本发明属于彩泥技术领域，特别是涉及一种大分子聚合物彩泥及其制备方法。
背景技术：
彩泥是少年儿童用来制作创意造型的一种益智玩具，但工艺和材质上比橡皮泥要提高不少，柔软而不粘手。彩泥干了以后加适量的水可以恢复柔软，具备环保效果，适合用来捏创意作品。对儿童的思维和创造力有极大的帮助。
一般来说，彩泥需要满足以下要求：第一，重复使用，每次孩子动手做完手工后，可以用水恢复柔软，方便下次使用。第二，安全无毒，由于彩泥主要供儿童玩，与儿童的皮肤直接接触，所以对彩泥的安全和无毒要求高。第三，色彩丰富，彩泥需要红，黄，蓝，黑，紫等多种颜色，这些颜色之间可以相互混合，创造更多的颜色，一方面帮助儿童对色彩的认识，另一方面还能提高儿童的兴趣。
目前，市面上的彩泥主要有三种：第一种以面粉为主要材料添加色素和助剂，这类彩泥润湿性不好，易粉化，重复性不好。第二种以橡胶和填料为主要材料，添加粘结剂，助剂等，这类彩泥粘性太好，容易粘手。第三种以聚乙烯醇和填料为主要原料，添加凝胶剂，助剂等。这些彩泥存在温度适应差，易粉化，重复性差，安全性差，手感差等问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种大分子聚合物彩泥，其综合性能优异，具有工艺简单，安全无毒，无污染，重复利用，色彩丰富且通透性高等特点，而且柔软度，粘性适中，手感极佳，可以满足儿童的需求。
为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：
本发明所提供的一种大分子聚合物彩泥，以重量百分比计包括如下组分：1-35％的大分子二元醇，15-50％的二异氰酸酯，1.5-15％的扩链剂，0.1-2％的彩色小分子二元醇，0.1-5％的交联剂，0.1-1％的润湿剂，1-20％的水。
进一步地，所述大分子二元醇选自聚乙二醇(peg)、聚丙二醇(ppg)、聚四氢呋喃醚二醇(ptmg)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇(pba)、聚己二酸乙二醇酯二元醇(pea)、聚己二酸-新戊二醇酯二元醇(pma)、聚己内酯二元醇(pcl)、聚碳酸酯二元醇(pcdl)中的一种或多种。
进一步地，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)中的一种或多种。
进一步地，所述扩链剂选自乙二醇(eg)、1,2-丙二醇(mpd)、1,4-丁二醇(bdo)、新戊二醇(npg)、1,6-己二醇(hdo)、一缩二乙二醇(deg)，二羟甲基丙酸(dmpa)、酒石酸(ta)中的一种或多种。
进一步地，所述彩色小分子二元醇选自以下结构中的一种或多种，其结构式分别为：
进一步地，所述交联剂选自三羟甲基丙烷(tmp)、三乙醇胺(nta)、三异丙醇胺(tipa)、硼砂中的一种或多种。
进一步地，所述润湿剂选自甘油、二甘醇、三甘醇、丙二醇中的一种或多种。
一种大分子聚合物彩泥的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：取大分子二元醇在100-120℃下脱水0.5-1小时；
步骤2：脱水后加入二异氰酸酯，在80-90℃下反应2-4小时后加入扩链剂、彩色小分子二元醇，在70-80℃下反应1-4小时；
步骤3：降温至20-50℃，加入交联剂、润湿剂、水继续反应0.5-1小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用大分子聚合技术，将有色小分子接枝到高分子上面，再聚合成分子量超过10000的高分子材料，这类材料具有高弹性，低粘度等高分子特性的同时，还具有安全，无毒，不脱色等效果。
2、本发明的彩泥由于大分子聚合技术，得到的彩泥色彩鲜艳，通透性极佳，色彩丰富，而且各种色彩之间可以相互融合拼色，满足儿童的兴趣。
3、本发明的彩泥里面通过加入润湿剂，提高锁水效果，这样得到的彩泥不仅保湿性能好，而且可以重复使用。
4、本发明制备的彩泥工艺简单，通过大分子聚合技术，形成网络结构，使得体系的质地均匀，而且富有弹性，延展性好，容易捏造和成型。
5、本发明制备的彩泥除了能够满足儿童需求以外，由于具有粘性，还可以作为清洁材料，除去地板、毛毯、汽车等表面的灰尘，具有多种用途的效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
实施例1
将30gpeg(mn＝4000)在100-120℃下脱水0.5小时，冷却至80℃再加入45gipdi反应2小时，再加入8gbdo、0.2gdye1,继续反应2小时，降温到40℃加入5gtmp、0.5g甘油、15.4g水继续反应0.5小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥1#。
其中，dye1的结构式为：
实施例2
将30gpeg(mn＝4000)在100-120℃下脱水0.5小时，冷却至80℃再加入45gipdi反应2小时，再加入8gbdo、0.2gdye2,继续反应2小时，降温到40℃加入5gtmp、0.5g甘油、15.4g水继续反应0.5小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥2#。
其中，dye2的结构式为：
实施例3
将30gpeg(mn＝4000)在100-120℃下脱水0.5小时，冷却至80℃再加入45gipdi反应2小时，再加入8gbdo、0.2gdye2,继续反应2小时，降温到40℃加入5gtmp、0.5g甘油、15.4g水继续反应0.5小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥3#。
其中，dye3的结构式为：
实施例4
将30gpeg(mn＝4000)在100-120℃下脱水0.5小时，冷却至80℃再加入45gipdi反应2小时，再加入8gbdo、0.2gdye2,继续反应2小时，降温到40℃加入5gtmp、0.5g甘油、15.4g水继续反应0.5小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥4#。
其中，dye4的结构式为：
实施例5
若实施例1其他条件不变，将peg替换成ppg、ptmg、pba、pea、pma、pcl或pcdl，均可得到大分子聚合物彩泥。
实施例6
若实施例1其他条件不变，将ipdi替换成hdi、mdi或hmdi，也可得到大分子聚合物彩泥。
实施例7
若实施例1其他条件不变，将bdo替换成eg、mpo、npg或hd，也可得到大分子聚合物彩泥。
实施例8
若实施例1其他条件不变，将tmp替换成tipa或硼砂，也可得到大分子聚合物彩泥。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，以重量百分比计包括如下组分：1-35％的大分子二元醇，15-50％的二异氰酸酯，1.5-15％的扩链剂，0.1-2％的彩色小分子二元醇，0.1-5％的交联剂，0.1-1％的润湿剂，1-20％的水。
2.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述大分子二元醇选自聚乙二醇(peg)、聚丙二醇(ppg)、聚四氢呋喃醚二醇(ptmg)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二元醇(pba)、聚己二酸乙二醇酯二元醇(pea)、聚己二酸-新戊二醇酯二元醇(pma)、聚己内酯二元醇(pcl)、聚碳酸酯二元醇(pcdl)中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、甲苯二异氰酸酯(tdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述扩链剂选自乙二醇(eg)、1,2-丙二醇(mpd)、1,4-丁二醇(bdo)、新戊二醇(npg)、1,6-己二醇(hdo)、一缩二乙二醇(deg)，二羟甲基丙酸(dmpa)、酒石酸(ta)中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述彩色小分子二元醇选自以下结构中的一种或多种，其结构式分别为：
6.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述交联剂选自三羟甲基丙烷(tmp)、三乙醇胺(nta)、三异丙醇胺(tipa)、硼砂中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥，其特征在于，所述润湿剂选自甘油、二甘醇、三甘醇、丙二醇中的一种或多种。
8.如权利要求1所述的一种大分子聚合物彩泥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：取大分子二元醇在100-120℃下脱水0.5-1小时；
步骤2：脱水后加入二异氰酸酯，在80-90℃下反应2-4小时后加入扩链剂、彩色小分子二元醇，在70-80℃下反应1-4小时；
步骤3：降温至20-50℃，加入交联剂、润湿剂、水继续反应0.5-1小时，冷却至室温得到大分子聚合物彩泥。
技术总结