一种纪念品或艺术品及其制备方法

摘要

本发明提供了一种纪念品或艺术品，该纪念品或艺术品包括砂基基材以及该砂基基材上形成的立体图案，砂基基材含有硅砂和覆膜材料，覆膜材料为酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中的至少一种；还提供了纪念品或艺术品的制备方法，该方法包括：(1)将硅砂加热至第一温度，然后在第二温度下使所述硅砂与覆膜材料混合；(2)将所述硅砂和覆膜材料的混合物填充到一端设有开口的壳体中；(3)将具有立体形状的物体的至少一部分通过所述开口与所述壳体内的混合物接触；(4)使所述壳体内的混合物固化成型。根据本发明提供所述方法能够在砂基制品上清晰地记忆物体的形状，而且砂基制品具有很高的抗拉强度，从而能够作为纪念品或艺术品保藏。

说明书

技术领域

本发明涉及一种纪念品或艺术品以及该纪念品或艺术品的制备方法。

背景技术

通常情况下，为了在物体上记忆人的肢体如手的形状，可以通过在粘土 上按压而留下人的肢体的形状，也可以通过在石材上雕刻以留下人的肢体的 形状。然而，通过在粘土上按压而形成的具有人的肢体形状的制品的强度很 差，难以长时间保存；而通过在石材上雕刻而形成具有人的肢体形状制品的 操作过程复杂，只有专业的雕刻技术人员可以实现。

为此，已经尝试在其它的材料上形成立体图案以记忆物体的形状的方 法，例如，在砂基上形成立体图案，从而将物体的形状记忆下来。然而，通 常由于砂子如硅砂的流动性比较大，从而难以在砂基上清晰地记忆物体的形 状。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中难以在砂基上形成清晰的立体图案 的缺点，提供一种具有清晰的立体图案层的纪念品或艺术品。

本发明的另一个目的是提供本发明提供的纪念品或艺术品的制备方法， 该方法操作简单，而且能够在砂基上清晰地记忆具有立体形状的物体的形 状。

本发明提供了一种纪念品或艺术品，其中，该纪念品或艺术品包括砂基 基材以及该砂基基材上形成的立体图案，所述砂基基材含有硅砂和覆膜材 料，所述覆膜材料为酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中的至少一种。

本发明还提供了一种纪念品或艺术品的制备方法，其中，该方法包括： (1)将硅砂加热至第一温度，然后在第二温度下使所述硅砂与覆膜材料混 合，所述覆膜材料为酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中的至少一种， 所述第一温度为100-500℃，所述第二温度为300℃以下；(2)在50℃以下， 将所述硅砂和覆膜材料的混合物填充到一端设有开口的壳体中；(3)将具有 立体形状的物体的至少一部分通过所述开口与所述壳体内的混合物接触，接 触的条件使得在所述壳体内的混合物上形成与所述物体的接触部分的外形 对应的形状；(4)使所述壳体内的混合物固化成型。

根据本发明提供的所述纪念品或艺术品的制备方法所制得的纪念品或 艺术品与常规的砂基制品如砂基透水砖是截然不同的。通常情况下，根据本 发明的所述纪念品或艺术品的厚度为砂基透水砖的1/5-1/10，因此，为使所 述纪念品或艺术品能够长期保藏，所述纪念品或艺术品要求具有相对较高的 机械强度如抗拉强度。而且，常规的砂基透水砖的制备过程中通常不需要对 硅砂进行根据本发明的制备纪念品或艺术品方法中的硅砂预处理，使得根据 常规的砂基透水砖的制备方法难以在砂基上形成清晰的图案，并且难以制成 具有适当的机械强度且很薄的砂基制品。然而，根据本发明提供的所述纪念 品或艺术品的制备方法，通过首先将硅砂加热至100-500℃，然后在300℃ 以下使所述硅砂与特定的覆膜材料混合，从而使得所述硅砂能够被覆膜材料 充分包覆；另外，通过使具有立体形状的物体的至少一部分与该硅砂和覆膜 材料的混合物接触，使得在该硅砂和覆膜材料的混合物上能够清晰地记忆所 述物体的接触部分的形状，而且，在所述混合物固化成型之后仍然能够清晰 地保留该物体的接触部分的形状，并且固化成型之后所形成的砂基制品具有 很高的机械强度，从而能够长期保存。

具体实施方式

根据本发明的所述纪念品或艺术品包括砂基基材以及该砂基基材上形 成的立体图案，所述砂基基材含有硅砂和覆膜材料，所述覆膜材料为酚醛树 脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中的至少一种。

在本发明中，所述酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂的种类没有 具体的限定，可以在常规的酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中适当 地选择。具体地，所述酚醛树脂可以为酸催化酚醛树脂和/或碱催化酚醛树脂， 优选为酸催化酚醛树脂，且所述酸催化酚醛树脂的重均分子量可以为 300-12000，优选为500-5000。所述酚醛改性环氧树脂可以为酚醛树脂与环 氧树脂物理混合而得到的混合物，也可以为酚醛树脂与环氧树脂反应后得到 的混合物，所述酚醛树脂与所述环氧树脂的反应优选为酚醛树脂上的酚羟基 与所述环氧树脂上的环氧基之间的反应，所述酚醛改性环氧树脂的重均分子 量可以为500-10000，优选为800-5000；在所述酚醛改性环氧树脂为酚醛树 脂与环氧树脂简单混合物时，所述酚醛树脂与所述环氧树脂的混合摩尔比为 0.1-5∶1，优选为0.2-1∶1；在所述酚醛改性环氧树脂为酚醛树脂与环氧树脂反 应后得到的混合物时，所述酚醛改性环氧树脂中的环氧值可以为反应前的所 述环氧树脂的环氧值的10-90％，优选为30-80％。混合或反应前的环氧树脂 的环氧值优选为0.3-0.55mol/100g。所述呋喃树脂例如可以为糠醛树脂、糠 醇树脂、糠醛丙酮树脂、糠醛丙酮甲醛树脂和环氧糠酮树脂中的至少一种， 所述呋喃树脂的重均分子量可以为800-12000，优选1000-5000。

在本发明中，所述砂基基材还可以含有固化剂，且所述固化剂与所述覆 膜材料的重量比可以为1-20∶100，优选为5-18∶100，所述固化剂可以为甲 苯磺酸、硫酸乙脂、磷酸、胺类固化剂和酸酐类固化剂中的至少一种。在优 选情况下，在所述覆膜材料为所述酸催化酚醛树脂时，所述固化剂为六亚甲 基四胺；在所述覆膜材料为所述酚醛改性环氧树脂时，所述固化剂为胺类固 化剂和/或酸酐类固化剂；在所述覆膜材料为呋喃树脂时，所述固化剂为甲苯 磺酸、硫酸乙脂和磷酸中的至少一种。所述胺类固化剂可以包括乙二胺、三 甲基六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、二乙基三胺、羟甲基乙二胺、羟乙基乙 二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙 烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰乙基乙二胺、二氰乙基 乙二胺、二氰乙基己二胺、双氰胺、环己二胺、孟烷二胺、胺乙基呱嗪、异 佛尔酮二胺和二氨基环己烷；所述酸酐类固化剂可以包括甲基四氢邻苯二甲 酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种或多种。

在本发明提供的所述纪念品或艺术品中，所述硅砂和所述覆膜材料的含 量没有特别的限定，优选情况下，相对于100重量份的所述硅砂，所述覆膜 材料的含量为1-5重量份，进一步优选为2-4重量份。

在本发明提供的所述纪念品或艺术品中，所述立体图案的深度也没有特 别的限定，通常所述立体图案的深度与所述纪念品或艺术品的厚度的比例可 以为0.1-0.8∶1，优选为0.2-0.6∶1。所述纪念品或艺术品的厚度可以为10-20 毫米。

在本发明中，所述立体图案可以为任意的具有立体形状的物体的局部形 状，优选情况下，所述图案层的图案为人的手的形状。

本发明还提供了一种纪念品或艺术品的制备方法，该方法包括以下步 骤：

(1)将硅砂加热至第一温度，然后在第二温度下使所述硅砂与覆膜材 料混合，所述覆膜材料为酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中的至少 一种，所述第一温度为100-500℃，所述第二温度为300℃以下；

(2)在50℃以下，将所述硅砂和覆膜材料的混合物填充到一端设有开 口的壳体中；

(3)将具有立体形状的物体的至少一部分通过所述开口与所述壳体内 的混合物接触，接触的条件使得在所述壳体内的混合物上形成与所述物体的 接触部分的外形对应的形状；

(4)使所述壳体内的混合物固化成型。

在步骤(1)中，通过将硅砂加热至所述第一温度，从而能够去除所述 硅砂表面上的有机物，进而保证所述硅砂能够被所述覆膜材料充分包覆，优 选情况下，所述第一温度为250-480℃，更优选为300-450℃。

在步骤(1)中，所述第二温度与所述第一温度可以为相同或不同，而 且，通常所述第二温度小于或等于所述第一温度。

在本发明中，之所以将所述第二温度控制在300℃以下，其目的是为了 防止所述覆膜材料在与经过加热处理后的硅砂混合时发生燃烧或劣化。在一 种优选实施方式中，为使所述覆膜材料充分包覆所述经过加热处理的硅砂， 所述第二温度优选为80-300℃，更优选为100-280℃。

在步骤(1)中，所述覆膜材料和所述硅砂的用量没有特别的限定，然 而，为使所述硅砂被所述覆膜材料充分包覆，相对于100重量份的所述硅砂， 所述覆膜材料的用量优选为1-5重量份。这是因为当所述覆膜材料的用量相 对于100重量份的所述硅砂小于1重量份时，则所述硅砂上包覆的覆膜材料 层必然很薄，使得所述硅砂和覆膜材料的混合物内的粘着力较弱，进而会导 致最终制得的纪念品或艺术品的机械强度不高；而当所述覆膜材料的用量相 对于100重量份的所述硅砂大于5重量份时，则所述覆膜材料不仅包覆在所 述硅砂上，而且会停留在硅砂颗粒之间，使得所述硅砂和覆膜材料的混合物 上难以形成所述具有立体形状的物体的接触部分的清晰轮廓，进而导致最终 制得的纪念品或艺术品上形成的立体图案的轮廓不够清晰。在进一步优选的 情况下，相对于100重量份的所述硅砂，所述覆膜材料的用量为2-4重量份。

在本发明中，所述硅砂可以为具有常规的颗粒直径的各种硅砂，优选情 况下，为使最终制得的纪念品或艺术品上的立体图案的轮廓更加清晰，所述 硅砂的颗粒直径为70-300目，进一步优选为100-200目。所述硅砂优选为选 自风积沙、河沙和海砂中的至少一种。

在本发明中，所述酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂的种类没有 具体的限定，可以在常规的酚醛树脂、酚醛改性环氧树脂和呋喃树脂中适当 地选择。具体地，所述酚醛树脂可以为酸催化酚醛树脂和/或碱催化酚醛树脂， 优选为酸催化酚醛树脂，且所述酸催化酚醛树脂的重均分子量可以为 300-12000，优选为500-5000。所述酚醛改性环氧树脂可以为酚醛树脂与环 氧树脂物理混合而得到的混合物，也可以为酚醛树脂与环氧树脂反应后得到 的混合物，所述酚醛树脂与所述环氧树脂的反应优选为酚醛树脂上的酚羟基 与所述环氧树脂上的环氧基之间的反应，所述酚醛改性环氧树脂的重均分子 量可以为500-10000，优选为800-5000；在所述酚醛改性环氧树脂为酚醛树 脂与环氧树脂简单混合物时，所述酚醛树脂与所述环氧树脂的混合摩尔比为 0.1-5∶1，优选为0.2-1∶1；在所述酚醛改性环氧树脂为酚醛树脂与环氧树脂反 应后得到的混合物时，所述酚醛改性环氧树脂中的环氧值可以为反应前的所 述环氧树脂的环氧值的10-90％，优选为30-80％。混合或反应前的环氧树脂 的环氧值优选为0.3-0.55mol/100g。所述呋喃树脂例如可以为糠醛树脂、糠 醇树脂、糠醛丙酮树脂、糠醛丙酮甲醛树脂和环氧糠酮树脂中的至少一种， 所述呋喃树脂的重均分子量可以为800-12000，优选1000-5000。

在本发明中，所述硅砂和所述覆膜材料的混合物中还可以含有固化剂， 且所述固化剂与所述覆膜材料的重量比可以为1-20∶100，优选为5-18∶100， 所述固化剂可以为甲苯磺酸、硫酸乙脂、磷酸、胺类固化剂和酸酐类固化剂 中的至少一种。在优选情况下，在所述覆膜材料为所述酸催化酚醛树脂时， 所述固化剂为六亚甲基四胺；在所述覆膜材料为所述酚醛改性环氧树脂时， 所述固化剂为胺类固化剂和/或酸酐类固化剂；在所述覆膜材料为呋喃树脂 时，所述固化剂为甲苯磺酸、硫酸乙脂和磷酸中的至少一种。所述胺类固化 剂可以包括乙二胺、三甲基六亚甲基二胺、六亚甲基四胺、二乙基三胺、羟 甲基乙二胺、羟乙基乙二胺、二羟乙基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙 基乙二胺、羟乙基二乙烯三胺、二羟乙基二乙烯三胺、羟乙基己二胺、一氰 乙基乙二胺、二氰乙基乙二胺、二氰乙基己二胺、双氰胺、环己二胺、孟烷 二胺、胺乙基呱嗪、异佛尔酮二胺和二氨基环己烷；所述酸酐类固化剂可以 包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢苯酐、丁二酸酐和己二酸酐中的一种 或多种。

在步骤(2)中，为了使最终制得的纪念品或艺术品方便从所述壳体中 取出，所述壳体优选为一端敞开的壳体。所述壳体内部的形状没有特别的限 定，根据最终要制得的纪念品或艺术品的形状的需要可以适当地选择，例如， 所述壳体内部的形状可以为圆形、正方形、长方形、三角形、菱形或椭圆形 等。所述壳体内部的深度也没有特别的限定，只要保证所述壳体内部的深度 大于或等于最终制得的纪念品或艺术品的厚度即可。

在步骤(2)中，使所述硅砂和覆膜材料的混合物的温度控制在50℃以 下是为了保证所述具有立体形状的物体方便与所述硅砂和覆膜材料的混合 物进行接触，优选情况下，使所述硅砂和覆膜材料的混合物的温度降低至 40℃以下，更优选降低至环境温度下或室温下。

在步骤(3)中，在使所述具有立体形状的物体的至少一部分与所述壳 体内的混合物接触之前，优选首先在所述具有立体形状的物体的接触部分涂 布防粘粉，以防止在接触时，所述具有立体形状的物体会粘附所述硅砂和覆 膜材料的混合物，同时可以防止由于所述具有立体形状的物体的接触部分从 所述硅砂和覆膜材料的混合物上离开时带走一部分所述硅砂和覆膜材料的 混合物，而导致在所述壳体内的混合物上形成的立体图案的轮廓存在缺陷。

在本发明中，所述防粘粉没有特别的限定，可以在常规使用的防粘粉中 适当地选择，只要保证所述具有立体形状的物体的接触部分在涂布防粘粉后 在所述壳体内的混合物上形成立体图案时不会粘附所述壳体内的混合物即 可。优选情况下，所述防粘粉为镁粉和/或硬脂酸钙。

在步骤(3)中，所述立体图案的深度没有特别的限定，优选情况下， 在所述壳体内的混合物上形成的与所述物体的接触部分的外形对应的形状 的深度与所述壳体内的混合物的厚度的比例为0.1-0.8∶1，进一步优选为 0.2-0.6∶1。这是因为当所述比例小于0.1∶1时，则最终制备的纪念品或艺术品 上立体图案的轮廓可能不够清晰；而当所述比例大于0.8∶1时，则在形成所 述具有立体形状的物体与所述壳体内的混合物接触的过程中，由于所述具有 立体形状的物体的接触部分陷入所述壳体内的混合物中太深，从而可能容易 导致所述接触部分离开所述壳体内的混合物时破坏所述壳体内形成的立体 图案的轮廓。在本发明中，所述壳体内的混合物的厚度可以为10-20毫米。

在本发明中，所述具有立体形状的物体没有特别的限定，例如可以为人 的手或者具有人的手的形状的物体。

在步骤(4)中，所述固化成型的方法没有特别的限定，只要保证所述 壳体内的混合物能够固化成型，并能够保持步骤(3)中形成的与所述具有 立体形状的物体的接触部分对应的形状的轮廓即可。在本发明中，所述固化 成型的方法优选包括使所述壳体内的混合物在150-300℃下固化10-150分 钟，进一步优选在180-250℃下固化20-120分钟。

以下通过实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

本实施例用于说明本发明提供的所述纪念品或艺术品及其制备方法。

将100重量份的硅砂(颗粒直径为100-200目)加热至350℃，然后降 温至250℃。之后，向所述硅砂中加入2重量份的酚醛树脂(重均分子量为 600，购自济南圣泉股份有限公司，牌号为EXP0185)和0.1重量份的六亚 甲基四胺，并搅拌2分钟以充分混合。接着，将上述制备的混合物冷却至25 ℃，并将冷却后的所述混合物填充到一端敞开的壳体中，然后将所述壳体内 的混合物压平，所述壳体内部的形状为正方形，深度为10mm。然后，在手 掌上涂布硬酯酸钙粉末，并用手掌按压在所述壳体内的混合物上，以在所述 壳体内的混合物上形成深度为1.5-3mm的手掌的形状。最后，将所述壳体放 在烘箱中加热至200℃，并在该温度下固化30分钟，从而制得具有手的形状 的砂基制品A1。通过观察得知，该砂基制品上的手的形状的轮廓很清晰， 没有缺陷；根据JB/T 8583-2008的方法测得所述砂基制品A1的抗拉强度为 4.8MPa。

对比例1

根据实施例1的方法制备砂基制品，所不同的是，硅砂首先加热至90 ℃，然后在90℃下与酚醛树脂(重均分子量为600，购自济南圣泉股份有限 公司，牌号为EXP0185)和六亚甲基四胺混合，从而制得砂基制品D1。通 过观察得知，该砂基制品上的手的形状的轮廓线上具有16处缺陷，从而导 致所述砂基制品上的手型图案非常不清晰；根据JB/T 8583-2008的方法测得 所述砂基制品D1的抗拉强度为2MPa。

对比例2

根据实施例1的方法制备砂基制品，所不同的是，硅砂首先加热至 600℃，然后在450℃下与酚醛树脂(重均分子量为600，购自济南圣泉股份 有限公司，牌号为EXP0185)和六亚甲基四胺混合，从而制得砂基制品D2。 通过观察得知，该砂基制品上的手的形状的轮廓线上具有13处缺陷，从而 导致所述砂基制品上的手型图案非常不清晰；根据JB/T 8583-2008的方法测 得所述砂基制品D2的抗拉强度为1.5MPa。

对比例3

根据实施例1的方法制备砂基制品，所不同的是，用相同重量的丙烯酸 树脂(重均分子量为800，购自北京百利川工贸有限公司，牌号为HBC-08-S) 代替酚醛树脂，从而制得砂基制品D3。通过观察得知，该砂基制品上的手 的形状的轮廓线上具有5处缺陷，从而导致所述砂基制品上的手型图案不够 清晰；根据JB/T 8583-2008的方法测得所述砂基制品D3的抗拉强度为 2.5MPa。

实施例2

本实施例用于说明本发明提供的所述纪念品或艺术品及其制备方法。

将100重量份的硅砂(颗粒直径为70-180目)加热至300℃，然后降温 至150℃。之后，向所述硅砂中加入1重量份的呋喃树脂(重均分子量为800， 购自济南圣泉股份有限公司，牌号PF-1102)和0.18重量份的甲苯磺酸，并 搅拌3分钟以充分混合。接着，将上述制备的混合物冷却至30℃，并将冷却 后的所述混合物填充到一端敞开的壳体中，然后将所述壳体内的混合物压 平，所述壳体内部的形状为圆形，深度为10厘米。然后，在手掌上涂布镁 粉，并用手掌按压在所述壳体内的混合物上，以在所述壳体内的混合物上形 成深度为1.5-3厘米的手掌的形状。最后，将所述壳体放在烘箱中加热至250 ℃，并在该温度下固化30分钟，从而制得具有手的形状的砂基制品A2。通 过观察得知，该砂基手模上的手的形状的轮廓很清晰，没有缺陷；根据JB/T 8583-2008的方法测得所述砂基制品A2的抗拉强度为4.5MPa。

实施例3

本实施例用于说明本发明提供的所述纪念品或艺术品及其制备方法。

将100重量份的硅砂(颗粒直径为150-300目)加热至450℃，然后降 温至280℃。之后，向所述硅砂中加入1.5重量份的酚醛改性环氧树脂(重 均分子量为500，酚醛树脂与环氧树脂的混合摩尔比例为0.5∶1，购自上海锦 悦化工有限公司，牌号F-51)和0.1重量份的双氰胺，并搅拌1分钟以充分 混合。接着，将上述制备的混合物冷却至30℃，并将冷却后的所述混合物填 充到一端敞开的壳体中，然后将所述壳体内的混合物压平，所述壳体内部的 形状为圆形，深度为10mm。然后，在手掌上涂布镁粉，并用手掌按压在所 述壳体内的混合物上，以在所述壳体内的混合物上形成深度为1.5-3mm的手 掌的形状。最后，将所述壳体放在烘箱中加热至180℃，并在该温度下固化 40分钟，从而制得具有手的形状的砂基制品A3。通过观察得知，该砂基手 模上的手的形状的轮廓很清晰，没有缺陷；根据JB/T 8583-2008的方法测得 所述砂基制品D1的抗拉强度为4.2MPa。

根据上述实施例1-3以及对比例1-3的观察结果和测试结果可以看出， 根据本发明提供的所述砂基制品的制备方法能够在砂基制品上清晰地记忆 物体的形状，而且所述砂基制品具有很高的抗拉强度，从而能够作为纪念品 或艺术品长期保藏。