一种力学性能可控的玩具外壳材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种玩具外壳材料，具体涉及一种力学性能可控的玩具外壳材料及其制备方法。
背景技术：
：玩具蛋壳是一种能够让小朋友体验鸡蛋孵化过程的玩具，十分具有神秘色彩，能够充分激发孩子探知欲望。玩具蛋壳在孵化之前是密封包装，孵化时，需要经过10多分钟的孵化(即蛋壳内部的公仔施加外力敲打蛋壳的内壁)，使得玩具蛋壳的外壳逐渐破碎，从而露出里面藏身的公仔。但是，现有技术中的玩具外壳材料存在如下缺点：敲打困难，敲打半小时都敲不烂外壳，而且做模拟运输测试时容易爆裂，爆裂后的碎片比较尖锐，容易造成儿童划伤。技术实现要素：为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种力学性能可控的玩具外壳材料，该玩具外壳材料既容易被敲打破碎，包装成品在运输过程中又不容易裂开，敲碎后又不会有尖点利边，不会造成儿童划伤。本发明的目的之二在于提供一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法。本发明的目的之一采用如下技术方案实现：一种力学性能可控的玩具外壳材料，其特征在于，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:0.8-1.2；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva18-22％，硬酯酸鋅2-4％，碳酸钙74-80％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙42-48％，氧化硅24-30％，润滑剂8-12％，eva18-22％。进一步地，组分a与组分b的重量比为1:1。进一步地，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva20％，硬酯酸鋅3％，碳酸钙77％。进一步地，组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙45％，氧化硅25％，润滑剂10％，eva20％。进一步地，组分b中，所述润滑剂为eva3蜡润滑剂。本发明的目的之二采用如下技术方案实现：一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，其特征在于，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入注塑机中注塑成型，得到力学性能可控的玩具外壳材料。进一步地，组分a制粒步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为8-12分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃。进一步地，组分b制粒步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为8-12分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃。进一步地，注塑成型步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为15-20分钟。进一步地，注塑成型步骤中，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃。本发明的有益效果在于：1、本发明的玩具外壳材料的组分b包括碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva，碳酸钙属于最安全、最稳定的粉体材料，碳酸钙的特性是容易成粉，但不易成型的，因此，将碳酸钙与具有极强韧性以及良好弹性的eva材料相结合，便于成型；同时，为了增加脆性还需要配合氧化硅，再加上适量的润滑剂混合，通过造粒就可以将这几种原料紧密结合在一起了，最后通过与组分a按照特定比例混合，注塑成型得到一种力学性能可控的玩具外壳材料；该玩具外壳材料既容易被敲打破碎，包装成品在运输过程中又不容易裂开，敲碎后又不会有尖点利边，不会造成儿童划伤。本发明的玩具外壳材料在14-18牛的外力敲打下，10分钟左右会裂开。2、本发明的制备方法针对玩具外壳材料的配方优化了工艺参数，缩短了注塑周期。附图说明图1为实施例1的玩具外壳材料制作的蛋壳在15牛的外力持续敲打8.5分钟后的照片；图2为对比例1的玩具外壳材料制作的蛋壳在15牛的外力持续敲打30分钟后的照片。具体实施方式下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。一种力学性能可控的玩具外壳材料，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:0.8-1.2；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva18-22％，硬酯酸鋅2-4％，碳酸钙74-80％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙42-48％，氧化硅24-30％，润滑剂8-12％，eva18-22％。作为进一步地实施方式，组分a与组分b的重量比为1:1。作为进一步地实施方式，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva20％，硬酯酸鋅3％，碳酸钙77％。作为进一步地实施方式，组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙45％，氧化硅25％，润滑剂10％，eva20％。作为进一步地实施方式，组分b中，所述润滑剂为eva3蜡润滑剂。一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入注塑机中注塑成型，得到力学性能可控的玩具外壳材料。作为进一步地实施方式，组分a制粒步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃。作为进一步地实施方式，组分b制粒步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃。作为进一步地实施方式，注塑成型步骤中，控制混料机的搅拌速度为50-200r/min，搅拌时间为15-20分钟。作为进一步地实施方式，注塑成型步骤中，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃。以下是本发明具体的实施例，在下述实施例中所采用的原材料、设备等除特殊限定外均可以通过购买方式获得。实施例1：一种力学性能可控的玩具外壳材料，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:1；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva20％，硬酯酸鋅3％，碳酸钙77％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙45％，氧化硅25％，润滑剂10％，eva20％。一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为18分钟；然后倒入注塑机中注塑成型，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃，得到力学性能可控的玩具外壳材料。实施例2：一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:0.8；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva18％，硬酯酸鋅2％，碳酸钙80％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙42％，氧化硅24％，润滑剂12％，eva22％。一种力学性能可控的玩具外壳材料，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；控制混料机的搅拌速度为200r/min，搅拌时间为8分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；控制混料机的搅拌速度为200r/min，搅拌时间为8分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，控制混料机的搅拌速度为200r/min，搅拌时间为15分钟；然后倒入注塑机中注塑成型，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃，得到力学性能可控的玩具外壳材料。实施例3：一种力学性能可控的玩具外壳材料，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:1.2；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva22％，硬酯酸鋅4％，碳酸钙74％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙48％，氧化硅24％，润滑剂10％，eva18％。一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；控制混料机的搅拌速度为50r/min，搅拌时间为12分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；控制混料机的搅拌速度为50r/min，搅拌时间为12分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，控制混料机的搅拌速度为50r/min，搅拌时间为20分钟；然后倒入注塑机中注塑成型，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃，得到力学性能可控的玩具外壳材料。实施例4：一种力学性能可控的玩具外壳材料，由组分a和组分b制备而成；组分a与组分b的重量比为1:1.1；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva20％，硬酯酸鋅4％，碳酸钙76％；组分b包括按质量百分含量计的如下成分：碳酸钙45％，氧化硅25％，润滑剂10％，eva20％。一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；组分b制粒步骤：将配方量的碳酸钙、氧化硅、润滑剂、eva装入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒b；控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a和颗粒b加入混料机中，搅拌均匀，控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为18分钟；然后倒入注塑机中注塑成型，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃，得到力学性能可控的玩具外壳材料。对比例1：一种玩具外壳材料，由组分a制备而成；其中，组分a包括按质量百分含量计的如下成分：eva20％，硬酯酸鋅3％，碳酸钙77％。一种力学性能可控的玩具外壳材料的制备方法，包括：组分a制粒步骤：将配方量的eva、硬酯酸鋅、碳酸钙加入混料机中，搅拌均匀，然后倒入挤出机中挤出拉条，冷却后，再分切成粒，得到颗粒a；控制混料机的搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10分钟；控制挤出机的1区为温度210℃，2区温度为200℃，3区温度为195℃；注塑成型步骤：按照配方配比将颗粒a倒入注塑机中注塑成型，注塑机的参数如下：采用三级射胶，射胶时间为3s，冷却时间为25s，炮筒到射嘴的温度为188-220℃，得到玩具外壳材料。性能测试：1、按照产品本身的要求在实施例1-4及对比例1的玩具外壳材料制作成蛋壳形状，并在蛋壳里面放置一个公仔，当公仔触发后开始孵化，公仔会不停的旋转，并且公仔嘴会提供14.7-18牛的力伸缩敲打蛋壳，持续敲打一段时间，当蛋壳爆裂后，完成孵化过程。测试结果见表1。表1项目施加的力时间蛋壳破裂情况实施例115牛8.5分钟完全裂开实施例215牛9分钟完全裂开实施例315牛10分钟完全裂开实施例415牛9.5分钟完全裂开对比例115牛30分钟未裂开从表1可以看出，相比对比例1的蛋壳，本发明实施例1-4的蛋壳更容易被敲打破碎，其中实施例1的效果最佳。从图1可以看出，实施例1的蛋壳在15牛的外力持续敲打8.5分钟后被敲碎，敲碎后没有尖点利边，不会造成儿童划伤。从图2可以看出，对比例1的蛋壳在15牛的外力持续敲打30分钟后未裂开。2、材料满足功能要求后还需要包装成品在运输过程中不能开裂和破损。检测方法是模拟运输测试：220转/分正转一小时，220转/分反转一小时。然后包装好的整箱产品还需要投掷测试投一角三边6个面。检测结果见表2。表2项目蛋壳破裂情况实施例1完好无损实施例2完好无损实施例3完好无损实施例4完好无损对比例1有裂缝从表2可以看出，对比例1的蛋壳虽硬但韧性不够，有裂缝出现，而本发明实施例1-4的蛋壳完好无损。上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。当前第1页12