本发明涉及玩具材料领域技术，尤其是指一种纳米环保高回弹复合玩具材料及其制备方法。
背景技术：
所谓弹性材料，是指材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速恢复其近似初始形状和尺寸。弹性材料在玩具制作领域也有很大的应用空间，制得的弹性玩具激发了儿童的好奇心，拥有很高的市场占有率。然而，现有的弹性玩具，其力学性能不理想，并且回弹性并不是很好。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种纳米环保高回弹复合玩具材料及其制备方法，其具有较好的力学性能，回弹性好。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80-90份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯30-45份、辛酸亚锡1.5-2份、聚丙二醇5-7份、水5-8份、纳米碳酸钙8-10份、纳米氧化硅4-6份、三羟甲基丙烷1-2份、硫化亚锡2-3份、季戊四醇5-6份、天然橡胶58-95份、高岭石粉35-40份、二甲基亚砜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、钼酸铵3-4份、磷酸三甲苯酯8-9份、胶姆基7-8份和甘油9-10份。
一种纳米环保高回弹复合玩具材料的制备方法，包括有以下步骤：
（1）辛酸亚锡用水溶解，再将聚醚多元醇、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、辛酸亚锡水溶液、聚丙二醇进行混合搅拌，在搅拌过程中将开始进行聚合反应，当温度升至155℃时，通过原位共聚合的方法添加配方量的纳米碳酸钙、纳米氧化硅和聚丙二醇，继续搅拌均匀后倒入定型糟，采用超声波促进纳米粒子在基体中分散，进行增强复合反应，反应完成后，进行冷却降温；
（2）将钼酸铵加入到50倍去离子水中，搅拌混合4分钟，加入高岭石粉、三羟甲基丙烷，升高温度为70℃，1200转/分搅拌20分钟，抽滤，得预处理石粉；取上述预处理石粉，加入到其重量2.5倍的蒸馏水中，加入二甲基亚砜，室温下用磁力搅拌器搅拌1小时，抽滤，滤饼经无水乙醇洗涤后，于70℃下干燥2小时，得甲基高岭石复合物；在上述甲基高岭石复合物中加入甲醇，室温条件下磁力搅拌3小时，得甲醇高岭石复合物；将上述n-甲基咪唑加入到75℃的恒温搅拌器中，滴加溴乙烷，滴加完毕后保温搅拌1小时，出料，用乙酸乙酯洗涤2次，在80℃的烘箱中干燥3小时，得溴盐离子体；将上述甲醇高岭石复合物加入到溴盐离子体中，磁力搅拌1小时，离心，将得到的固体沉淀用正丁醇洗涤2-3次，在65℃下干燥2小时，得插层复合物；将硫化亚锡加入到混合料重量30倍的三氯甲烷溶液中，超声分散2分钟，为液a；将上述插层复合物加入到其重量8倍的三氯甲烷溶液中，超声分散3分钟，与上述液a混合，搅拌条件下加入混合体系重量4-6%的无水乙醇，抽滤，得滤饼；
（3）将上述聚乙烯苯磺酸、季戊四醇混合，搅拌均匀，加入上述天然橡胶、磷酸三甲苯酯、胶姆基和甘油，升高温度为100℃，保温搅拌50分钟，加入上述滤饼，搅拌至常温，得预混料；
（4）将步骤（1）中得到的物料和步骤（3）中得到的物料混合均匀并送入密炼机中，在100℃下密炼60s。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过采用本发明配合和方法制得纳米环保高回弹复合玩具材料，其具有较好拉伸强度，断裂伸长率和回弹率大，力学性能好，回弹性佳，非常适用于制作玩具。
具体实施方式
本发明揭示了一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80-90份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯30-45份、辛酸亚锡1.5-2份、聚丙二醇5-7份、水5-8份、纳米碳酸钙8-10份、纳米氧化硅4-6份、三羟甲基丙烷1-2份、硫化亚锡2-3份、季戊四醇5-6份、天然橡胶58-95份、高岭石粉35-40份、二甲基亚砜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、钼酸铵3-4份、磷酸三甲苯酯8-9份、胶姆基7-8份和甘油9-10份。
本发明还揭示了一种纳米环保高回弹复合玩具材料的制备方法，包括有以下步骤：
（1）辛酸亚锡用水溶解，再将聚醚多元醇、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、辛酸亚锡水溶液、聚丙二醇进行混合搅拌，在搅拌过程中将开始进行聚合反应，当温度升至155℃时，通过原位共聚合的方法添加配方量的纳米碳酸钙、纳米氧化硅和聚丙二醇，继续搅拌均匀后倒入定型糟，采用超声波促进纳米粒子在基体中分散，进行增强复合反应，反应完成后，进行冷却降温；
（2）将钼酸铵加入到50倍去离子水中，搅拌混合4分钟，加入高岭石粉、三羟甲基丙烷，升高温度为70℃，1200转/分搅拌20分钟，抽滤，得预处理石粉；取上述预处理石粉，加入到其重量2.5倍的蒸馏水中，加入二甲基亚砜，室温下用磁力搅拌器搅拌1小时，抽滤，滤饼经无水乙醇洗涤后，于70℃下干燥2小时，得甲基高岭石复合物；在上述甲基高岭石复合物中加入甲醇，室温条件下磁力搅拌3小时，得甲醇高岭石复合物；将上述n-甲基咪唑加入到75℃的恒温搅拌器中，滴加溴乙烷，滴加完毕后保温搅拌1小时，出料，用乙酸乙酯洗涤2次，在80℃的烘箱中干燥3小时，得溴盐离子体；将上述甲醇高岭石复合物加入到溴盐离子体中，磁力搅拌1小时，离心，将得到的固体沉淀用正丁醇洗涤2-3次，在65℃下干燥2小时，得插层复合物；将硫化亚锡加入到混合料重量30倍的三氯甲烷溶液中，超声分散2分钟，为液a；将上述插层复合物加入到其重量8倍的三氯甲烷溶液中，超声分散3分钟，与上述液a混合，搅拌条件下加入混合体系重量4-6%的无水乙醇，抽滤，得滤饼；
（3）将上述聚乙烯苯磺酸、季戊四醇混合，搅拌均匀，加入上述天然橡胶、磷酸三甲苯酯、胶姆基和甘油，升高温度为100℃，保温搅拌50分钟，加入上述滤饼，搅拌至常温，得预混料；
（4）将步骤（1）中得到的物料和步骤（3）中得到的物料混合均匀并送入密炼机中，在100℃下密炼60s。
下面以多个实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇85份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯40份、辛酸亚锡2份、聚丙二醇6份、水6份、纳米碳酸钙9份、纳米氧化硅5份、三羟甲基丙烷1.2份、硫化亚锡2.3份、季戊四醇5.4份、天然橡胶90份、高岭石粉38份、二甲基亚砜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、钼酸铵4份、磷酸三甲苯酯8份、胶姆基7.5份和甘油9.5份。
本实施例的制备方法与前述制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为165kpa，断裂伸长率为245%，回弹率为85%。
实施例2
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇80份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯30份、辛酸亚锡1.5份、聚丙二醇5份、水7份、纳米碳酸钙8份、纳米氧化硅4.5份、三羟甲基丙烷1份、硫化亚锡2份、季戊四醇5.7份、天然橡胶80份、高岭石粉35份、二甲基亚砜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、钼酸铵3份、磷酸三甲苯酯8.5份、胶姆基7.2份和甘油9.2份。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为170kpa，断裂伸长率为265%，回弹率为86%。
实施例3
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇90份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯41份、辛酸亚锡1.6份、聚丙二醇7份、水5份、纳米碳酸钙10份、纳米氧化硅4份、三羟甲基丙烷2份、硫化亚锡2.5份、季戊四醇5份、天然橡胶60份、高岭石粉40份、二甲基亚砜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、钼酸铵3.5份、磷酸三甲苯酯8.3份、胶姆基7.6份和甘油9.5份。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为168kpa，断裂伸长率为235%，回弹率为84%。
实施例4
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇84份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯44份、辛酸亚锡1.8份、聚丙二醇5.5份、水8份、纳米碳酸钙8.5份、纳米氧化硅6份、三羟甲基丙烷1.6份、硫化亚锡3份、季戊四醇6份、天然橡胶65份、高岭石粉37份、二甲基亚砜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、钼酸铵3.2份、磷酸三甲苯酯8.2份、胶姆基7.8份和甘油10份。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为166kpa，断裂伸长率为235%，回弹率为86%。
实施例5
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇89份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯45份、辛酸亚锡1.9份、聚丙二醇6.5份、水5.5份、纳米碳酸钙9.5份、纳米氧化硅4.8份、三羟甲基丙烷1.7份、硫化亚锡2.6份、季戊四醇5.3份、天然橡胶58份、高岭石粉36份、二甲基亚砜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、钼酸铵3.8份、磷酸三甲苯酯8.9份、胶姆基8份和甘油9份。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为170kpa，断裂伸长率为285%，回弹率为88%。
实施例6
一种纳米环保高回弹复合玩具材料，包括有以下重量份原料：聚醚多元醇82份、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯35份、辛酸亚锡1.7份、聚丙二醇6.8份、水7.5份、纳米碳酸钙8.8份、纳米氧化硅5.4份、三羟甲基丙烷1.3份、硫化亚锡2.8份、季戊四醇5.8份、天然橡胶95份、高岭石粉39份、二甲基亚砜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、钼酸铵3.4份、磷酸三甲苯酯9份、胶姆基7.5份和甘油9.1份。
对本实施例制得的纳米环保高回弹复合玩具材料进行性能测试；结果如下：
拉伸强度为163kpa，断裂伸长率为225%，回弹率为82%。
本发明的设计重点在于：通过采用本发明配合和方法制得纳米环保高回弹复合玩具材料，其具有较好拉伸强度，断裂伸长率和回弹率大，力学性能好，回弹性佳，非常适用于制作玩具。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。