本發(fā)明涉及玩具材料領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
所謂彈性材料，是指材料在受力發(fā)生大變形再撤出外力后迅速恢復(fù)其近似初始形狀和尺寸。彈性材料在玩具制作領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用空間，制得的彈性玩具激發(fā)了兒童的好奇心，擁有很高的市場占有率。然而，現(xiàn)有的彈性玩具，其力學(xué)性能不理想，并且回彈性并不是很好。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料及其制備方法，其具有較好的力學(xué)性能，回彈性好。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案：
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80-90份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯30-45份、辛酸亞錫1.5-2份、聚丙二醇5-7份、水5-8份、納米碳酸鈣8-10份、納米氧化硅4-6份、三羥甲基丙烷1-2份、硫化亞錫2-3份、季戊四醇5-6份、天然橡膠58-95份、高嶺石粉35-40份、二甲基亞砜300-350份、甲醇700-800份、n-甲基咪唑50-60份、溴乙烷80-90份、聚乙烯苯磺酸4-5份、鉬酸銨3-4份、磷酸三甲苯酯8-9份、膠姆基7-8份和甘油9-10份。
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料的制備方法，包括有以下步驟：
（1）辛酸亞錫用水溶解，再將聚醚多元醇、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、辛酸亞錫水溶液、聚丙二醇進行混合攪拌，在攪拌過程中將開始進行聚合反應(yīng)，當(dāng)溫度升至155℃時，通過原位共聚合的方法添加配方量的納米碳酸鈣、納米氧化硅和聚丙二醇，繼續(xù)攪拌均勻后倒入定型糟，采用超聲波促進納米粒子在基體中分散，進行增強復(fù)合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，進行冷卻降溫；
（2）將鉬酸銨加入到50倍去離子水中，攪拌混合4分鐘，加入高嶺石粉、三羥甲基丙烷，升高溫度為70℃，1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，抽濾，得預(yù)處理石粉；取上述預(yù)處理石粉，加入到其重量2.5倍的蒸餾水中，加入二甲基亞砜，室溫下用磁力攪拌器攪拌1小時，抽濾，濾餅經(jīng)無水乙醇洗滌后，于70℃下干燥2小時，得甲基高嶺石復(fù)合物；在上述甲基高嶺石復(fù)合物中加入甲醇，室溫條件下磁力攪拌3小時，得甲醇高嶺石復(fù)合物；將上述n-甲基咪唑加入到75℃的恒溫攪拌器中，滴加溴乙烷，滴加完畢后保溫攪拌1小時，出料，用乙酸乙酯洗滌2次，在80℃的烘箱中干燥3小時，得溴鹽離子體；將上述甲醇高嶺石復(fù)合物加入到溴鹽離子體中，磁力攪拌1小時，離心，將得到的固體沉淀用正丁醇洗滌2-3次，在65℃下干燥2小時，得插層復(fù)合物；將硫化亞錫加入到混合料重量30倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散2分鐘，為液a；將上述插層復(fù)合物加入到其重量8倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散3分鐘，與上述液a混合，攪拌條件下加入混合體系重量4-6%的無水乙醇，抽濾，得濾餅；
（3）將上述聚乙烯苯磺酸、季戊四醇混合，攪拌均勻，加入上述天然橡膠、磷酸三甲苯酯、膠姆基和甘油，升高溫度為100℃，保溫攪拌50分鐘，加入上述濾餅，攪拌至常溫，得預(yù)混料；
（4）將步驟（1）中得到的物料和步驟（3）中得到的物料混合均勻并送入密煉機中，在100℃下密煉60s。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知：
通過采用本發(fā)明配合和方法制得納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，其具有較好拉伸強度，斷裂伸長率和回彈率大，力學(xué)性能好，回彈性佳，非常適用于制作玩具。
具體實施方式
本發(fā)明揭示了一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80-90份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯30-45份、辛酸亞錫1.5-2份、聚丙二醇5-7份、水5-8份、納米碳酸鈣8-10份、納米氧化硅4-6份、三羥甲基丙烷1-2份、硫化亞錫2-3份、季戊四醇5-6份、天然橡膠58-95份、高嶺石粉35-40份、二甲基亞砜300-350份、甲醇700-800份、n-甲基咪唑50-60份、溴乙烷80-90份、聚乙烯苯磺酸4-5份、鉬酸銨3-4份、磷酸三甲苯酯8-9份、膠姆基7-8份和甘油9-10份。
本發(fā)明還揭示了一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料的制備方法，包括有以下步驟：
（1）辛酸亞錫用水溶解，再將聚醚多元醇、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、辛酸亞錫水溶液、聚丙二醇進行混合攪拌，在攪拌過程中將開始進行聚合反應(yīng)，當(dāng)溫度升至155℃時，通過原位共聚合的方法添加配方量的納米碳酸鈣、納米氧化硅和聚丙二醇，繼續(xù)攪拌均勻后倒入定型糟，采用超聲波促進納米粒子在基體中分散，進行增強復(fù)合反應(yīng)，反應(yīng)完成后，進行冷卻降溫；
（2）將鉬酸銨加入到50倍去離子水中，攪拌混合4分鐘，加入高嶺石粉、三羥甲基丙烷，升高溫度為70℃，1200轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0分鐘，抽濾，得預(yù)處理石粉；取上述預(yù)處理石粉，加入到其重量2.5倍的蒸餾水中，加入二甲基亞砜，室溫下用磁力攪拌器攪拌1小時，抽濾，濾餅經(jīng)無水乙醇洗滌后，于70℃下干燥2小時，得甲基高嶺石復(fù)合物；在上述甲基高嶺石復(fù)合物中加入甲醇，室溫條件下磁力攪拌3小時，得甲醇高嶺石復(fù)合物；將上述n-甲基咪唑加入到75℃的恒溫攪拌器中，滴加溴乙烷，滴加完畢后保溫攪拌1小時，出料，用乙酸乙酯洗滌2次，在80℃的烘箱中干燥3小時，得溴鹽離子體；將上述甲醇高嶺石復(fù)合物加入到溴鹽離子體中，磁力攪拌1小時，離心，將得到的固體沉淀用正丁醇洗滌2-3次，在65℃下干燥2小時，得插層復(fù)合物；將硫化亞錫加入到混合料重量30倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散2分鐘，為液a；將上述插層復(fù)合物加入到其重量8倍的三氯甲烷溶液中，超聲分散3分鐘，與上述液a混合，攪拌條件下加入混合體系重量4-6%的無水乙醇，抽濾，得濾餅；
（3）將上述聚乙烯苯磺酸、季戊四醇混合，攪拌均勻，加入上述天然橡膠、磷酸三甲苯酯、膠姆基和甘油，升高溫度為100℃，保溫攪拌50分鐘，加入上述濾餅，攪拌至常溫，得預(yù)混料；
（4）將步驟（1）中得到的物料和步驟（3）中得到的物料混合均勻并送入密煉機中，在100℃下密煉60s。
下面以多個實施例對本發(fā)明作進一步說明：
實施例1
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇85份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯40份、辛酸亞錫2份、聚丙二醇6份、水6份、納米碳酸鈣9份、納米氧化硅5份、三羥甲基丙烷1.2份、硫化亞錫2.3份、季戊四醇5.4份、天然橡膠90份、高嶺石粉38份、二甲基亞砜300份、甲醇710份、n-甲基咪唑55份、溴乙烷85份、聚乙烯苯磺酸5份、鉬酸銨4份、磷酸三甲苯酯8份、膠姆基7.5份和甘油9.5份。
本實施例的制備方法與前述制備方法相同，在此對本實施例的制備方法不作詳細敘述。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為165kpa，斷裂伸長率為245%，回彈率為85%。
實施例2
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯30份、辛酸亞錫1.5份、聚丙二醇5份、水7份、納米碳酸鈣8份、納米氧化硅4.5份、三羥甲基丙烷1份、硫化亞錫2份、季戊四醇5.7份、天然橡膠80份、高嶺石粉35份、二甲基亞砜320份、甲醇700份、n-甲基咪唑50份、溴乙烷80份、聚乙烯苯磺酸4份、鉬酸銨3份、磷酸三甲苯酯8.5份、膠姆基7.2份和甘油9.2份。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為170kpa，斷裂伸長率為265%，回彈率為86%。
實施例3
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇90份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯41份、辛酸亞錫1.6份、聚丙二醇7份、水5份、納米碳酸鈣10份、納米氧化硅4份、三羥甲基丙烷2份、硫化亞錫2.5份、季戊四醇5份、天然橡膠60份、高嶺石粉40份、二甲基亞砜350份、甲醇750份、n-甲基咪唑54份、溴乙烷84份、聚乙烯苯磺酸4.3份、鉬酸銨3.5份、磷酸三甲苯酯8.3份、膠姆基7.6份和甘油9.5份。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為168kpa，斷裂伸長率為235%，回彈率為84%。
實施例4
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇84份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯44份、辛酸亞錫1.8份、聚丙二醇5.5份、水8份、納米碳酸鈣8.5份、納米氧化硅6份、三羥甲基丙烷1.6份、硫化亞錫3份、季戊四醇6份、天然橡膠65份、高嶺石粉37份、二甲基亞砜330份、甲醇760份、n-甲基咪唑60份、溴乙烷90份、聚乙烯苯磺酸4.5份、鉬酸銨3.2份、磷酸三甲苯酯8.2份、膠姆基7.8份和甘油10份。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為166kpa，斷裂伸長率為235%，回彈率為86%。
實施例5
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇89份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯45份、辛酸亞錫1.9份、聚丙二醇6.5份、水5.5份、納米碳酸鈣9.5份、納米氧化硅4.8份、三羥甲基丙烷1.7份、硫化亞錫2.6份、季戊四醇5.3份、天然橡膠58份、高嶺石粉36份、二甲基亞砜340份、甲醇800份、n-甲基咪唑58份、溴乙烷82份、聚乙烯苯磺酸4.7份、鉬酸銨3.8份、磷酸三甲苯酯8.9份、膠姆基8份和甘油9份。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為170kpa，斷裂伸長率為285%，回彈率為88%。
實施例6
一種納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇82份、4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯35份、辛酸亞錫1.7份、聚丙二醇6.8份、水7.5份、納米碳酸鈣8.8份、納米氧化硅5.4份、三羥甲基丙烷1.3份、硫化亞錫2.8份、季戊四醇5.8份、天然橡膠95份、高嶺石粉39份、二甲基亞砜325份、甲醇740份、n-甲基咪唑53份、溴乙烷87份、聚乙烯苯磺酸4.9份、鉬酸銨3.4份、磷酸三甲苯酯9份、膠姆基7.5份和甘油9.1份。
對本實施例制得的納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料進行性能測試；結(jié)果如下：
拉伸強度為163kpa，斷裂伸長率為225%，回彈率為82%。
本發(fā)明的設(shè)計重點在于：通過采用本發(fā)明配合和方法制得納米環(huán)保高回彈復(fù)合玩具材料，其具有較好拉伸強度，斷裂伸長率和回彈率大，力學(xué)性能好，回彈性佳，非常適用于制作玩具。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。