RU2659961C1 - Композитный эластичный материал и способ его получения - Google Patents
Композитный эластичный материал и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2659961C1 RU2659961C1 RU2017118654A RU2017118654A RU2659961C1 RU 2659961 C1 RU2659961 C1 RU 2659961C1 RU 2017118654 A RU2017118654 A RU 2017118654A RU 2017118654 A RU2017118654 A RU 2017118654A RU 2659961 C1 RU2659961 C1 RU 2659961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- agent
- binder
- bulk
- composite elastic
- groups
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 21
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 claims description 15
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 12
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 5
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 5
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 4
- 125000005375 organosiloxane group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 239000004794 expanded polystyrene Substances 0.000 description 3
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 2
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000576 food coloring agent Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 2
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 102220483782 Myb/SANT-like DNA-binding domain-containing protein 1_A21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000002421 anti-septic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229940112822 chewing gum Drugs 0.000 description 1
- 235000015218 chewing gum Nutrition 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 229920006248 expandable polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000012771 pancakes Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920006327 polystyrene foam Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/48—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
- B29C70/66—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres the filler comprising hollow constituents, e.g. syntactic foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
- B29C70/64—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres the filler influencing the surface characteristics of the material, e.g. by concentrating near the surface or by incorporating in the surface by force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B44—DECORATIVE ARTS
- B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
- B44C3/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing ornamental structures
- B44C3/04—Modelling plastic materials, e.g. clay
- B44C3/042—Modelling plastic materials, e.g. clay producing a copy from an original structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
- C08K7/24—Expanded, porous or hollow particles inorganic
- C08K7/28—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
- C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
- C08L25/06—Polystyrene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/04—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing chlorine atoms
- C08L27/06—Homopolymers or copolymers of vinyl chloride
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
- C08L83/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/387—Borates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/16—Solid spheres
- C08K7/18—Solid spheres inorganic
- C08K7/20—Glass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2312/00—Crosslinking
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Изобретение можно применять для детского творчества, игр, обучения, лепки, развития мелкой моторики. Композитный эластичный материал включает в себя сыпучий полимерный материал, имеющий фракции от 0,005 до 0,1 мм и однородность фракции от 10 до 100%, представлен гранулированным мелкодисперсным сыпучим полимерным материалом, связующее вещество в виде агента с ОН-группами в количестве от 10 до 50% от массы сыпучего полимерного материала, сшивающий агент от 0,5 до 10% от массы агента с ОН-группами и пластифицирующий агент в количестве от 0,02 до 2% от массы агента с ОН-группами. Для создания композитного материала получают связующее вещество путем сшивания агента с ОН-группами, пластифицируют и распределяют его по объему сыпучего материала, фиксируют связующеее вещество на поверхности сыпучего материала. Технический результат - получение безопасного продукта, сочетающего в себе свойства ньютоновской и неньютоновской жидкости. 2 н. и 19 з.п. ф-лы.
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение может использоваться для детского творчества, игр, обучения, развития моторики.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ получения массы для лепки с биоцидными свойствами (патент RU 2473216 A01N 25/00, опубл. 27.03.2013 г.), при котором смешивают органосилоксан с борной кислотой и кислотой Льюиса, нагревают полученную смесь и вводят биоцидную добавку и, по крайней мере, одну добавку, выбранную из группы, включающей наполнитель, пигмент, пластификатор. Борную кислоту берут в количестве 4-40 мас. ч. на 100 мас. ч. органосилоксана, кислоту Льюиса берут в количестве 0,001-3 мас. ч. на 100 мас. ч. органосилоксана, в качестве биоцидной добавки используют наночастицы серебра в количестве 0,00001-0,1 мас. ч. на 100 мас. ч. органосилоксана.
Недостатком известного технического является использование дорогостоящих наночестиц серебра, а также кислоты Льиса, что усложняет синтез и, следовательно, технологический процесс.
Известна воздушная глина (патент KR 10-08744091, МПК A21D 8/00, опубл. 16.12.2008), которая содержит основное вещество, такое как тонкоизмельченный песчаный порошок и глицерин, и обладает текстурой и характеристиками, значительно отличающимися от текстуры и характеристик, традиционных адгезивных песков или искусственных глин, и может быть использована без воды, Когда глину вытягивают, она растягивается, в ней абсорбируется аоздух, и глина, таким образом, становится рыхлой и мягкой, как облако, вата или снег. Когда глину собирают путем приложения к ней силы, воздух уходит и глина становится плотной и твердой. Вследствие такого характера данные пески решают некоторые проблемы и преодолевают ограничения традиционного адгезивного песка или искусственной глины.
Недостатком воздушной глины является то, что в качестве основного вещества выбран тонкоизмельченный песчаный порошок, тем самым готовый продукт будет более тяжелый, не иметь возможности запекания в духовом шкафу, не сможет плавать в воде, а также иметь свойство прыгучести (прыгать, как мячик, при ударе о твердую поверхность).
Известна незатвердевающая глиняная композиция и способ ее получения (патент ЕР 2458576, опубл. 30.05.2012), которая содержит 100 массовых частей диатомитового порошка (первый основной материал), измельченного до размера, составляющего от 10 до 10000 меш и от 5 до 70 массовых частей амфипротной (гидрофильной и липофильной) жидкости. Дополнительно композиция содержит от 10 до 100 массовых частей второго основного материала, который представляет собой один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из песка, ракушек, кварцевого песка, красной глины, белой глины, зерновых, твердой скорлупы орехов, кокосового субстрата и древесных опилок, и имеет размер, эквивалентный или меньше 1/10 диатомитового порошка. Указанный диатомитовый порошок и жидкость смешивают в достаточной степени и замешивают так, что жидкость проходит через поры диатомитового порошка и диспергируется в них.
Недостатком композиции и способа является то, что полученный продукт обладает узким набором свойств и используется только в качестве массы для лепки с возможностью запекания изготовленной фигуры в духовке.
Известна пластичная силиконовая композиция (патент RU 2612677, МПК C08L 83/04, опубл. 13.03.2017 г.), которая включает нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент, размер частиц которого равен 0,01-1,0 мм, полидиметилсилоксан, щелочной раствор с рН 12-14, сшивающий агент и пластификатор.
Недостатком данного технического решения является то, что в технологическом процессе используется сильнощелочной раствор, что накладывает ограничения на технику безопасности и делает производство опасным. Также готовый продукт обладает узким набором свойств, представляя собой рассыпчатую пластичную массу, которая не запекается в духовке, слепленные фигуры не держат форму продолжительный период времени (растекаются под собственным весом), не могут плавать в воде, не прыгают, как мячик при ударе о твердую поверхность и т.д.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Технической задачей является расширение арсенала средств.
Настоящее изобретение было разработано ввиду вышеуказанных проблем и технический результат заключается в получении безопасной композиции, сочетающей в себе свойства ньютоновской и неньютоновской жидкости, полимерной глины, пластилина, кинетического песка, жвачки для рук и способа получения указанной композиции.
Технический результат по первому пункту изобретения достигается тем, что композитный эластичный материал включает в себя сыпучий полимерный материал, имеющий фракции от 0,005 до 0,1 мм и однородность фракции от 10 до 100%, представлен гранулированным мелкодисперсным сыпучим полимерным материалом, связующее вещество в виде агента с ОН-группами в количестве от 10 до 50% от массы сыпучего полимерного материала, сшивающий агент от 0,5 до 10% от массы агента с ОН-группами и пластифицирующий агент в количестве от 0,02 до 2% от массы агента с ОН-группами.
В качестве сыпучего полимерного материала можно использовать мелкодисперсные гранулы поливинилхлорида, вспененные мелкодисперсные гранулы пенополистирола и перлита.
В качестве сыпучего полимерного материала можно использовать смесь сыпучего полимерного материала и кварцевых микросфер в соотношении 80:20, а также смесь сыпучего полимерного материала и кварцевой муки в соотношении 70:30.
В качестве агента с ОН-группами можно использовать ОН-терминированный полидиметилсилоксан с вязкостью от 50 до 10000 cps, силиконовый каучук или силоксаны, имеющие ОН-группы.
В качестве сшивающего агента используют боросодержащие соединения, например борный спирт.
В композитный эластичный материал могут быть добавлены люминофоры 0,1-50%, декоративные вкрапления 0,001-50%, ароматизаторы 0,00001-5% от массы сыпучего полимерного материала, термохромные красители 0,001-5% от массы сыпучего полимерного материала.
Технический результат по второму пункту изобретения достигается тем, что способ получения материла включает получение связующего вещества путем сшивания агента с ОН-группами, его пластифицирование и распределение по объему сыпучего материала, фиксацию связующего вещества на поверхности сыпучего материала, при этом в реакторе для смешивания компонентов к агенту с ОН-группами с вязкостью от 1000 до 1500 cps в количестве от 10 до 50% поэтапно добавляют от массы агента с ОН-группами сшивающий агент в количестве 0,5 до 10%, пластифицирующий агент в количестве от 0,02% до 2%, компоненты на каждом этапе смешивают не более 10-15 с при скорости перемешивания 150-200 об/мин, суммарное время добавления и перемешивания компонентов не более 40-60 с, затем в сыпучий полимерный материал вливают полученное связующее вещество, перемешивают массу и наносят связующее вещество на сыпучий материал до равномерного распределения связующего вещества по всему объему сыпучего материала, для фиксации связующего вещества раскладывают массу на воздухе слоем от 0,1 до 50 см при нормальных условиях до полного высыхания.
При смешивании компоненты связующего вещества можно нагревать до 80°С, также связующее вещество и сыпучий материал можно смешивать при 50°С.
Сыпучий полимерный материал и связующее вещество можно дополнительно окрашивать.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Получение композиционного материала проходит в три стадии.
На первой стадии приготавливают связующее вещество:
- берем, например, ОН-терминированный полидиметилсилоксан с вязкостью от 1000 до 1500 cps в количестве от 20 до 27% от массы сыпучего материала, растворяем сшивающий агент растворителем в количестве 1 до 20% от массы агента с ОН-группами. В качестве растворителя можно использовать воду, этиловый спирт и другие спирты, способные растворить или частично растворить сшивающий агент. Растворитель используется для более равномерного распределения сшивающего агента по объему агента с ОН-группами, а также служит ингибитором реакции сшивки, которая протекает достаточно быстро;
- добавляем от массы ОН-терминированного полидиметилсилоксана жирную кислоту, например олеиновую кислоту, в количестве от 0,02 до 0,08%, трехатомный спирт (например, глицерин) в количестве от 0,08 до 2%, боросодержащее соединение, например борную кислоту от 2 до 4%. Процесс добавления компонентов к ОН-терминированному полидиметилсилоксану происходит поэтапно. Каждый этап происходит в реакторе для смешивания компонентов не более 10-15 с при скорости перемешивания 150-200 об/мин. Суммарное время добавления и перемешивание компонентов не более 40-60 с.
На второй стадии наносят связующее вещество на сыпучий полимерный материал:
- мелкодисперсные гранулы поливинилхлорида фракции от 0,01 до 0,063 мм, однородность фракции от 75 до 95%, высыпают в резервуар оборудования для смешивания сыпучих компонентов и вязких растворов;
- выливают связующее вещество и перемешивают массу до равномерного распределения связующего вещества по всему объему сыпучего полимерного материала.
На третьей стадии фиксируют связующее вещество на поверхности сыпучего материала:
- полученную смесь сыпучего полимерного материала со связующим веществом раскладывают на воздухе слоем от 0,1 до 50 см при нормальных условиях до полного высыхания.
Сыпучий полимерный материал может быть предварительно окрашен. Окрашивание проводят полимерным, синтетическим, минеральным, пищевым красителями или пигментом любого цвета с разной степенью насыщенности окраски. Используют краситель или пигмент в порошковом, гелеобразном, жидком и прочих видах в любых пропорциях в зависимости от красителя/пигмента.
В качестве сыпучего полимерного материала можно использовать мелкодисперсные гранулы вспененного полистирола, при этом готовый продукт становится легче и может плавать в воде значительно большее количество времени.
Для придания свойства свечения эластичного материала в темноте добавляют люминофор в связующее вещество и/или в сыпучий материал.
Для придания свойства сверкания эластичного материал добавляют декоративные вкрапления в связующее вещество и/или в сыпучий материал.
Для придания приятного аромата эластичного материала добавляют ароматизаторы в связующее вещество и/или в сыпучий материал.
Примеры конкретного выполнения
Пример 1
В ОН-терминированный полидиметилсилоксан с вязкостью от 1200 cps в количестве от 20% от массы сыпучего материала добавляют от массы вышеуказанного олеиновую кислоту в количестве от 0,06%, глицерин в количестве от 1%, борную кислоту 3%, предварительно смоченную в этиловом спирте (7% от массы ОН-терминированного полидиметилсилоксана).
Компоненты к ОН-терминированному полидиметилсилоксану добавляют поэтапно. На каждом этапе компоненты в реакторе смешивают не более 15 секунд при скорости перемешивания 150 об/мин. Суммарное время добавления и перемешивание компонентов составляет не более 60 секунд. Затем мелкодисперсные гранулы поливинилхлорида фракции 0,01 мм, однородность фракции 95%, высыпают в резервуар оборудования для смешивания сыпучих компонентов и вязких растворов, выливают связующее вещество и перемешивают массу до равномерного распределения связующего вещества по всему объему сыпучего полимерного материала. Полученную смесь сыпучего полимерного материала со связующим веществом раскладывают на воздухе слоем от 10 см при нормальных условиях до полного высыхания.
Пример 2
В ОН-терминированный полидиметилсилоксан с вязкостью от 1000 cps в количестве от 27% от массы сыпучего материала добавляют от массы вышеуказанного олеиновую кислоту в количестве от 0,02%, глицерин в количестве от 1,5%, борную кислоту 2%, предварительно смоченную в воде (10% от массы ОН-терминированного полидиметилсилоксана).
Компоненты к ОН-терминированному полидиметилсилоксану добавляют поэтапно. На каждом этапе компоненты в реакторе смешивают не более 10 с при скорости перемешивания 200 об/мин. Суммарное время добавления и перемешивание компонентов составляет не более 40 секунд. Затем мелкодисперсные гранулы пенополистирола фракции 0,04 мм, однородность фракции 75%, высыпают в резервуар оборудования для смешивания сыпучих компонентов и вязких растворов, добавляют пищевой краситель 0,1% от массы сыпучего материала (пенополистирол), заранее растворенный в воде (5% от массы пенополистирола), выливают связующее вещество и перемешивают массу до равномерного распределения связующего вещества по всему объему сыпучего полимерного материала. Полученную смесь сыпучего полимерного материала со связующим веществом раскладывают на воздухе слоем от 10 см при нормальных условиях до полного высыхания.
Полученный материал имеет свойства ньютоновских и неньютоновских веществ. В первоначальном состоянии это тугая масса, которая от резкого воздействия становится еще тверже и рвется на куски. При мягком воздействии он становится мягким и хорошо тянется. Если скатать его в шар, он будет прыгать, как мячик. В процессе игры он получает тепло от рук и напитывается влагой с ладошек и становится мягким и пушистым (очень нежный и легкий, как будто облачко с ваткой смешали), увеличиваясь в объеме в 3-4 раза, скатанный шар уже не будет прыгать, как мяч. Если разложить материал в виде оладушка (как можно более плоско), то он в течение нескольких часов остынет до температуры окружающей среды, испарит влагу от рук и опять станет обладать неньютоновскими свойствами, то есть станет тугим и очень эластичным.
Кроме того, из эластичного материала можно слепить фигурку и запечь в духовке при 180°С, время зависит от объема фигурки. Фигурка застынет и станет твердой в приданной ей форме. Слепленные фигурки могут плавать в воде (не тонут и не теряют свойства).
Предложенный способ прост, так как при производстве не требуется использование вакуума, высоких температур, вредных/токсичных растворителей, горючих веществ, дорогостоящих катализаторов на основе благородных металлов, активных кислот и щелочей. Производство продукта можно осуществлять без вытяжной системы, так как в производстве не применяются легколетучие вещества и отсутствует процесс кипения.
Готовый продукт содержит антисептик, который предотвращает образование и рост бактерий.
Следует также понимать, что композиция и способ, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными, по сути, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Предмет настоящего описания включает в себя все новые и неочевидные комбинации и подкомбинации различных композиций и способов, раскрытые в материалах настоящего описания. Формула изобретения подробно указывает некоторые комбинации и подкомбинации, рассматриваемые в качестве новых и неочевидных.
Claims (21)
1. Композитный эластичный материал для лепки, включающий в себя сыпучий полимерный материал, имеющий фракции от 0,005 до 0,1 мм и однородность фракции от 10 до 100%, представленный гранулированным мелкодисперсным сыпучим полимерным материалом, связующее вещество в виде агента с ОН-группами в количестве от 10 до 50% от массы сыпучего полимерного материала, сшивающий агент от 0,5 до 10% от массы агента с ОН-группами и пластифицирующий агент в количестве от 0,02 до 2% от массы агента с ОН-группами.
2. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сыпучего материала используют мелкодисперсные гранулы поливинилхлорида.
3. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сыпучего полимерного материала используют вспененные мелкодисперсные гранулы пенополистирола.
4. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сыпучего полимерного материала используют вспененные мелкодисперсные гранулы перлита.
5. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что к сыпучему полимерному материалу добавляют кварцевые микросферы в соотношении 80:20.
6. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что к сыпучему полимерному материалу добавляют кварцевую муку в соотношении 70:30.
7. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве агента с ОН-группами используют ОН-терминированный полидиметилсилоксан с вязкостью от 50 до 10000 cps.
8. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве агента с ОН-группами используют силиконовый каучук.
9. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве агента с ОН-группами используют силоксаны, имеющие ОН-группы.
10. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сшивающего агента используют боросодержащие соединения.
11. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит люминофоры от 0,1 до 50% от массы сыпучего полимерного материала.
12. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит декоративные вкрапления 0,001 до 50% от массы сыпучего полимерного материала.
13. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит ароматизаторы от 0,00001 до 5% от массы сыпучего полимерного материала.
14. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит термохромные красители 0,001-5% от массы сыпучего полимерного материала.
15. Композитный эластичный материал по п. 1, отличающийся тем, что используют окрашенные сыпучие полимерные материалы.
16. Способ получения композитного материла для лепки, включающий получение связующего вещества путем сшивания агента с ОН-группами, его пластифицирование и распределение по объему сыпучего материала, фиксацию связующего вещества на поверхности сыпучего материала, при этом в реакторе для смешивания компонентов к агенту с ОН-группами с вязкостью от 1000 до 1500 cps в количестве от 10 до 50% поэтапно добавляют от массы агента с ОН-группами сшивающий агент в количестве 0,5 до 10%, пластифицирующий агент в количестве от 0,02% до 2%, компоненты на каждом этапе смешивают не более 10-15 секунд при скорости перемешивания 150-200 об/мин, суммарное время добавления и перемешивания компонентов не более 40-60 секунд, затем в сыпучий полимерный материал вливают полученное связующее вещество, перемешивают массу и наносят связующее вещество на сыпучий материал до равномерного распределения связующего вещества по всему объему сыпучего материала, для фиксации связующего вещества раскладывают массу на воздухе слоем от 0,1 до 50 см при нормальных условиях до полного высыхания.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что при смешивании компоненты связующего вещества нагревают до 80°С.
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что связующее вещество и сыпучий материал смешивают при 50°С.
19. Способ по п. 16, отличающийся тем, что для фиксации связующего вещества используют конвекцию воздушных масс.
20. Способ по п. 16, отличающийся тем, что сыпучий полимерный материал окрашивают.
21. Способ по п. 16, отличающийся тем, что связующее вещество окрашивают.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118654A RU2659961C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Композитный эластичный материал и способ его получения |
| US16/481,214 US20190366655A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-05-03 | Composite elastic material for modeling and method for manufacturing the same |
| PCT/RU2018/000282 WO2018222082A1 (ru) | 2017-05-29 | 2018-05-03 | Композитный эластичный материал для лепки и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118654A RU2659961C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Композитный эластичный материал и способ его получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2659961C1 true RU2659961C1 (ru) | 2018-07-04 |
Family
ID=62815914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118654A RU2659961C1 (ru) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Композитный эластичный материал и способ его получения |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20190366655A1 (ru) |
| RU (1) | RU2659961C1 (ru) |
| WO (1) | WO2018222082A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7462297B2 (ja) | 2020-03-30 | 2024-04-05 | 株式会社タイカ | ダイラタント組成物 |
| US20220273177A1 (en) * | 2021-02-26 | 2022-09-01 | Elmer Tolentino | COVID Thermal Wristband |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2371868A (en) * | 1940-09-09 | 1945-03-20 | Berg Herbert | Porous polyvinyl chloride compositions |
| EP2458576A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-05-30 | MCA Sand Co., Ltd | Non-hardening clay composite and method for manufacturing same |
| RU2011137946A (ru) * | 2009-02-16 | 2013-03-27 | Байер Интернасьональ СА | Композиционный материал, содержащий металл и наночастицы, и способ его получения |
| RU2520462C2 (ru) * | 2011-07-19 | 2014-06-27 | Марат Мухамадеевич Галеев | Полимерная композиция на основе органического наполнителя для изготовления изделий |
| CN104497575A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-08 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种有机硅高导热泥及其制备方法 |
| RU2612677C2 (ru) * | 2015-06-15 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Новая Химия" | Пластичная силиконовая композиция с сыпучим наполнителем |
-
2017
- 2017-05-29 RU RU2017118654A patent/RU2659961C1/ru active
-
2018
- 2018-05-03 US US16/481,214 patent/US20190366655A1/en not_active Abandoned
- 2018-05-03 WO PCT/RU2018/000282 patent/WO2018222082A1/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2371868A (en) * | 1940-09-09 | 1945-03-20 | Berg Herbert | Porous polyvinyl chloride compositions |
| RU2011137946A (ru) * | 2009-02-16 | 2013-03-27 | Байер Интернасьональ СА | Композиционный материал, содержащий металл и наночастицы, и способ его получения |
| EP2458576A1 (en) * | 2010-08-19 | 2012-05-30 | MCA Sand Co., Ltd | Non-hardening clay composite and method for manufacturing same |
| RU2520462C2 (ru) * | 2011-07-19 | 2014-06-27 | Марат Мухамадеевич Галеев | Полимерная композиция на основе органического наполнителя для изготовления изделий |
| CN104497575A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-08 | 广州市白云化工实业有限公司 | 一种有机硅高导热泥及其制备方法 |
| RU2612677C2 (ru) * | 2015-06-15 | 2017-03-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Новая Химия" | Пластичная силиконовая композиция с сыпучим наполнителем |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20190366655A1 (en) | 2019-12-05 |
| WO2018222082A1 (ru) | 2018-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101553292B (zh) | 材料组合物及其制造方法 | |
| AU2011292903B2 (en) | Non-hardening clay composite and method for manufacturing same | |
| AU2014261363B2 (en) | Crosslinked siloxanyl polymer compositions | |
| KR100874091B1 (ko) | 공기점토 및 이의 제조방법 | |
| RU2659961C1 (ru) | Композитный эластичный материал и способ его получения | |
| US11795318B2 (en) | Composition | |
| KR101639767B1 (ko) | 현무암가루를 이용한 굳지않는 점토 및 그 제조방법 | |
| KR20180077145A (ko) | 중공구체를 함유하는 새로운 인조 점토 조성물 및 이의 제조방법 | |
| CN104710717B (zh) | 高分子黏土材料 | |
| US5019431A (en) | Method of making artificial foliage | |
| JP2017221366A (ja) | 造形用砂組成物、造形キット及び造形物 | |
| KR20050080293A (ko) | 공작용 점토의 제조방법 및 그 방법에 의하여 제조된 점토 | |
| DE102006056034B3 (de) | Modellierschnee | |
| KR101639766B1 (ko) | 현무암가루를 이용한 굳지않는 점토 및 그 제조방법 | |
| KR20130047975A (ko) | 인조점토 조성물 | |
| WO2016011595A1 (zh) | 一种儿童玩具沙及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |