68-75份、甘油或山梨糖醇5-8份、过氧化二异丙苯0.1-0.5份、油酸15-25份、氢化蓖麻油2-8份、椰油基羟乙基磺酸钠0.1-0.8份、硅胶无味抗黄硫化剂0.5-1份、硅胶固化剂0.01-0.1份。
6.制备如权利要求1-5任一所述的有机硅基全透明粘土的方法，其特征在于，将聚二甲基甲基乙烯基硅氧烷、顺滑剂、交联剂、溶剂、椰油基羟乙基磺酸钠、抗黄变剂加入密闭的反应容器中，抽真空，搅拌条件下，设定反应温度为130-160℃，待温度升至设定反应温度，保温30-50min，冷却、放料、静置即可。
7.如权利要求6所述的制备有机硅基全透明粘土的方法，其特征在于，所述反应容器为有加热功能的捏合机。
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