本发明涉及玩具制备技术领域，具体涉及环保玩具材料及制备方法。
背景技术：
玩具是儿童生活中所必不可少的物品，它伴随着儿童的成长，给儿童生活增添了乐趣，同时也能够启迪智慧。玩具的种类很多，在现有技术中，通常采用木质、纸质或高分子材料，如pp、pe等材料制备，以木质及纸质而言，降解性好，但在玩具上应用有限，对于高分子材料而言，虽然性能好，成型快，应用广，多数不满足环保需求，或降解时间长，对此需调整材料，如以聚乳酸为主料进行制备，但性能不能满足需求，部分企业增加组分改性聚乳酸，如加入增强组分等，但混料不均匀，进而导致性能差异巨大，需要改进。
技术实现要素：
为解决上述技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
本申请文件第一方面提供了环保玩具材料，按质量计，包括以下组分，微发泡聚乳酸颗粒70-85份、竹粉4-6份、竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体2-4份、竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体2-4份、助剂3-5份。
本玩具材料以聚乳酸为主料，并引进竹粉、氧化镁、氧化锌等增强性能，符合环保要求，同时摒弃了单料混合的方式，将竹粉与多种物料形成结合体的方式进行混合，优点在于混料的均匀大幅提升，物料产品的性能提升明显。
进一步，助剂包括润滑剂、抗氧化剂，增加常用的润滑剂以进一步促进混料的均匀性，添加抗氧化剂提高抗氧化能力。
进一步，润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡。
进一步，抗氧化剂包括烷基酚类、硫酯类或复合抗氧剂。
进一步，将左旋、右旋或外消旋聚乳酸中一种或多种以二氧化碳超临界发泡形成微发泡聚乳酸颗粒，微发泡颗粒为多孔式结构，弹性、耐折、隔音等性能大幅提升。
本申请文件第二方面提供一种环保玩具材料的制备工艺，包括以下步骤
a、结合体的制备
将氧化锌颗粒以树脂粘结剂包覆，之后与偶联改性的纳米二氧化硅混合，之后加入竹粉，混合均匀后干燥可得竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体；
将氧化镁颗粒以树脂粘结剂包覆，之后与偶联改性的纳米二氧化硅混合，之后加入竹粉，混合均匀后干燥可得竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体；
b、将步骤a中制备的结合体与微发泡颗粒、竹粉、助剂混合均匀后经模压成型。
上述制备工艺中，以树脂粘结剂将氧化锌、氧化镁颗粒包覆，以树脂粘结剂与偶联后纳米二氧化硅结合，在二氧化硅上偶联剂的作用下与竹粉形成结合，三元结合体后续与微发泡颗粒、竹粉等的混料更均匀，模压成型后膜状、板状等初步成型材料，可通过进一步加工形成组成玩具。
进一步，微发泡聚乳酸颗粒的制备，将聚乳酸颗粒置于超临界状态的二氧化碳流体中进行溶胀，温度90-105℃，溶胀压力为10-15mpa，时间为1-3h，之后快速泄压，定型得到微发泡聚乳酸颗粒，上述为微发泡聚乳酸颗粒制备过程中参数设置，更好地完成发泡。
进一步，结合体中竹粉、氧化镁及二氧化硅的质量比为1:1:1。
进一步，结合体中竹粉、氧化锌及二氧化硅的质量比为1:1:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本玩具材料重新设计材料配方及工艺，成型的材料符合环保要求，可降解，且性能优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
物料：
聚丙烯酸酯乳液，上海保立佳化工有限公司型号为780的水性聚丙烯酸酯乳液。
聚乳酸，型号1201，粒径5-10nm。
竹粉，通过将竹叶或竹竿烘干后研磨成粉，过筛得到200-500目的竹粉。
助剂为润滑剂、抗氧化剂，其中润滑剂选用硬脂酸钙或硬脂酸钡，抗氧化剂选用复合氧化剂，如b215、b225等。
纳米二氧化硅粒径为30-40纳米。
偶联剂为kh550。
氧化镁，粒径100-150目；氧化锌，粒径100-150目。
实施例1
环保玩具材料，按质量计，包括以下组分，微发泡聚乳酸颗粒70份、竹粉4份、竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体2份、竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体2份、助剂3份，助剂由质量1:1的润滑剂硬脂酸钙、抗氧化剂b215组成。
具体制备过程如下：
竹粉的制备，将烘干的竹叶送入粉碎机进行粉碎成粉，过筛得到200目竹粉，之后置于浓度10wt％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，蒸馏水浸泡去除氢氧化钠，之后烘干得到竹粉终品。
结合体的制备
将氧化锌颗粒置于聚丙烯酸酯乳液中搅拌均匀以在氧化锌表面包覆聚丙烯酸酯，干燥后备用；
将偶联剂kh550醇溶液喷洒至纳米二氧化硅上，搅拌均匀后加入干燥后的包覆有聚丙烯酸酯的氧化锌颗粒，搅拌，最后加入上述制备的竹粉，混合均匀后干燥可得竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体，结合体中竹粉、氧化锌及二氧化硅的质量比为1:1:1；
竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体的制备同上，结合体中竹粉、氧化镁及二氧化硅的质量比为1:1:1。
微发泡颗粒的制备
将重均分子量20万的聚乳酸颗粒置于高压反应釜中，充入二氧化碳，加压升温，温度100℃，溶胀压力为12mpa，超临界状态的二氧化碳流体进入聚乳酸中进行溶胀，时间为2h，之后快速泄压，定型得到微发泡聚乳酸颗粒。
最后将上述制备的结合体与微发泡颗粒、竹粉、助剂加入至搅拌装置中，混合均匀后加入模腔中，经模压成型。
实施例2
环保玩具材料，按质量计，包括以下组分，微发泡聚乳酸颗粒75份、竹粉5份、竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体3份、竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体3份、助剂4份，助剂由质量1:1的润滑剂硬脂酸钙、抗氧化剂b215组成。
具体制备过程如下：
竹粉的制备，将烘干的竹叶送入粉碎机进行粉碎成粉，过筛得到300目竹粉，之后置于浓度10wt％的氢氧化钠溶液中浸泡1h，蒸馏水浸泡去除氢氧化钠，之后烘干得到竹粉终品。
结合体的制备
将氧化锌颗粒置于聚丙烯酸酯乳液中搅拌均匀以在氧化锌表面包覆聚丙烯酸酯，干燥后备用；
将偶联剂kh550醇溶液喷洒至纳米二氧化硅上，搅拌均匀后加入干燥后的包覆有聚丙烯酸酯的氧化锌颗粒，搅拌，最后加入上述制备的竹粉，混合均匀后干燥可得竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体，结合体中竹粉、氧化锌及二氧化硅的质量比为1:1:1；
竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体的制备同上，结合体中竹粉、氧化镁及二氧化硅的质量比为1:1:1。
微发泡颗粒的制备
将重均分子量25万的聚乳酸颗粒置于高压反应釜中，充入二氧化碳，加压升温，温度95℃，溶胀压力为14mpa，超临界状态的二氧化碳流体进入聚乳酸中进行溶胀，时间为2h，之后快速泄压，定型得到微发泡聚乳酸颗粒。
最后将上述制备的结合体与微发泡颗粒、竹粉、助剂加入至搅拌装置中，混合均匀后加入模腔中，经模压成型。
实施例3
环保玩具材料，按质量计，包括以下组分，微发泡聚乳酸颗粒85份、竹粉6份、竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体4份、竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体4份、助剂5份，助剂由质量1:1的润滑剂硬脂酸钙、抗氧化剂b215组成。
具体制备过程如下：
竹粉的制备，将烘干的竹叶送入粉碎机进行粉碎成粉，过筛得到500目竹粉，之后置于浓度10wt％的氢氧化钠溶液中浸泡2h，蒸馏水浸泡去除氢氧化钠，之后烘干得到竹粉终品。
结合体的制备
将氧化锌颗粒置于聚丙烯酸酯乳液中搅拌均匀以在氧化锌表面包覆聚丙烯酸酯，干燥后备用；
将偶联剂kh550醇溶液喷洒至纳米二氧化硅上，搅拌均匀后加入干燥后的包覆有聚丙烯酸酯的氧化锌颗粒，搅拌，最后加入上述制备的竹粉，混合均匀后干燥可得竹粉、氧化锌及二氧化硅的结合体，结合体中竹粉、氧化锌及二氧化硅的质量比为1:1:1；
竹粉、氧化镁及二氧化硅的结合体的制备同上，结合体中竹粉、氧化镁及二氧化硅的质量比为1:1:1。
微发泡颗粒的制备
将重均分子量30万的聚乳酸颗粒置于高压反应釜中，充入二氧化碳，加压升温，温度105℃，溶胀压力为15mpa，超临界状态的二氧化碳流体进入聚乳酸中进行溶胀，时间为3h，之后快速泄压，定型得到微发泡聚乳酸颗粒。
最后将上述制备的结合体与微发泡颗粒、竹粉、助剂加入至搅拌装置中，混合均匀后加入模腔中，经模压成型。
对比例1
直接将氧化锌、微发泡聚乳酸颗粒、氧化锌、氧化镁、二氧化硅及助剂直接混合均匀后模压固定成型，其中氧化锌、微发泡颗粒等组分之间的比例与实施例3中相同。
将上述实施例及对比例制备过程中，最终混料均匀后进行抽样检测，在上中下三层中分别随机取样检测成分以分析物料混合均匀性，如下表所示：
表1
可以看出，实施例1-3中混料均匀，且经检测，实施例1-3中制备的物料弹性好，拉伸强度在35mpa左右，同时将对比例混料均匀度进行检测，发现其中上层区域内集中整体约80％的木粉，下层木粉的量显著降低，且中下区域集中整体约85％的氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅等，可见混料均匀性差别大，且拉伸强度在27mpa左右。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。