人造琥珀的制作方法.pdf

1、收 稿 日 期 : 2008 - 02 - 20作 者 简 介 :张 甲 敏 (1966 - ) ,男 , 山 东 肥 城 人 , 硕 士 ,副 教 授 ,主 要 从 事 电 化 学 及 高 分 子 材 料 加 工 工 程 研 究 。人 造 琥 珀 的 制 作 方 法张 甲 敏 1 ,祝 勇 1 ,陈 军 龙 2(1. 河 南 科 技 学 院 化 学 化 工 学 院 ,河 南 新 乡 453003; 2. 河 南 新 乡 一 三 四 厂 ,河 南 新 乡 453002)摘 要 :本 文 对 人 造 琥 珀 的 制 作 方 法 ,原 料 的 选 取 及 制 作 中 出 现 的 问 题 进 行 了

2、 讨 论 。 人 造 琥 珀 的 制 造 方 法 很 多 ,主 要包 括 溶 解 、 聚 合 等 ,其 中 溶 解 和 聚 合 的 方 法 最 常 见 ,而 用 聚 合 方 法 制 作 出 来 的 产 品 效 果 最 好 。 文 中 重 点 介 绍 了 溶 解法 和 聚 合 法 制 作 人 造 琥 珀 的 方 法 ,并 结 合 人 造 琥 珀 的 性 能 要 求 及 制 作 过 程 ,指 出 了 制 作 中 可 能 出 现 的 问 题 及 其 解决 方 法 。关 键 词 :人 造 琥 珀 ;制 作 方 法中 图 分 类 号 : TS93 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 1673

3、26060 (2008) 0220059204On the M anufacture M ethods of Am bra inZhang J iam in, et al.( School of Chem istry and Chem ical Engineering, Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang, Henan 453003, China)Abstract: This article discussed the ambrain s manufacture methods, the material s selection

4、 and the questions whichappeared in the technological p rocess. The ambrain s manufacture methods were varied, and the mostly used methods weredissolution and polymerization, and polymerization was the best method. The methods of dissolution and polymerizationwere introduced in this paper. The p rob

5、lem s and the solving methods in the manufacture p rocess were pointed according tothe request of ambrain s performance and manufacture p rocess.Key words:Ambrain; manufacture methods1 引 言琥 珀 ,晶 莹 剔 透 、 玲 珑 别 致 ,可 谓 饰 物 之 上 品 。 在黄 褐 色 的 透 明 体 内 ,包 含 着 栩 栩 如 生 的 昆 虫 或 青 翠 欲滴 的 植 物 ,这 是 古 代 松 柏 类 植 物

6、树 脂 滴 下 时 恰 巧 粘 裹住 活 的 物 体 而 形 成 的 化 石 。 要 形 成 一 颗 展 翅 欲 飞 的小 虫 琥 珀 、 一 个 含 苞 欲 放 的 野 花 琥 珀 ,真 是 千 载 难 逢 。因 此 ,天 然 琥 珀 价 格 昂 贵 ,并 且 人 类 收 藏 的 数 量 甚 少 ,难 以 满 足 人 们 将 其 作 为 高 级 工 艺 装 饰 品 的 需 求 。 人造 琥 珀 以 其 外 表 美 观 逼 真 ,价 格 低 廉 等 特 点 ,越 来 越受 到 人 们 的 青 睐 。 图 1是 人 造 琥 珀 的 图 片 。图 1 人 造 琥 珀 的 图 片人 造 琥 珀 的

7、制 作 方 法 有 多 种 1 ,本 文 介 绍 两 种方 法 ,分 别 是 溶 解 、 聚 合 的 方 法 。2 溶 解 的 方 法 制 作 人 造 琥 珀2. 1 原 料 的 选 择 主 要 原 料 及 试 剂原 料 :废 弃 的 有 机 玻 璃 2 。试 剂 :氯 仿 或 丙 酮 。 主 要 仪 器 :医 用 注 射 器 、 毛 笔 、 烧 杯 、 玻 璃 皿 、橡 皮 筋 、 塑 料 薄 膜 。2. 2 原 料 液 的 制 备将 有 机 玻 璃 碎 片 粉 碎 ,装 入 锥 形 瓶 内 ,加 入 氯仿 ,盖 紧 瓶 盖 ,放 数 日 ,让 其 自 然 充 分 溶 解 。 二 者 配比

8、,要 由 溶 液 的 稀 稠 而 定 ,以 调 成 鸡 蛋 清 样 的 稠 度 为宜 ,可 以 自 己 把 握 ,稠 了 再 加 氯 仿 ,稀 了 可 加 有 机 玻璃 ,但 必 须 让 其 彻 底 溶 解 ,这 样 ,有 机 玻 璃 透 明 体 就配 好 了 3 。95第 36卷 第 2期Vol. 36 No. 2河 南 科 技 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 )Journal of Henan Institute of Science and Technology2008年 6月Jun. 20082. 3 虫 标 本 的 冲 洗 漂 洗 :将 标 本 轻 放 入 盛 有 丙 酮 或

9、苯 的 烧 杯 中 ,蒙 上 塑 料 薄 膜 并 用 橡 皮 筋 将 烧 杯 口 封 住 , 30分 钟后 ,即 可 将 标 本 捞 出 整 形 。 冲 洗 :将 标 本 放 在 玻 璃 皿 (或 烧 杯 )中 ,用 医用 注 射 器 吸 取 氯 仿 或 丙 酮 冲 洗 标 本 表 面 ,直 至 将 上面 的 污 物 冲 净 4 。 刷 洗 :用 毛 笔 醮 饱 丙 酮 液 ,刷 洗 甲 虫 体 表 ,即可 刷 净 。 烘 干 :通 常 将 洗 净 的 昆 虫 标 本 放 在 通 风 处 晾干 ,或 在 烘 箱 里 烘 干 ,即 新 鲜 如 初 5 。2. 4 模 具 的 制 作模 具 可 用

10、 硬 纸 折 成 ,糊 成 各 种 需 要 的 形 状 ,复 杂模 具 也 可 以 用 雕 刻 刀 在 木 板 上 刻 成 。 模 具 来 源 广 泛 ,各 种 光 滑 的 盛 装 器 皿 都 可 成 为 待 用 模 具 。 也 可 以 自己 设 计 模 具 ,注 意 模 具 要 有 5 10的 脱 模 角 度 。2. 5 人 造 琥 珀 灌 注 成 型 过 程 包 埋 与 固 化 :如 果 要 制 作 以 小 甲 虫 为 内 容 物的 人 造 琥 珀 工 艺 品 ,应 首 先 选 择 一 个 比 小 甲 虫 稍 大的 模 具 ,如 手 表 大 小 的 空 腔 。 先 向 模 具 空 腔 内

11、加 一些 透 明 体 ,然 后 将 小 甲 虫 轻 轻 放 入 ,再 加 透 明 体 ,直到 把 虫 体 全 部 覆 盖 。 然 后 将 模 具 放 在 清 洁 干 燥 处 ,盖 上 模 具 放 置 一 定 时 间 让 其 固 化 。 脱 模 及 抛 光 :胶 体 固 化 后 ,体 积 收 缩 ,只 要 卸掉 可 拆 部 分 的 模 具 ,将 其 倒 置 ,轻 轻 敲 击 ,一 个 晶 莹透 明 的 琥 珀 标 本 就 会 脱 模 而 出 ,神 采 奕 奕 地 展 现 在你 面 前 。 修 磨 棱 边 并 用 硬 毡 蘸 玻 璃 钢 抛 光 蜡 将 其 抛光 。 待 自 然 干 燥 后 即 可

12、 得 到 一 块 精 致 的 水 晶 般 的 人造 琥 珀 了 6 - 8 。2. 6 溶 剂 的 回 收由 于 溶 剂 氯 仿 是 易 挥 发 液 体 ,所 以 在 溶 胶 固 化 时会 挥 发 大 量 的 氯 仿 气 体 ,为 了 能 够 节 约 成 本 ,根 据 氯仿 的 性 质 可 以 采 用 蒸 汽 冷 凝 法 对 氯 仿 溶 剂 进 行 回 收 。2. 7 工 艺 流 程 图工 艺 流 程 图 如 图 2。2. 8 实 例以 下 是 按 上 述 方 法 做 的 以 小 甲 虫 为 内 容 物 的 人造 琥 珀 。 采 集 照 片 如 图 3。从 照 片 上 看 琥 珀 里 边 有

13、许 多 小 气 泡 ,分 析 原因 为 : 在 往 模 具 里 灌 注 透 明 液 时 速 度 太 快 所 致 ,速度 很 快 时 原 料 液 里 会 夹 带 入 空 气 ,所 以 在 倒 原 料 液时 速 度 应 适 当 放 慢 。图 2 溶 解 法 工 艺 流 程 图图 3 溶 解 法 制 品 氯 仿 、 丙 酮 都 是 挥 发 性 液 体 ,在 固 化 的 过 程 中会 有 气 体 蒸 发 。 从 而 也 会 产 生 气 泡 ,但 不 很 明 显 ,只要 在 制 透 明 液 时 不 把 溶 剂 加 入 过 量 就 可 以 避 免 产 生气 泡 。 昆 虫 没 有 烘 干 就 使 用 也

14、会 产 生 气 泡 。 所 以 在添 内 容 物 时 ,必 须 把 其 烘 干 。3 聚 合 的 方 法 制 作 人 造 琥 珀3. 1 原 料 的 选 择 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯它 的 结 构 式 为 : 过 氧 化 二 苯 甲 酰 :制 造 有 机 玻 璃 的 引 发 剂 。 白色 粉 末 ,易 燃 烧 ,当 受 到 撞 击 或 摩 擦 容 易 爆 炸 。 应 存放 于 阴 凉 干 燥 通 风 处 ,避 免 日 晒 ,远 离 热 源 和 火 种 。 偶 氮 二 异 丁 腈 :引 发 剂 。 白 色 结 晶 ,有 毒 ,遇热 易 分 解 。 应 存 放 于 阴 凉 干 燥 通 风 处 。

15、062008年 河 南 科 技 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 ) 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 :制 造 有 机 玻 璃 和 其 毛 塑料 的 增 塑 剂 。 透 明 油 状 液 体 ,属 非 危 险 品 。3. 2 生 产 工 艺 原 料 配 比 如 下 :表 1 原 料 配 比组 分 单 体 过 氧 化 二 苯 甲 酰 偶 氮 二 异 丁 腈 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯配 方 1 100 0. 04 0. 03 3配 方 2 100 0 0. 04 3根 据 以 上 两 种 配 方 之 一 种 的 配 比 (重 量 比 )称取 各 种 原 料 ,放 入 一 个 清 洁 干 燥

16、 的 三 角 烧 瓶 中 ,混 合使 其 全 部 溶 解 ,如 有 不 溶 性 杂 质 需 过 滤 。 原 料 总 体积 不 能 超 过 烧 瓶 容 积 的 1 /5. 引 发 和 预 聚 :将 烧 瓶 口 用 塑 料 薄 膜 盖 上 ,并 用布 条 松 松 地 捆 住 ,以 防 止 水 汽 、 灰 尘 等 杂 质 进 入 和 单体 蒸 汽 逸 出 ,但 又 不 能 将 瓶 口 封 得 密 不 透 气 ,以 免 烧瓶 受 压 过 大 ,气 体 无 处 外 逸 而 爆 炸 。把 烧 瓶 放 人 沸 水 浴 中 加 热 ,并 不 断 摇 动 烧 瓶 ,使原 料 受 热 均 匀 ,此 时 瓶 内 温

17、 度 可 达 90 以 上 ,引 发 剂受 热 分 解 ,有 气 体 生 成 ,并 引 发 单 体 发 生 聚 合 反 应 ,液体 变 得 越 来 越 粘 稠 ,等 到 粘 度 和 纯 甘 油 一 样 时 ,自 沸水 中 将 瓶 取 出 ,停 止 加 热 ,大 约 反 应 10分 钟 就 能 达 到要 求 。 这 时 反 应 仍 在 继 续 进 行 ,还 要 摇 动 烧 瓶 ,同 时用 冷 水 冲 淋 烧 瓶 外 壁 ,迅 速 降 温 ,终 止 反 应 。 装 模 :动 植 物 标 本 应 预 先 整 理 、 干 燥 脱 水 ,然后 放 入 单 体 中 浸 透 ,赶 走 所 含 的 空 气 。

18、 用 一 个 适 当大 小 的 纸 盒 做 模 具 ,将 标 本 放 入 纸 盒 内 ,再 倒 入 料液 ,至 厚 约 12mm为 止 ,此 时 要 注 意 不 能 产 生 气 泡 。 聚 合 :将 盛 有 料 液 的 盒 子 放 在 烘 箱 里 加 热 ,最初 控 制 烘 箱 温 度 为 35 。 经 过 三 、 四 小 时 后 ,升 温至 40 45 。 在 这 一 温 度 范 围 内 经 过 两 天 ,料 液 可固 化 为 透 明 固 体 。 如 需 加 厚 ,可 取 出 冷 却 后 继 续 倒入 料 液 再 烘 ,当 达 到 所 需 厚 度 时 ,就 可 以 升 温 至100 ,并 保

19、 持 4小 时 ,使 聚 合 反 应 进 行 完 全 。 温 度降 至 室 温 后 ,由 纸 盒 中 剥 离 出 标 本 毛 坯 ,经 机 械 加 工与 整 理 抛 光 ,即 成 为 一 块 无 色 透 明 的 人 造 琥 珀 9 。3. 3 实 例以 下 是 聚 合 方 法 制 作 的 产 品 采 集 照 片 ,如 图 5:图 5 聚 合 方 法 制 作 的 人 造 琥 珀 照 片从 图 片 上 看 ,这 次 制 的 产 品 明 显 要 比 溶 解 方 法制 作 出 来 的 效 果 好 。3. 4 工 艺 流 程 图工 艺 流 程 如 图 6.图 6 聚 合 方 法 工 艺 流 程 图3.

20、5 生 产 琥 珀 过 程 中 的 几 个 问 题 生 产 安 全 :用 量 最 大 的 原 料 是 甲 基 丙 烯 酸 甲酯 。 它 的 蒸 汽 会 使 皮 肤 敏 感 的 人 在 局 部 出 现 红 斑 、骚 痒 ,接 触 高 浓 度 蒸 汽 时 引 起 流 泪 、 咳 嗽 、 头 痛 等 症状 。 但 只 要 脱 离 现 场 ,呼 吸 新 鲜 空 气 ,这 些 症 状 就 会很 快 消 失 。 体 重 为 50kg的 成 人 ,要 口 服 250m l才 会严 重 中 毒 ,所 以 使 用 时 中 毒 的 可 能 性 很 小 。 它 的 主要 危 险 是 极 易 燃 烧 ,爆 炸 界 限

21、 为 2. 12% 12. 5% ,就 是 说 它 在 空 气 中 蒸 汽 体 积 达 到 2. 12% 12. 5%时 ,一 遇 火 花 立 刻 爆 炸 。 所 以 贮 存 及 生 产 时 要 做 到空 气 流 通 ,防 火 防 爆 ,禁 止 明 火 ,防 止 金 属 撞 击 产 生火 花 。过 氧 化 二 苯 甲 酰 和 偶 氧 二 异 丁 腈 在 聚 合 反 应 中起 引 发 剂 的 作 用 ,都 是 白 色 粉 末 ,易 燃 。 偶 氧 二 异 丁腈 还 有 毒 。 过 氧 化 二 苯 甲 酰 受 撞 击 、 加 热 或 摩 擦 时会 爆 炸 ,所 以 禁 止 日 光 照 射 ,不 能

22、 靠 近 火 种 、 热 源 和易 燃 物 品 。以 上 三 种 原 料 属 危 险 品 ,但 只 要 遵 守 操 作 规 程就 不 会 发 生 危 险 。 邻 苯 二 甲 酸 二 丁 酯 属 非 危 险 品 ,是 增 塑 剂 。 这 些 原 料 可 在 化 工 商 店 或 化 学 试 剂 商 店买 到 。 手 工 生 产 使 用 三 角 烧 瓶 (又 叫 锥 形 瓶 )进 行引 发 反 应 ,它 比 圆 底 烧 瓶 使 用 方 便 ,容 易 倾 倒 和 清洗 。 反 应 温 度 的 控 制 :提 高 反 应 速 度 可 以 缩 短 生产 周 期 ,但 反 应 速 度 太 快 又 会 发 生

23、暴 聚 。 温 度 越 高 ,反 应 速 度 越 快 。 而 且 聚 合 反 应 本 身 又 是 放 热 反 应 ,反 应 越 快 ,放 出 的 反 应 热 也 越 多 ,使 反 应 速 度 更 快 。这 种 恶 性 循 环 的 结 果 是 导 致 反 应 速 度 越 来 越 快 ,从而 发 生 暴 聚 ,沸 腾 喷 出 ,生 成 的 固 体 带 有 大 量 气 泡 ,成 为 废 品 。 在 聚 合 反 应 刚 开 始 的 引 发 阶 段 ,料 液 流16张 甲 敏 ,等 :人 造 琥 珀 的 制 作 方 法 第 2期动 性 很 大 ,通 过 对 流 和 摇 瓶 能 把 热 量 分 散 出 去

24、 ,这 时料 液 温 度 可 以 高 达 95 。 但 料 液 变 粘 稠 后 ,反 应 温度 必 须 降 到 42 左 右 (生 产 上 可 控 制 在 40 45 ) ,平 稳 而 缓 慢 地 进 行 聚 合 反 应 ,使 反 应 热 能 及时 发 散 出 来 。此 外 ,在 装 模 时 料 液 高 度 一 次 不 要 超 过 12mm,如 要 加 厚 ,可 分 批 加 料 。 这 也 是 为 了 防 止 料 液 太 多 ,反 应 热 难 以 散 发 。聚 合 反 应 在 40 45 进 行 2d后 ,料 液 已 固 化 ,反 应 基 本 结 束 ,为 了 使 聚 合 反 应 进 行 更

25、完 全 ,再 将 温度 升 高 到 100 ,并 保 持 4小 时 。 这 时 温 度 最 高 可以 升 到 120 ,但 不 要 超 过 120 。 引 发 剂 的 使 用 :甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 在 日 光 、 紫 外灯 光 、 辐 射 、 加 热 和 引 发 剂 作 用 下 都 可 以 引 发 聚 合 反应 。 工 业 生 产 最 常 用 的 方 法 是 加 入 引 发 剂 并 稍 加热 ,因 为 这 种 方 法 操 作 简 单 安 全 ,容 易 控 制 ,成 本 也低 。 常 用 的 引 发 剂 就 是 过 氧 化 二 苯 甲 酰 和 偶 氮 二 异丁 腈 。 可 以 同 时 加

26、 入 两 种 ,也 可 以 只 加 其 中 一 种 。如 制 备 彩 色 产 品 ,一 般 只 用 后 者 ,用 量 为 0. 04% ,因为 前 者 对 某 些 染 料 有 氧 化 作 用 ,使 染 料 退 色 。 料 液 引 发 后 不 能 放 置 :不 用 的 料 液 经 过 引 发后 ,降 温 可 以 减 慢 聚 合 速 度 ,但 不 能 使 聚 合 反 应 完 全停 止 。 故 料 液 应 尽 快 装 模 使 用 ,不 要 存 放 ,否 则 会 自行 固 化 。 一 般 在 20 下 只 能 保 存 24小 时 。 水 分 的 影 响 :甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 若 混 入 水 分

27、 ,或所 用 烧 瓶 等 器 具 附 有 水 汽 ,产 品 表 面 或 内 部 会 出 现雾 状 物 ;混 浊 不 洁 ,降 低 产 品 透 明 度 。 因 此 ,所 用 一切 器 具 都 应 干 燥 ,严 防 水 汽 混 入 。 产 品 体 积 收 缩 的 问 题 :甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 液 体的 相 对 密 度 是 0. 94g/cm3 ,聚 合 为 固 体 后 相 对 密 度为 1. 17 1. 19 g/cm3 ,所 以 料 液 聚 合 后 体 积 会 收 缩l/5,这 是 正 常 现 象 。 在 计 算 原 料 用 量 时 ,应 该 多 加入 l/5料 液 10 - 11 。5

28、 结 论人 造 琥 珀 可 以 采 取 溶 解 、 聚 合 等 方 法 来 制 得 ,其中 溶 解 的 方 法 最 为 简 单 ,聚 合 的 方 法 比 较 麻 烦 ,费时 ,但 制 作 出 来 的 产 品 效 果 比 较 好 。参 考 文 献 : 1 王 泓 翊 ,曹 孚 兵 . 人 造 琥 珀 变 “ 害 ” 为 “ 利 ” J . 致 富 ,2004, (15) : 26. 2 吴 自 强 ,张 旭 东 . 废 有 机 玻 璃 的 综 合 利 用 J . 再 生 资源 研 究 , 2003, (3) : 13. 3 王 瑛 . 人 造 琥 珀 生 物 标 本 的 制 作 J . 实 验

29、教 学 与 仪器 , 1996, (2) : 28 . 4 张 存 东 . 昆 虫 标 本 的 清 洗 与 修 复 J . 生 物 学 教 学 ,2002, 27 (8) : 35. 5 李 健 民 . 人 造 琥 珀 J .粘 结 , 2001, 22 (4) : 44. 6 陈 长 青 . 溶 剂 回 收 技 术 与 实 验 室 环 境 保 护 J . 福 建 分析 测 试 , 2006, 15 (1) : 37 - 40. 7 编 辑 部 . 人 造 琥 珀 工 艺 J . 农 村 天 地 , 2005 , 3: 17. 8 骆 仲 义 ,李 永 锋 . 人 工 合 成 琥 珀 J . 中 国 乳 业 , 1996,26 (5) : 8 - 9. 9 吴 峰 . 人 造 琥 珀 的 制 作 方 法 J . 农 村 百 事 通 , 2000,(13) : 39. 10 赵 坚 . 脲 醛 树 脂 的 制 取 J . 化 学 教 学 , 1999, (6) : 48 -49. 11 骆 仲 义 ,李 永 锋 . 关 于 生 产 人 造 琥 珀 的 几 个 问 题 . 1997,(6) : 36.(责 任 校 对 :刘 明 )262008年 河 南 科 技 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 )