[发明专利]一种无硼无毒的玩具超轻粘土及其制备方法

说明书

本发明提出了一种无硼无毒的玩具超轻粘土及其制备方法，属于儿童玩具技术领域，由以下质量百分比的原料制备而成：聚乙烯醇8‑12％，壳聚糖6‑10％，柠檬醛1‑10％，改性碳酸钙0.5‑6％，可膨胀微球5‑15％，甘油3‑10％，余量为水。本发明提出了一种新型的不使用硼的、无毒环保的超轻粘土配方，而且解决了目前无硼粘土性能不佳的问题，具有安全无硼、环保安全，且粘土不粘手、细腻、塑形能力强、拉伸性能好、干燥速度慢、手感好的特点。

技术领域

本发明涉及儿童玩具技术领域，具体涉及一种无硼无毒的玩具超轻粘土及其制备方法。

背景技术

超轻粘土是纸黏土里的一种，简称超轻土，常常被做成儿童益智玩具，也用于中小学美术教学，是美劳教育中的重要素材，具有重要的教育价值。

目前市场上的超轻粘土，尤绝大多数都是采用硼砂、硼酸作为交联剂进行制备的。含有硼元素的轻质粘土强度高、手感细腻、具有较好的塑性能力，并且干燥后不易开裂脱落，由于以上特性，超轻粘土很适合作为提高儿童动手能力和激发创造力的玩具。但是硼砂和硼酸毒性较高，人体若摄入过多的硼会引发多脏器的蓄积性中毒，世界各国多禁用为食品添加物，欧盟玩具安全标准对硼的迁移量有明确的标准，为1200mg/Kg。国内的超轻粘土含硼量远远超过欧盟玩具安全标准，不适合儿童使用，且一直在环保方面存在争议。

目前市场上也有少量的无硼超轻粘土，采用其他的交联剂代替硼。由于这些交联剂的交联强度都明显比硼差，因此这些无硼超轻粘土的性能都较差，主要表现为粘土拉伸性能差，表面粗糙，粘土容易塌陷，变干速度快。

为了生产出性能较好的无毒无害超轻粘土，我们有必要开发一款新的无硼超轻粘土配方，同时又能够达到超轻粘土的性能要求，这将具有重大商业价值和社会意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种无硼无毒的玩具超轻粘土及其制备方法，该新型的不使用硼的、无毒环保的超轻粘土配方，而且解决了目前无硼粘土性能不佳的问题，具有安全无硼、环保安全，且粘土不粘手、细腻、塑形能力强、拉伸性能好、干燥速度慢、手感好的特点。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种无硼无毒的玩具超轻粘土，由以下质量百分比的原料制备而成：聚乙烯醇8-12％，壳聚糖6-10％，柠檬醛1-10％，改性碳酸钙0.5-6％，可膨胀微球5-15％，甘油3-10％，余量为水。

作为本发明的进一步改进，还包括0.1％-3％的食品级防腐剂。

作为本发明的进一步改进，所述食品级防腐剂为尼泊金丁酯。

作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯醇的分子量在80000-150000之间。

作为本发明的进一步改进，所述改性碳酸钙的粒径在1500-30000目之间。

作为本发明的进一步改进，所述改性碳酸钙的改性步骤为：按碳酸钙和硬脂酸的重量比为(35-45)：1称取后混合，与去离子水配置成固含量为5-15％的混合浆料，将浆料加热至80-100℃，搅拌速率为2000-3000r/min的条件下处理50-70min,然后进行烘干，烘干温度为90-110℃，烘干后采用球磨机进行研磨至所需粒径。

作为本发明的进一步改进，所述碳酸钙的粒径为1500-30000目之间。

作为本发明的进一步改进，所述可膨胀微球为热塑性空心聚合物微球，由热塑性聚合物外壳包封挥发性膨胀剂内芯得到，平均直径在10-50μm之间；所述的外壳由聚合性单体混合物聚合而成，所述聚合性单体选自丙烯腈、丙烯酸酯类单体、丙烯酰胺类单体、丙烯酸类单体中的至少一种；所述内芯为低沸点的烃类，选自正戊烷、异戊烷、新戊烷、丁烷、异丁烷、己烷、异己烷、新己烷、庚烷、异庚烷、辛烷、异辛烷和石油醚中的任意一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述甘油为医用甘油。