CN107746524A - 一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明以牡蛎壳为原料制备得到富含碳酸钙的摩擦剂并和纳米二氧化钛复配后得到复合填料,再用天然树脂紫胶和沼气液中的微生物对其复合改性,在填料表面接枝树脂颗粒,并通过电极处理改善了塑料及填料的分子选择透过性,进而提高填料与塑料基体间的相容性和结合力,辅以其他材料混炼热压,最终制得防粘黑橡皮擦。本发明制备工艺简单,提高了产品的弹性和擦字效果,避免出现粘黑现象的缺陷,满足了实际使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,属于文具用品加工制备技术领域。
背景技术
橡皮擦是一种用来消除铅笔写字痕迹用的工具。一般橡皮擦是将聚氯乙烯软化,加入塑型剂,而现在改为不破坏环境的可塑性塑胶(聚)苯乙烯的弹性体做成。在用铅笔写错字时,一般会使用橡皮擦擦除错字,橡皮擦在擦除过程中会产生碎屑,碎屑会逗留在纸上,不管是用手拍还是用嘴吹,都非常难处理,还容易对纸张造成污染,在使用过后本身也发生形变,影响下一次使用,这就导致儿童等经常使用橡皮擦的人群在使用橡皮擦时异常麻烦。塑料橡皮的配方通常是由聚氯乙烯(PVC)和配合剂(增塑剂、填充剂、稳定剂、加工助剂等)构成。增塑剂主要使用邻苯二甲酸醋类,填充剂主要使用碳酸钙、钦白粉等,稳定剂主要使用硬脂酸盐类,加工助剂中主要是润滑剂,其它的辅助材料还有着色剂和香精香料。但是塑料橡皮因为填料的加入,导致塑料(塑料本身分子选择透过性较差)和填料(填料本身分子选择透过性较差)相容性不佳,往往会出现橡皮擦的擦边效果较差、粘黑的现象。
发明内容
本发明增强了塑料及填料的分子选择透过性,有效提高了常见塑料橡皮擦填料与塑料基体间的相容性,且制备工艺简单,提高了产品的弹性和擦字效果,避免出现粘黑现象的缺陷,满足了实际使用要求。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案如下:
一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,所述制备步骤为:
(1)称取400-500g牡蛎壳放入石臼中用石杵捣碎15-20min,将捣碎的牡蛎壳碎片放入球磨机中研磨1-2h后过200目筛,再将过筛后的牡蛎壳粉末放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤15-20min后得到滤渣,干燥得自制摩擦剂;
(2)按质量比为1:1将上述自制摩擦剂和纳米二氧化钛粉末混合均匀,再将混匀后的粉末一起倒入两者总体积4-8倍的质量浓度为80%乙醇溶液中并装入烧杯,将烧杯移入50-60℃水浴锅中,再加入混合粉末总质量3-5倍的紫胶,保温搅拌直至虫胶完全溶解得混合液;
(3)将上述混合液移入旋转蒸发器,在60-70℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/5,得到混合浓缩液并装入陶瓷发酵罐中,再向发酵罐中加入混合浓缩液总体积1/2禽畜粪便沼气池中的上层沼液,用搅拌棒搅拌均匀后将陶瓷罐放入35-45℃恒温箱中保温发酵改性8-10天;
(4)待上述发酵改性结束后取出发酵产物用卧式离心机以3000-4000r/min转速离心分离得到下层沉淀,然后置入等离子装置的下电极介质上,电压28kV,电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25-45秒,然后放入烘箱在40-50℃下干燥2-3h得到改性橡皮擦填料;
(5)按重量份数计称取100~120份聚氯乙烯、100-140份柠檬酸三丁酯、50-70份上述改性橡皮擦填料和2-4份硬脂酸钙混合均匀得到复合单体,再向复合单体中加入其总质量10-15%邻苯二甲酸二辛脂和5-10%聚乙二醇,将得到的混合物采用伪热等静压法进行预热(伪热等静压法是以氧化铝陶瓷作为压力传导介质,将加热装置埋入试样附近),然后再装入双滚筒开炼机中,在110-120℃下混炼8-12min;
(6)待混炼结束后将混炼产物放于平板硫化机中在115~125℃下硫化处理10-12min,将硫化产物注入长3-5cm、宽2-4cm和厚1.0-1.2cm的模具中,用热压机以8-10MPa压力压制12-16min后待其自然干燥固化后拆模,即得防粘黑塑料橡皮擦。
本发明与现有技术相比较,本发明的实施效果如下:
本发明方法简单易于操作,以牡蛎壳为原料,不仅原料获得途径简单,并且操作过程简单,且操作条件易于控制;本发明利用天然树脂改性填料,并通过电极处理改善了塑料及填料的分子选择透过性,解决了传统橡皮擦填料与塑料基体间相容性较差的问题,弹性显著提高,较传统橡皮擦的弹性提高75-85%,擦字效果明显提高,使用寿命延长3-5月。
此外,本发明的创新是采用电极诱导处理及伪热等静压法处理,使生塑料及填料的分子选择透过性大大改善,同时也降低了产品的生产成本,满足了实际使用要求。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
实施例1
本实施例所述的防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,所述制备步骤为:
(1)称取400牡蛎壳放入石臼中用石杵捣碎15min,将捣碎的牡蛎壳碎片放入球磨机中研磨1h后过200目筛,再将过筛后的牡蛎壳粉末放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤15min后得到滤渣,干燥得自制摩擦剂;
(2)按质量比为1:1将上述自制摩擦剂和纳米二氧化钛粉末混合均匀,再将混匀后的粉末一起倒入两者总体积4倍的质量浓度为80%乙醇溶液中并装入烧杯,将烧杯移入50℃水浴锅中,再加入混合粉末总质量3倍的紫胶,保温搅拌直至虫胶完全溶解得混合液;
(3)将上述混合液移入旋转蒸发器,在60℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/5,得到混合浓缩液并装入陶瓷发酵罐中,再向发酵罐中加入混合浓缩液总体积1/2禽畜粪便沼气池中的上层沼液,用搅拌棒搅拌均匀后将陶瓷罐放入35℃恒温箱中保温发酵改性8天;
(4)待上述发酵改性结束后取出发酵产物用卧式离心机以3000r/min转速离心分离得到下层沉淀,然后置入等离子装置的下电极介质上,电压28kV,电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25秒,然后放入烘箱在40℃下干燥2h得到改性橡皮擦填料;
(5)按重量份数计称取100份聚氯乙烯、100份柠檬酸三丁酯、50份上述改性橡皮擦填料和2份硬脂酸钙混合均匀得到复合单体,再向复合单体中加入其总质量10%邻苯二甲酸二辛脂和5%聚乙二醇,将得到的混合物采用伪热等静压法进行预热(伪热等静压法是以氧化铝陶瓷作为压力传导介质,将加热装置埋入试样附近),然后再装入双滚筒开炼机中,在110℃下混炼8min;
(6)待混炼结束后将混炼产物放于平板硫化机中在115-125℃下硫化处理10min,将硫化产物注入长3cm、宽2cm和厚1.0cm的模具中,用热压机以8MPa压力压制12min后待其自然干燥固化后拆模,即得防粘黑塑料橡皮擦。
附注:本发明的物理性质是制得的防粘黑塑料橡皮擦长1cm,宽0.5cm,在20℃下,当以0.2MPa外力进行拉伸时,1min可以拉伸至试样原长的1.7倍,较传统橡皮擦的弹性提高75%,当外力撤去后还可回缩至原来的长度,擦拭效果较佳。
实施例2
本实施例所述的防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,所述制备步骤为:
(1)称取450g牡蛎壳放入石臼中用石杵捣碎17min,将捣碎的牡蛎壳碎片放入球磨机中研磨1.5h后过200目筛,再将过筛后的牡蛎壳粉末放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤18min后得到滤渣,干燥得自制摩擦剂;
(2)按质量比为1:1将上述自制摩擦剂和纳米二氧化钛粉末混合均匀,再将混匀后的粉末一起倒入两者总体积6倍的质量浓度为80%乙醇溶液中并装入烧杯,将烧杯移入55℃水浴锅中,再加入混合粉末总质量4倍的紫胶,保温搅拌直至虫胶完全溶解得混合液;
(3)将上述混合液移入旋转蒸发器,在65℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/5,得到混合浓缩液并装入陶瓷发酵罐中,再向发酵罐中加入混合浓缩液总体积1/2禽畜粪便沼气池中的上层沼液,用搅拌棒搅拌均匀后将陶瓷罐放入40℃恒温箱中保温发酵改性9天;
(4)待上述发酵改性结束后取出发酵产物用卧式离心机以3500r/min转速离心分离得到下层沉淀,然后置入等离子装置的下电极介质上,电压28kV,电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射35秒,然后放入烘箱在45℃下干燥2.5h得到改性橡皮擦填料;
(5)按重量份数计称取110份聚氯乙烯、120份柠檬酸三丁酯、60份上述改性橡皮擦填料和3份硬脂酸钙混合均匀得到复合单体,再向复合单体中加入其总质量12%邻苯二甲酸二辛脂和8%聚乙二醇,将得到的混合物采用伪热等静压法进行预热(伪热等静压法是以氧化铝陶瓷作为压力传导介质,将加热装置埋入试样附近),然后再装入双滚筒开炼机中,在115℃下混炼10min;
(6)待混炼结束后将混炼产物放于平板硫化机中在120℃下硫化处理11min,将硫化产物注入长4cm、宽3cm和厚1.1cm的模具中,用热压机以9MPa压力压制14min后待其自然干燥固化后拆模,即得防粘黑塑料橡皮擦。
附注:本发明的物理性质是制得的防粘黑塑料橡皮擦长1cm,宽0.5cm,在20℃下,当以0.2MPa外力进行拉伸时,1min可以拉伸至试样原长的1.7倍,较传统橡皮擦的弹性提高75%,当外力撤去后还可回缩至原来的长度,擦拭效果较佳。
附注:本发明的物理性质是制得的防粘黑塑料橡皮擦长1cm,宽0.5cm,在20℃下,当以0.2MPa外力进行拉伸时,1min可以拉伸至试样原长的1.9倍,较传统橡皮擦的弹性提高85%,当外力撤去后还可回缩至原来的长度,擦拭效果较佳。
实施例3
本实施例所述的防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,所述制备步骤为:
(1)称取500g牡蛎壳放入石臼中用石杵捣碎20min,将捣碎的牡蛎壳碎片放入球磨机中研磨2h后过200目筛,再将过筛后的牡蛎壳粉末放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤20min后得到滤渣,干燥得自制摩擦剂;
(2)按质量比为1:1将上述自制摩擦剂和纳米二氧化钛粉末混合均匀,再将混匀后的粉末一起倒入两者总体积8倍的质量浓度为80%乙醇溶液中并装入烧杯,将烧杯移入60℃水浴锅中,再加入混合粉末总质量5倍的紫胶,保温搅拌直至虫胶完全溶解得混合液;
(3)将上述混合液移入旋转蒸发器,在70℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/5,得到混合浓缩液并装入陶瓷发酵罐中,再向发酵罐中加入混合浓缩液总体积1/2禽畜粪便沼气池中的上层沼液,用搅拌棒搅拌均匀后将陶瓷罐放入45℃恒温箱中保温发酵改性10天;
(4)待上述发酵改性结束后取出发酵产物用卧式离心机以4000r/min转速离心分离得到下层沉淀,然后置入等离子装置的下电极介质上,电压28kV,电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射45秒,然后放入烘箱在50℃下干燥3h得到改性橡皮擦填料;
(5)按重量份数计称取120份聚氯乙烯、140份柠檬酸三丁酯、70份上述改性橡皮擦填料和4份硬脂酸钙混合均匀得到复合单体,再向复合单体中加入其总质量15%邻苯二甲酸二辛脂和10%聚乙二醇,将得到的混合物采用伪热等静压法进行预热(伪热等静压法是以氧化铝陶瓷作为压力传导介质,将加热装置埋入试样附近),然后再装入双滚筒开炼机中,在120℃下混炼12min;
(6)待混炼结束后将混炼产物放于平板硫化机中在125℃下硫化处理12min,将硫化产物注入长5cm、宽4cm和厚1.2cm的模具中,用热压机以10MPa压力压制16min后待自然干燥固化后拆模,即得防粘黑塑料橡皮擦。
附注:本发明的物理性质是制得的防粘黑塑料橡皮擦长1cm,宽0.5cm,在20℃下,当以0.2MPa外力进行拉伸时,1min可以拉伸至试样原长的1.8倍,较传统橡皮擦的弹性提高80%,当外力撤去后还可回缩至原来的长度,擦拭效果较佳。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明,不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明保护的范围。
Claims (1)
1.一种防粘黑塑料橡皮擦的制备方法,其特征在于:所述制备步骤为:
(1)称取400-500g牡蛎壳放入石臼中用石杵捣碎15-20min,将捣碎的牡蛎壳碎片放入球磨机中研磨1-2h后过200目筛,再将过筛后的牡蛎壳粉末放入布氏漏斗,用无水乙醇抽滤洗涤15-20min后得到滤渣,干燥得自制摩擦剂;
(2)按质量比为1:1将上述自制摩擦剂和纳米二氧化钛粉末混合均匀,再将混匀后的粉末一起倒入两者总体积4-8倍的质量浓度为80%乙醇溶液中并装入烧杯,将烧杯移入50-60℃水浴锅中,再加入混合粉末总质量3-5倍的紫胶,保温搅拌直至虫胶完全溶解得混合液;
(3)将上述混合液移入旋转蒸发器,在60-70℃下旋蒸浓缩至其原体积的1/5,得到混合浓缩液并装入陶瓷发酵罐中,再向发酵罐中加入混合浓缩液总体积1/2禽畜粪便沼气池中的上层沼液,用搅拌棒搅拌均匀后将陶瓷罐放入35-45℃恒温箱中保温发酵改性8-10天;
(4)待上述发酵改性结束后取出发酵产物用卧式离心机以3000-4000r/min转速离心分离得到下层沉淀,然后置入等离子装置的下电极介质上,电压28kV,电流1.5mA、间隙3mm的操作条件下照射25-45秒,然后放入烘箱在40-50℃下干燥2-3h得到改性橡皮擦填料;
(5)按重量份数计称取100-120份聚氯乙烯、100-140份柠檬酸三丁酯、50-70份上述改性橡皮擦填料和2-4份硬脂酸钙混合均匀得到复合单体,再向复合单体中加入其总质量10-15%邻苯二甲酸二辛脂和5-10%聚乙二醇,将得到的混合物采用伪热等静压法进行预热(伪热等静压法是以氧化铝陶瓷作为压力传导介质,将加热装置埋入试样附近),然后再装入双滚筒开炼机中,在110-120℃下混炼8-12min;
(6)待混炼结束后将混炼产物放于平板硫化机中在115-125℃下硫化处理10-12min,将硫化产物注入长3-5cm、宽2-4cm和厚1.0-1.2cm的模具中,用热压机以8-10MPa压力压制12-16min后待其自然干燥固化后拆模,即得防粘黑塑料橡皮擦。
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