Пластичная полимерная композиция для детского творчества

Изобретение относится к пластичной полимерной композиции для детского творчества и может быть использовано для получения изделий - поделок детского творчества, а также в промышленном дизайне. Пластичная полимерная композиция для детского творчества включает, мас.%: изопреновый каучук 13,0-25,0, сополимер этилена с винилацетатом 1,5-2,8 , парафин 32,0-40,0 , вазелиновое масло в качестве мягчителя 5,5-8,0, наполнитель 32,0-40,0 и при необходимости, краситель 0-0,2. Изобретение позволяет получать биологически инертную нетоксичную пластичную композицию, обладающую высокоэластичными свойствами и высоким сроком сохранения пластичных свойств. 1 табл.

 

Изобретение относится к области создания пластичной полимерной композиции, предназначенной для получения изделий (поделок) детского творчества - для сенсорного и креативного развития детей дошкольного и младшего школьного возраста, а также разработанная композиция может найти применение в промышленном дизайне для прототипирования различных изделий.

Известна пластичная полимерная композиция (РФ №2252946, приоритет от 25.12.2003, МПК C08L 33/02), используемая в качестве пластилина и включающая следующие ингредиенты (мас.%):

Полиэтилен низкомолекулярный 21-22
Мягчитель 18-19
Парафин 2-3
Пигмент 0,05-1,35
Наполнитель - крахмал остальное

Недостатками этого известного технического решения являются:

- использование крахмала, который обладает высокой способностью поглощать воду, ввиду чего консистенция пластилина может меняться из-за клейстеризации и желатинизации крахмала под действием воды/влаги (может происходить «зарезинивание» пластичной массы). Кроме того, крахмал служит питательной средой для бактерий и микроорганизмов (в том числе и патогенных), тем самым уменьшая срок службы данной композиции;

- пластилин имеет слабый запах нефтепродуктов;

- длительный процесс получения пластилина (общее время смешения составляет более 5 часов).

Известна пластичная полимерная композиция, используемая в качестве пластилина (РФ №2291776, приоритет от 26.10.2004, МПК В29С 35/08), включающая следующие ингредиенты (мас.%):

непредельный каучук или смесь непредельных каучуков 5-80
продукт конденсации пространственно-затрудненного
фенола и производного хинондиоксима 0,1-10
пластификатор (мягчитель) 3-15
краситель 0-5
наполнитель остальное

В качестве непредельных каучуков используют изопреновый каучук, синтетический дивиниловый каучук, тройной этиленпропиленовый каучук и т.д. В качестве пластификатора (мягчителя) используют вазелиновое масло, индустриальное масло и другой, в качестве наполнителя - мел, каолин и другой.

Недостатками такой композиции являются:

- низкий срок сохранения пластичных свойств (не более 1,5 месяцев);

- для приобретения высокоэластичных и упругодеформационных свойств необходимость использования процесса отверждения - нагрева или воздействия сверхвысокочастотного излучения;

- использование в качестве отвердителя фенольных соединений, которые при нагревании могут выделять канцерогенные фенольные группы.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является пластичная полимерная композиция по изобретению «Отверждаемый пластилин Ключниковых» (РФ №2575652, приоритет от 03.06.2014, МПК В29С 35/08). Композиция включает в себя, мас.%:

непредельный каучук 20-50
хиноловый эфир 0,5-1,0
пластификатор (мягчитель),
например вазелиновое масло 3-15
при необходимости, краситель 0-5
пространственно-затрудненный фенол 0,05-2,0
наполнитель остальное

В качестве непредельных каучуков может быть использован, например, синтетический изопреновый каучук. В качестве наполнителя используют мел, каолин и другой. Полученные пластичные материалы обладают свойствами пластилина, пригодны к лепке.

Однако, как указано в патенте, вылепленные изделия способны приобретать высокоэластичные, упругодеформационные свойства только после их отверждения в бытовой СВЧ печи мощностью 500 Вт в течение 20+30 минут или при нагреве в воздушном термостате при 90÷110°С в течение 20÷60 минут. Т.е. для достижения высокоэластичных и упругодеформационных свойств требуется дополнительная стадия отверждения и дополнительное оборудование.

Кроме того, данный материал имеет не достаточно высокий срок стабильности пластичных свойств, т.е. способности к лепке, который составляет всего от 2 до 18 месяцев.

Следует также отметить необходимость использования фенолов, присутствие которых для применения в детском творчестве согласно требованиям СанПиН 2.4.7.007-93 «Производство и реализация игр и игрушек» нежелательно.

Задачей настоящего изобретения является создание биологически инертной нетоксичной пластичной полимерной композиции, обладающей высоким сроком сохранения пластичных свойств и получаемой одностадийным способом.

Поставленная задача достигается тем, что пластичная полимерная композиция для детского творчества, включающая изопреновый каучук, вазелиновое масло в качестве мягчителя, наполнитель и при необходимости краситель, дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом и парафин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изопреновый каучук 13,0-25,0
Сополимер этилена с винилацетатом 1,5-2,8
Парафин 32,0-40,0
Мягчитель 5,5-8,0
Наполнитель 32,0-40,0
Краситель 0-0,2

Сущность изобретения заключается в том, что полимерную композицию получают смешением последовательно введенных ингредиентов в смесительную камеру пластикордера «Brabender» периодического действия с электрическим нагревом. Сначала вводят в смесительную камеру изопреновый каучук с сополимером этилена с винилацетатом и смешивают при температуре 110÷120°С в течение 1-2 мин. Затем, продолжая перемешивание, поочередно вводятся ингредиенты: вазелиновое масло, парафин, наполнитель, краситель. Общее время смешения в смесительной камере всех компонентов составляет 10-15 мин. Далее смесительная камера охлаждается, смесь выгружается и подвергается испытаниям. Для улучшения распределения ингредиентов выгруженная композиция может быть пропущена на вальцах при температуре поверхности валков (50±5)°С.

В качестве изопренового каучука применяют синтетический изопреновый каучук СКИ-3 (ГОСТ 14925-79), синтетический изопреновый каучук СКИ-5ПМ (ТУ 2294-051-168101126-96), предпочтительно использовать 3,4-полиизопрен (ТУ 2294-108-0011963-2006, ФГУП «НИИСК»).

В качестве сополимера этилена с винилацетатом используют, например, Сэвилен 11104-030, Сэвилен 11306-075 (ТУ 6-05-1636-97).

В качестве парафина используют, например, пищевой парафин марки П-2 (ГОСТ 23683-89).

В качестве мягчителя применяют вазелиновое масло (ГОСТ 3164-78).

В качестве наполнителя используют мел, например марки МТД-1 (ТУ 5743-008-05120542-96), или каолин, например марки КР-1 или КР-2 (ГОСТ 19608-84).

В качестве красителя могут быть использованы, например, пигмент оранжевый ж (ТУ 2463-255-05800142-2005), пигмент желтый 2К м.Б (ТУ 2463-354-35800142-2010), лак красный жБ (ГОСТ 8573-77), пигмент желтый 83 м.Б (ТУ 2351-193-05800142-2004), пигмент голубой фталоцианиновый (ГОСТ 6220-76), пигмент зеленый фталоцианиновый «ж» (ТУ 6-14-46-81), лак рубиновый СК м.Б (ГОСТ 7436-74), лак оранжевый м.Б (ГОСТ 1338-78), пигмент красный 5С м.А (ТУ 2463-378-05800142-2012), двуокись титана Р-1 (ГОСТ 9808-84).

Нижеследующие примеры иллюстрируют, но не ограничивают предлагаемое техническое решение. Для удобства рассмотрения все примеры сведены в таблицу.

Полученные в соответствии с примерами 1-4 композиции подвергались испытаниям: определение температуры размягчения и переход материала из пластичного в резиноподобное состояние (ГОСТ 20812-83), определение прочности на разрыв и относительного удлинения при разрыве (ГОСТ 270-75), определение запаха органолептически, соответствие гигиеническим требованиям и показателям нетоксичности, предъявляемым к материалам детского творчества (ГОСТ ИСО 8124-3-2001), биологическая инертность (МУК 4.1/4.3.2038-05).

Как показали проведенные испытания, при нагревании пластичного материала в руках относительное удлинение его повышается более чем в три раза, что достигается без применения процесса отверждения фенольными соединениями. Такие свойства материала позволяют расширить игровые области использования.

Срок сохранения пластических свойств разработанной композиции составляет более 1,5-2 лет. Кроме того, материал обладает возможностью окрашивания как в процессе получения композиции с достижением яркого цвета, так и уже полученного изделия. Композиция практически не имеет запаха, биологически инертна и отвечает гигиеническим требованиям и показателям токсичности, предъявляемым к материалам детского творчества, что подтверждается проведенными санитарно-гигиеническими и токсикологическими исследованиями композиций в ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Санкт-Петербург».

Таким образом, разработанная пластичная композиция может использоваться для моделирования и лепки. Материал долго держит форму при комнатной температуре (не растекается), не прилипает к столу, к бумаге, может быть использован многократно для получения различных поделок.

Пластичная полимерная композиция для детского творчества, включающая изопреновый каучук, вазелиновое масло в качестве мягчителя, наполнитель и при необходимости краситель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сополимер этилена с винилацетатом и парафин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

изопреновый каучук 13,0-25,0
сополимер этилена с винилацетатом 1,5-2,8
парафин 32,0-40,0
мягчитель 5,5-8,0
наполнитель 32,0-40,0
краситель 0-0,2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к разработке пластилина, который может широко использоваться в области декоративно-прикладного искусства для скульптурных и художественных работ, лепки и моделирования.
Изобретение относится к PIM технологиям, а именно к способам получения металлических фидстоков. Способ включает механическое смешивание металлического порошка и связующего.

Изобретение относится к области композиций для получения ядерного топлива на основе порошка актиноида. Композиция содержит органическую матрицу и порошок актиноида или смесь порошков актиноидов.

Изобретение относится к области получения и применения композиций гидрофобизирующих агентов и стабилизаторов в продуктах на основе композиционных лигноцеллюлозных материалов.

Изобретение относится к косметической промышленности и представляет собой стабильную косметическую композицию, содержащую вазелиновую композицию, которая содержит от 10 до 60 % масс.
Изобретение относится к использованию восков, основанных на химически модифицированных жирных кислотах - полиольных сложных эфирах в качестве смазки для галогенсодержащих термопластов.
Изобретение относится к летучей масляной композиции, состоящей из смеси линейных парафинов и необязательно, по меньшей мере, одного нелетучего масла. Оно также относится к косметической композиции, содержащей вышеупомянутую масляную композицию, и к косметическим применениям упомянутой косметической композиции, особенно для макияжа и/или ухода за кожей, губами, ресницами и/или ногтями.

Изобретение относится к резиновым смесям для производства шин. .
Изобретение относится к дисперсиям воска в форме наночастиц, применяемым для гидрофобизации материалов на основе лигноцеллюлозы и/или целлюлозы. .

Изобретение относится к применению водной дисперсии воска в качестве гидрофобизирующего агента при изготовлении материалов на основе древесины. .

Изобретение относится к резиновой смеси на основе комбинации каучуков и может быть использовано в шинной промышленности при разработке рецептуры резин для протектора легковых высокоскоростных шин.

Изобретение относится к каучуковой композиции для шины и к зимней нешипованной шине. Каучуковая композиция для шины содержит 100 частей по массе диенового каучука (A); от 30 до 100 массовых частей углеродной сажи и/или светлого наполнителя (B) и от 0,3 до 30 массовых частей отвержденного продукта (C).

Изобретение относится к полимерному материаловедению, в частности к производству резиновой смеси, используемой при изготовлении износостойких резиновых изделий различного функционального назначения, работающих в условиях интенсивного изнашивания, низких температур и агрессивных сред, в том числе для изготовления подошв защитной обуви.

Изобретение относится к термопластичной композиции для изготовления эластичных материалов и может быть использовано в строительстве, кабельной, автомобильной, легкой промышленности, при производстве различных товаров народного потребления.
Каучуковая смесь содержит, по меньшей мере, следующие составляющие: 60-100 частей по меньшей мере одного бутадиенового каучука на 100 частей каучука и 51 часть или более по меньшей мере одной углеводородной смолы на 100 частей каучука, которая состоит из ароматических мономеров на 30-100 вес.

Изобретение относится к резиновой композиции, включающей сополимер, каучуковый компонент по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, включающей технический углерод со средним размером частиц от 5 до 100 нм и диоксид кремния со средним размером частиц от 0,5 до 200 нм.

Изобретение относится к резиновой композиции, включающей сополимер, каучуковый компонент, по меньшей мере, один компонент, выбранный из группы, включающей технический углерод со средним размером частиц от 5 до 100 нм и диоксида кремния со средним размером частиц от 0,5 до 200 нм.

Изобретение относится к материалам, предназначенным для тепловой защиты конструктивных элементов, работающих в условиях воздействия тепловых аэродинамических и газодинамических тепловых потоков.

Изобретение относится к каучуковой композиции для транспортерной ленты, предназначенной для районов с холодным климатом. Описана каучуковая композиция для транспортерной ленты, содержащая: каучуковый компонент, содержащий бутадиеновый каучук и/или бутадиенстирольный каучук, углеродную сажу, серу и ускоритель вулканизации; причем температура стеклования бутадиенового каучука и бутадиенстирольного каучука составляет -65°C или ниже; удельная площадь поверхности адсорбции азота углеродной сажи составляет 90 м2/г или ниже; общее содержание бутадиенового каучука и бутадиенстирольного каучука составляет 50% по массе или выше относительно содержания каучукового компонента; содержание углеродной сажи составляет от 30 до 50 массовых частей на 100 массовых частей каучукового компонента; и массовое соотношение (сера/ускоритель вулканизации) содержания серы к содержанию ускорителя вулканизации составляет 1,5 или ниже.

Изобретение относится к каучуковой композиции для использования в протекторе шины. Каучуковая композиция содержит: на 100 мас.ч.

Изобретение относится к композиции пропиленовой смолы для изготовления формованных изделий, таких как детали автомобилей и элементы бытовой техники. Композиция содержит статистический сополимер пропилена и этилена (А), в котором содержание этилена составляет 2-9 мол.%, сополимер этилена и α-олефина (В), полученный сополимеризацией этилена с одним или более α-олефинами, имеющими 3-10 атомов углерода, волокнистый наполнитель (С), имеющий среднюю длину волокна от 0,1 до 2 мм и средний диаметр волокна 1-25 мкм, смазку (D) и полипропилен, модифицированный ненасыщенными карбоновыми кислотами или их производными (Е).

Изобретение относится к пластичной полимерной композиции для детского творчества и может быть использовано для получения изделий - поделок детского творчества, а также в промышленном дизайне. Пластичная полимерная композиция для детского творчества включает, мас.: изопреновый каучук 13,0-25,0, сополимер этилена с винилацетатом 1,5-2,8, парафин 32,0-40,0, вазелиновое масло в качестве мягчителя 5,5-8,0, наполнитель 32,0-40,0 и при необходимости, краситель 0-0,2. Изобретение позволяет получать биологически инертную нетоксичную пластичную композицию, обладающую высокоэластичными свойствами и высоким сроком сохранения пластичных свойств. 1 табл.

Наверх