一种复合轻质泥及其制备方法和应用

1.本发明涉及雕塑材料技术领域，尤其涉及一种复合轻质泥及其制备方法和应用。


背景技术：

2.雕塑是表达美感和愿望的工艺品，雕塑和绘画相比因其处于立体状态所以发挥空间更大，因此受到广泛关注。但是在不断的实践中发现，制约雕塑作品的主要因素来自于雕塑泥；在雕塑过程中，需要让雕塑泥处于润湿状态，从而保证雕塑的塑性以及避免雕刻过程中的突然开裂，需要对雕塑泥进行喷水，但是水量过多也会导致无法成型；而且随着雕塑作品的增高，雕塑底部无法支持上部从而出现弯曲的情况。上述两种情况是雕塑过程中最为常见的情形，为了克服各种不利的因素，研究人员采用不同的材料来代替黏土，这样虽然减轻了整体的重量，但是塑性差易开裂的问题仍然存在，因此亟需一种新的雕塑泥材料。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种复合轻质泥及其制备方法和应用。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
5.本发明提供了一种复合轻质泥，由包含下列质量份数的组分制备得到：
6.黏土50～60份、滑石粉20～30份、氧化镁18～25份、塑形剂1～10份、填充剂15～25份、白胶浆3～8份、珍珠岩15～18份、偶联剂10～13份、水10～20份。
7.作为优选，所述黏土的粒径为80～100目，所述滑石粉的粒径为40～60目，所述氧化镁的粒径为40～60目。
8.作为优选，所述塑形剂包含石蜡和微晶蜡，所述石蜡和微晶蜡的质量比为1：25～30。
9.作为优选，所述填充剂包含乌毛蕨粉、乌蕨粉和木贼粉中的一种或几种。
10.作为优选，所述填充剂的粒径为50～70目。
11.作为优选，所述珍珠岩的粒径为20～30目。
12.作为优选，所述偶联剂包含硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。
13.本发明还提供了所述轻质泥的制备方法，包含下列步骤：
14.(1)将黏土、滑石粉和水混合，得到混合料；
15.(2)将氧化镁、塑形剂、填充剂和偶联剂混合，得到中间料；
16.(3)将混合料、中间料、白胶浆和珍珠岩混合，即得所述轻质泥。
17.作为优选，步骤(1)中所述混合的转速为100～150rpm，时间为0.5～1h；
18.步骤(2)中所述混合的捏合温度为90～95℃，捏合转速为20～40rpm，捏合时间为1～2h；
19.步骤(3)中所述混合的温度为70～75℃，转速为50～100rpm，时间为20～40min。
20.本发明还提供了所述轻质泥在美术雕塑中的应用。
21.本发明提供了一种复合轻质泥，由黏土、滑石粉、氧化镁、塑形剂、填充剂、白胶浆、珍珠岩、偶联剂和水制备得到。本发明以黏土作为轻质泥的主要成分，添加滑石粉提高了泥体的细腻程度和稳定性；氧化镁的添加改善了雕塑泥的致密性和耐磨性；塑形剂采用了石蜡和微晶蜡的组合，在微晶蜡的作用下使泥体柔软，赋予不同材料混合后泥体的可塑性，而且塑形剂还起到了粘合的作用和白胶浆一起避免雕塑的开裂；填充剂采用了乌毛蕨粉、乌蕨粉和木贼粉，蕨类因其组织结构中的维管束存在，可以有效的保持水分，避免了喷水量过大带来的损失；珍珠岩的纤维结构能提升雕塑泥的强度，并进一步降低轻质泥的质量，提高整体性能。
22.本发明还提供了所述复合轻质泥的制备方法，采用简单的混合和捏合，将各成分混合均匀出料得到轻质泥。本发明提供的方法简单，工艺要求低，适合大规模的制备。
具体实施方式
23.本发明提供了一种复合轻质泥，由包含下列质量份数的组分制备得到：
24.黏土50～60份、滑石粉20～30份、氧化镁18～25份、塑形剂1～10份、填充剂15～25份、白胶浆3～8份、珍珠岩15～18份、偶联剂10～13份、水10～20份。
25.在本发明中，所述黏土的质量份数优选为52～58份，进一步优选为53～57份，更优选为54～56份。
26.在本发明中，所述滑石粉的质量份数优选为21～29份，进一步优选为22～28份，更优选为24～26份。
27.在本发明中，所述氧化镁的质量份数优选为19～24份，进一步优选为20～23份，更优选为21～22份。
28.在本发明中，所述黏土的粒径优选为80～100目，进一步优选为85～95目，更优选为86～94目；所述滑石粉的粒径优选为40～60目，进一步优选为42～58目，更优选为48～52目；所述氧化镁的粒径优选为40～60目，进一步优选为42～58目，更优选为48～52目。
29.在本发明中，滑石粉可以提高泥体的细腻程度和稳定性；氧化镁的添加改善了雕塑泥的致密性和耐磨性，使泥体在雕刻过程中更易成型。
30.在本发明中，所述塑形剂优选为2～8份，进一步优选为3～7份，更优选为4～6份。
31.在本发明中，所述塑形剂优选包含石蜡和微晶蜡，所述石蜡和微晶蜡的质量比优选为1：25～30，进一步优选为1：26～29，更优选为1：27～28。
32.在本发明中，塑形剂可以使泥体的可塑性进一步提高，从而赋予雕塑更多的形状。
33.在本发明中，所述填充剂优选为16～24份，进一步优选为17～23份，更优选为18～22份。
34.在本发明中，所述填充剂包含乌毛蕨粉、乌蕨粉和木贼粉中的一种或几种。
35.在本发明中，所述填充剂的粒径优选为50～70目，进一步优选为52～68目，更优选为56～64目。
36.在本发明中，填充剂的加入不仅是降低了泥体的质量，发挥主要作用的是蕨类中的维管束，可以在混合中有效的吸收保持水分，避免泥体中水分的快速挥发，从而杜绝了雕塑过程中补水的问题。
37.在本发明中，所述白胶浆的质量份数优选为4～7份，进一步优选为5～6份，更优选
为5.4～5.6份。
38.在本发明中，白胶浆主要起到粘结作用，帮助各成分更好的粘合。
39.在本发明中，所述珍珠岩的质量份数优选为15.5～17.5份，进一步优选为15.6～17.4份，更优选为15.8～17.2份。
40.在本发明中，所述珍珠岩的粒径优选为20～30目，进一步优选为22～28目，更优选为24～26目。
41.在本发明中，黏土、滑石粉、氧化镁、填充剂和珍珠岩采用不同的粒径配合，使泥体内部更加紧密，不会因为异种材料的添加从而出现不相容的情况。
42.在本发明中，所述偶联剂的质量份数优选为11～12份，进一步优选为11.2～11.8份，更优选为11.4～11.6份。
43.在本发明中，所述偶联剂优选包含硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述硅烷偶联剂优选为kh550、kh560或kh570；所述钛酸酯偶联剂优选为异丙基三异酞酰钛酸酯、异丙基三油酞酰钛酸酯或异丙基三(二辛基焦磷氧基)钛酸酯。
44.在本发明中，所述水的质量份数优选为11～19份，进一步优选为12～18份，更优选为14～16份。
45.本发明还提供了所述轻质泥的制备方法，包含下列步骤：
46.(1)将黏土、滑石粉和水混合，得到混合料；
47.(2)将氧化镁、塑形剂、填充剂和偶联剂混合，得到中间料；
48.(3)将混合料、中间料、白胶浆和珍珠岩混合，即得所述轻质泥。
49.在本发明中，步骤(1)中所述混合的转速优选为100～150rpm，进一步优选为110～140rpm，更优选为120～130rpm；时间优选为0.5～1h，进一步优选为0.6～0.9h，更优选为0.7～0.8h。
50.在本发明中，步骤(2)中所述混合的捏合温度优选为90～95℃，进一步优选为91～94℃，更优选为92～93℃；捏合转速优选为20～40rpm，进一步优选为25～35rpm，更优选为28～32rpm；捏合时间优选为1～2h，进一步优选为1.2～1.8h，更优选为1.4～1.6h。
51.在本发明中，步骤(3)中所述混合的温度优选为70～75℃，进一步优选为71～74℃，更优选为72～73℃；转速优选为50～100rpm，进一步优选为60～90rpm，更优选为70～80rpm；时间优选为20～40min，进一步优选为25～35min，更优选为28～32min。
52.本发明还提供了所述轻质泥在美术雕塑中的应用。
53.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
54.实施例1
55.称取55份黏土、25份滑石粉、19份氧化镁、5份塑形剂、20份乌毛蕨粉、5份白胶浆、16份珍珠岩、12份kh560和15份水；
56.其中黏土的粒径为100目，滑石粉的粒径为50目，氧化镁的粒径为40目，塑形剂中石蜡和微晶蜡的质量比为1：28，乌毛蕨粉的粒径为60目，珍珠岩的粒径为30目。
57.将黏土、滑石粉和水以100rpm的转速混合1h得到混合料；将氧化镁、塑形剂、填充剂和偶联剂置于捏合机中在95℃、30rpm条件下捏合1.5h得到中间料；将混合料、中间料、白胶浆和珍珠岩在75℃、80rpm条件下混合30min即得轻质泥。
58.实施例2
59.称取60份黏土、20份滑石粉、18份氧化镁、8份塑形剂、23份木贼粉、3份白胶浆、18份珍珠岩、10份kh570和20份水；
60.其中黏土的粒径为85目，滑石粉的粒径为55目，氧化镁的粒径为45目，塑形剂中石蜡和微晶蜡的质量比为1：25，木贼粉的粒径为55目，珍珠岩的粒径为30目。
61.将黏土、滑石粉和水以150rpm的转速混合0.8h得到混合料；将氧化镁、塑形剂、填充剂和偶联剂置于捏合机中在90℃、40rpm条件下捏合2h得到中间料；将混合料、中间料、白胶浆和珍珠岩在70℃、90rpm条件下混合40min即得轻质泥。
62.实施例3
63.称取52份黏土、28份滑石粉、24份氧化镁、2份塑形剂、21份乌蕨粉和木贼粉、7份白胶浆、15份珍珠岩、10份异丙基三(二辛基焦磷氧基)钛酸酯和11份水；
64.其中黏土的粒径为90目，滑石粉的粒径为60目，氧化镁的粒径为50目，塑形剂中石蜡和微晶蜡的质量比为1：30，乌蕨粉和木贼粉以1:1的质量比混合，填充剂的粒径为55目，珍珠岩的粒径为25目。
65.将黏土、滑石粉和水以140rpm的转速混合0.8h得到混合料；将氧化镁、塑形剂、填充剂和偶联剂置于捏合机中在92℃、20rpm条件下捏合2h得到中间料；将混合料、中间料、白胶浆和珍珠岩在72℃、65rpm条件下混合40min即得轻质泥。
66.对比例1
67.本对比例和实施例1的区别在于不添加乌毛蕨粉，其余参数与实施例1相同。
68.对比例2
69.本对比例和实施例1的区别在于，黏土、滑石粉、氧化镁、乌毛蕨粉和珍珠岩的粒径均为40目，其余参数与实施例1相同。
70.对比例3
71.本对比例和实施例1的区别在于，将珍珠岩和氧化镁以同样质量份数的黏土代替，其余参数与实施例1相同。
72.将实施例1～3以及对比例1～3制备得到的轻质泥成型，制成长15cm，宽5cm和厚5cm的泥模，塑性以直立不变形为判别标准；韧性以完全干燥后直立于桌面上，施加2.5kg重物的毁坏程度为判别标准；结果记录在表1中。
73.表1测试结果
74.[0075][0076]
由以上实施例可知，本发明提供了一种复合轻质泥，由黏土、滑石粉、氧化镁、塑形剂、填充剂、白胶浆、珍珠岩、偶联剂和水制备得到。根据实施例的结果可以看出，本发明提供的复合轻质泥塑性和韧性好，雕塑作品纹路清晰；从对比例可以看出，本发明中，填充剂起到了保水释水效果，避免了补水的情况；不同组分之间的粒径配合使用，能有效提高泥体的韧性，达到了粒径级配的效果；珍珠岩和氧化镁起到了提升韧性的作用，雕塑效果更加优异。
[0077]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。