Пластичная силиконовая композиция с сыпучим наполнителем


 


Владельцы патента RU 2612677:

Общество с ограниченной ответственностью "Новая Химия" (RU)

Изобретение относится к области изготовления пластичных масс для лепки, формования и игр. Пластичная силиконовая композиция 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. Технический результат изобретения заключается в улучшении свойств композиции и повышении экологической безопасности. 6 з.п. ф-лы, 1 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области изготовления пластичных масс для лепки, формования и игр.

Предшествующий уровень техники

Из предшествующего уровня техники известна масса для лепки на основе песка и акрилового полимерного связующего (сайт Интернета: http://www.lori-toys.ru/shop/group_975/group_1057/).

К основным недостаткам данного технического решения относятся чрезмерная вязкость полимерного связующего вещества и, как следствие, невысокие параметры пластичности и рассыпчатости конечного продукта при комнатной температуре, а также резкий запах, характерный для полимерных продуктов, полученных из акриловых мономеров.

Известна технология изготовления массы для лепки на основе песка и силиконового полимерного связующего (патент US 7862894, МПК B05D 7/00, опубл. 04.01.2011).

Основными недостатками композиции являются жесткость продукта, неприятный запах и то, что композиция оставляет следы связующего полимера на коже.

Известен пластилин для поделок (патент KR 101012314, МПК C08L 83/04 опубл. 02.09.2011), который содержит неорганическое соединение и включает от 60 до 80 масс. % кремнийорганической основы гелевого типа от общей массы пластилина. Кремнийорганическая основа гелевого типа состоит из смеси силоксанов и силиконов с концевыми диметильными, метил-винильными и винильными группами от 15 до 35 масс. % регулятора пластичности от общей массы пластилина. Регулятор пластичности содержит порошкообразный диоксид кремния для контроля твердости от 1 до 5 масс. % агента против растрескивания масляного типа от общей массы пластилина, агент против растрескивания масляного типа содержит полидиметилсилоксан.

Недостатками данной композиции являются: следы кремнийорганических масел на руках и рабочих поверхностях; таяние материала при длительном использовании, что ведет к загрязнениям и ухудшению пластичных свойств материала; присутствие запаха.

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании материала для лепки и игр, отвечающего современным требованиям по безопасности, предъявляемым к формующимся материалам для детей от трех лет: экологически чистый, не выделяющий токсичные вещества, должен представлять собой неблагоприятную среду для размножения бактерий и грибков.

Техническим результатом является улучшение свойств композиции и повышение экологической безопасности.

Указанный технический результат достигается тем, что пластичная силиконовая композиция включает нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент, размер частиц которого равен 0,01-1,0 мм, полидиметилсилоксан, щелочной раствор с рН 12-14, сшивающий агент, пластификатор при следующем соотношении компонентов, % масс.:

нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент 81,0-95,995
полидиметилсилоксан 2,0-15,0
щелочной раствор (рН 12-14) 1,0-5,0
сшивающий агент 1,0-3,5
пластификатор 0,005-1,0

Предпочтительно в качестве нетоксичного рассыпчатого минерального компонента использовать кремнийсодержащие материалы, имеющие произвольную или строго сферическую форму.

Предпочтительно в качестве щелочного раствора использовать растворы гидроксидов или карбонатов щелочных металлов.

Предпочтительно в качестве сшивающего агента использовать борсодержащие соединения.

Предпочтительно в качестве пластифицирующих добавок использовать жирные кислоты.

Предпочтительно в качестве пластифицирующих добавок использовать соли жирных кислот.

Предпочтительно в качестве пластифицирующих добавок использовать смесь жирных кислот или их солей.

Пример конкретного выполнения

В смеситель дозируют 5000 мл полидиметилсилоксана (с метильными концевыми группами) марки ПМС-10000 и 1000 мл водного раствора гидроксида натрия. Далее полученную смесь нагревают в смесителе до температуры, при которой гидроксид натрия воздействует на молекулы полидиметилсилоксана, разрывая связи кремний-кислород, что приводит к образованию высокомолекулярного силанолята натрия, обладающего меньшей молекулярной массой, чем молекулы исходного полидиметилсилоксана. После завершения процесса реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры. В охлажденную смесь постепенно вводят раствор соляной кислоты, который взаимодействует с непрореагировавшим гидроксидом натрия с образованием воды и хлорида натрия, выпадающего в осадок, а также высокомолекулярным силанолятом натрия, преобразуя его в высокомолекулярный силанол. Реакционная среда после добавления раствора соляной кислоты должна иметь рН 7-8. Полученную смесь вновь нагревают при постоянном перемешивании, затем добавляют в нее 1400 г борной кислоты. Процесс взаимодействия с борной кислотой представляет собой образование связей между длинноцепными молекулами силанола, приводящее к значительному загустеванию смеси. Также на данном этапе путем испарения из реакционной смеси удаляется вода, образовавшаяся в смеси при нейтрализации непрореагировавшего гидроксида натрия. Далее в смесь при нагревании и постоянном перемешивании вносится пластифицирующий агент (0,5 г стеариновой кислоты).

Для создания окрашенной композиции в смесь добавляется 1-2% от общей массы красящего вещества.

Далее в полученную смесь при нагревании и постоянном перемешивании вносится 50 кг кварцевого песка, представляющего собой смесь кварцевых песков с размером частиц 0,01-0,1 мм и 0,2-0,3 мм в соотношении 2:3. Полученная композиция обрабатывается в смесителе для обеспечения равномерного нанесения связующего на поверхность частиц песка.

В качестве основы связующего вещества, покрывающего частицы рассыпчатого материала, используется химически модифицированное, искусственно загущенное силиконовое масло, не содержащее химически агрессивных и раздражающих компонентов, а также каких-либо токсичных веществ. Кроме того, загуститель силиконового масла проявляет свойства антисептика, делая материал неблагоприятной средой для размножения микробов и бактерий.

Рассыпчатый неорганический материал, на поверхность которого наносится связующее вещество при создании пластичной силиконовой композиции, может быть представлен частицами песка, песчаной пыли или стеклянными/силикагелевыми микросферами, а также их различными сочетаниями. Перечисленные материалы являются химически инертными и не представляют никакой опасности для здоровья. Все модифицирующие материал добавки (пластификаторы, красители, ароматизаторы и др.) прошли соответствующую сертификацию на предмет безопасности для здоровья человека.

Нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент, на поверхность которого наносится связующее вещество, может быть представлен частицами песка, песчаной пыли или стеклянными/силикагелевыми микросферами, которые являются химически инертными и не представляют никакой опасности для здоровья человека. Все модифицирующие материал добавки (пластификаторы,

красители, амортизаторы и др.) прошли соответствующую сертификацию на предмет безопасности для здоровья человека.

Основные компоненты композиции подобраны в пропорциях, обеспечивающих оптимальные характеристики продукта: отсутствие липкости, жирности и неприятных запахов, хорошие пластичность, текучесть, адгезия частиц друг к другу и т.д.

1. Пластичная силиконовая композиция с сыпучим наполнителем, предназначенная для лепки и игр, включающая нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент, размер частиц которого равен 0,01-1,0 мм, полидиметилсилоксан, щелочной раствор с рН 12-14, сшивающий агент, пластификатор при следующем соотношении компонентов, мас.%:

нетоксичный рассыпчатый минеральный компонент 81,0-95,995
полидиметилсилоксан 2,0-15,0
щелочной раствор с рН 12-14 1,0-5,0
сшивающий агент 1,0-3,5
пластификатор 0,005-1,0.

2. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве нетоксичного рассыпчатого минерального компонента используют кремнийсодержащие материалы, имеющие произвольную или строго сферическую форму.

3. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве щелочного раствора используют растворы гидроксидов или карбонатов щелочных металлов.

4. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сшивающего агента используют борсодержащие соединения.

5. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластифицирующих добавок используют жирные кислоты.

6. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластифицирующих добавок используют соли жирных кислот.

7. Пластичная силиконовая композиция по п.1, отличающаяся тем, что в качестве пластифицирующих добавок используют смесь жирных кислот или их солей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химии, в частности к высокомолекулярным композиционным материалам на основе органических соединений. Может быть использовано для изготовления термостойких покрытий и сорбентов, применяемых в химической промышленности, авиастроении, космических технологиях, оборонной промышленности, для твердофазной микроэкстракции.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к разработке эластомерных материалов уплотнительного назначения, и может быть использовано для изготовления резиновых деталей уплотнительных узлов наружного и внутреннего контуров машин и механизмов, работающих в среде воздуха во всеклиматических условиях, в том числе в условиях арктического климата.

Изобретение относится к отверждаемым композициям, содержащим силоксановые соединения и содержащим высоковязкое силиконовое масло, и могут использоваться в области стоматологии, например, для создания зубных слепков.
Изобретение относится к области материаловедения. Получают гидроксид магния.

Изобретение относится к вулканизируемой композиции для лечения открытых ран. Вулканизируемую композицию пропорционально распределяют между по меньшей мере одной частью А и по меньшей мере одной частью В композиции, где по меньшей мере одна часть А включает: (i) полидиорганосилоксановый полимер, включающий алкенил-содержащие звенья, по меньшей мере одна часть В включает: (ii) один или более чем один SiH-содержащий полимер, включающий по меньшей мере одно или по меньшей мере два звена SiH или группировок на молекулу; и композиция дополнительно включает: (iii) катализатор для вулканизации путем присоединения полидиорганосилоксанового полимера, включающего алкенил-содержащие звенья (i) к SiH-содержащему полимеру (ii), и необязательно (iv) газообразователь, выбранный из любого агента, выделяющего газ, как компонент реакции или во время реакции вулканизации; где полимер (ii) отсутствует в части А, и полимер (i) отсутствует в части В композиции или часть В включает следовое количество полимера (i), выраженное как молярное соотношение (Si-H звено или группировка)/(алкенильное звено или группировка), большее или равное 2000.

Изобретение относится к термостойким полимерным материалам на основе кремнийорганического связующего для изготовления электроизоляционных материалов и разработки конструкции обмоточного провода.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к составам электроизоляционных покрытий и пропиток обмоток электрических машин и аппаратов, работающих при высоких температурах и предназначенных преимущественно для нанесения покрытия окунанием.

Изобретение относится к области органической химии и высокомолекулярных композитных материалов на основе органических соединений, обладающих высокой температурой разложения, и может быть использовано в качестве покрытий, устойчивых к температурным воздействиям.

Изобретение относится к силикон-акриловым сополимерам и их композициям. Предложен новый силикон-акриловый сополимер, который содержит силиконовый полимер, ковалентно связанный с акриловым полимером через связь -Si-O-Si- при соотношении силиконового и акрилового полимеров от 50:1 до 1:50.

Изобретение относится к способам изготовления офтальмологических линз, способных блокировать УФ-излучение, и соответствующим линзам. Предложен способ изготовления поглощающих УФ-излучение контактных линз, включающий ковалентное связывание поглощающего УФ-излучение соединения, содержащего вторую реакционно-способную функциональную группу, с предварительно сформированной контактной линзой, содержащей внутри и/или на поверхности первую реакционно-способную функциональную группу.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит серу, оксид цинка, стеарин, технический углерод, тетраметилтиурамдисульфид, 2-меркаптобензтиазол, канифоль сосновую, белую сажу и фосфорборазотсодержащий олигомер, материал отличается тем, что дополнительно содержит алюмосиликатные полые микросферы, предварительно обработанные фосфорборазотсодержащим олигомером при 80°C, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40 100,0, сера 2,0, тетраметилтиурамдисульфид 0,75, 2-меркаптобензтиазол 1,5, оксид цинка 5,0, стеарин 1,0, технический углерод П-324 2,0, канифоль сосновая 3,0, белая сажа БС-120 30,0, алюмосиликатные полые микросферы 5,0, фосфорборазотсодержащий олигомер 1,0-3,0.

Изобретение относится к резиновым смесям, их приготовлению и применению. Предложена резиновая смесь, содержащая (А) каучук, представляющий собой сополимер этилена, пропилена и диенового мономера, (Б) по меньшей мере один оксидный наполнитель и (В) по меньшей мере один кремнийсодержащий азодикарбамид общей формулы (I).

Группа изобретений относится к резинотехнической промышленности и может быть использована для регенерации твердой резины из отходов. Девулканизатор включает компоненты А и В и дополнительные добавки.
Изобретение относится к полимерам винилиденхлорида (ВДХ). Способ смешивания частиц твердой добавки с твердыми частицами полимера ВДХ, при этом способ включает следующие стадии: A) полимеризация мономера ВДХ, необязательно с одним или более моноэтиленненасыщенными сомономерами в зоне полимеризации в условиях полимеризации с образованием твердых частиц полимера ВДХ; B) остановка полимеризации мономеров ВДХ после образования твердых частиц полимера ВДХ; и C) приведение в контакт твердых частиц полимера ВДХ с твердыми частицами добавки (I) до того, как твердые частицы полимера ВДХ обезвожены, (II) во время и/или после удаления остаточного мономера из твердых частиц полимера ВДХ и (III) при температуре, достаточной для плавления или размягчения частиц твердой добавки, но недостаточной, чтобы расплавить или размягчить твердые частицы полимера ВДХ таким образом, чтобы расплавленные или размягченные частицы твердой добавки прилипали к твердым частицам полимера ВДХ при контакте.

Изобретение относится к полимерной композиции, используемой в качестве защитного покрытия, уплотнительного, герметизирующего элемента, центрирующего устройства. Полимерная композиция включает полисульфидный олигомер, эпоксидную смолу, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) в качестве отвердителя, уретановый олигомер, диоксид марганца, N,N-дифенилгуанидин, антиоксидант, наполнитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: уретановый олигомер - 60-90, полисульфидный олигомер - 5-30, 4,4'-метилен-бис-(2-хлоранилин) - 7-35, диоксид марганца - 3-20, эпоксидная смола - 0,1-30, N,N-дифенилгуанидин - 0,05-1, антиоксидант - 0,05-5, наполнитель - 70-120.

Изобретение относится к области создания полимерных связующих на основе полиэфирного олигомера с наполнителем в виде коротких волокон для полимерных композиционных материалов (ПКМ), получаемых из листового полуфабриката (SMC-препрега) методом прямого прессования, которые могут быть использованы для изготовления экономически эффективных деталей, элементов интерьера и корпусов транспорта.
Группа изобретений относится к полимерной химии и может быть использована для напольных покрытий, обоев или искусственной кожи. Также предметами изобретений являются вспененное формованное изделие, напольное покрытие, обои и искусственная кожа, содержащие вспениваемый состав.

Изобретение относится к способу получения упаковочного материала с покрытием (10), который включает по меньшей мере следующие стадии: а) получение подложки(12), которая включает основной материал (14) из целлюлозы, внешнюю сторону (16), повернутую от продукта, который упаковывают, а также внутреннюю сторону (18), повернутую к продукту, который упаковывают; b) покрытие внутренней стороны (18) подложки по меньшей мере одним слоем из водной композиции, которая включает по меньшей мере поливиниловый спирт и сшивающее средство и имеет содержание твердых веществ самое большее 25 мас.%; с) сушку слоя и сшивку поливинилового спирта с помощью сшивающего средства с образованием барьерного слоя (22а, 22b) для гидрофобных соединений.
Изобретение относится к применению диизононилтерефталата (DINT) в качестве пластификатора для повышения низкотемпературной гибкости и/или для повышения перманентности в поливинилхлоридных композициях для термопластичных использований.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод, в частности к получению загрузочного материала для биофильтров. Описан способ получения загрузки биофильтра с иммобилизационными свойствами, включающий изготовление материала загрузки из полимерных веществ, содержащих органические добавки, в котором в полимерном материале в качестве органической добавки используют отход рафинации растительных масел - отработанную микроцеллюлозу, содержащую в своем составе пластифицирующие компоненты, такие как воски, и легколетучие органические примеси, способствующие порообразованию с получением материала плотностью 0,6÷0,8 г/см3 и пористостью от 50 до 150 ячеек/см2, а также биогенные вещества, такие как триацилглицериды, стиролы, каротиноиды, способствующие иммобилизации микрофлоры на загрузке, загрузку готовят при следующем содержании компонентов, мас.%: полиолефин - стрейч-полиэтилен - 60÷80, отработанная микроцеллюлоза - 20÷40, гранулы стрейч-полиэтилена смешивают с отработанной микроцеллюлозой, полученную смесь экструдируют при температуре 170÷180°C в двухшнековом экструдере с гранулирующим устройством с получением гранул диаметром 2÷20 мм и длиной 3÷100 мм.

Изобретение относится к теплозащитным материалам на основе этиленпропилендиеновых каучуков, которые могут использоваться в авиа- и ракетостроении. Теплозащитный материал на основе этиленпропилендиенового каучука содержит серу, оксид цинка, стеарин, технический углерод, тетраметилтиурамдисульфид, 2-меркаптобензтиазол, канифоль сосновую, белую сажу и фосфорборазотсодержащий олигомер, материал отличается тем, что дополнительно содержит алюмосиликатные полые микросферы, предварительно обработанные фосфорборазотсодержащим олигомером при 80°C, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: этиленпропилендиеновый каучук СКЭПТ-40 100,0, сера 2,0, тетраметилтиурамдисульфид 0,75, 2-меркаптобензтиазол 1,5, оксид цинка 5,0, стеарин 1,0, технический углерод П-324 2,0, канифоль сосновая 3,0, белая сажа БС-120 30,0, алюмосиликатные полые микросферы 5,0, фосфорборазотсодержащий олигомер 1,0-3,0.
Наверх