[发明专利]具有自清洁抗菌功能的3D打印材料及制备方法与应用

权利要求书

1.一种具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于包含如下按质量份计的组分：高分子聚合物70～85份、颜料粉末1～5份、无机填料1～5份、纳米抗菌剂0.5～1.5份、粘结料10～20份。

2.根据权利要求1所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于包含如下按质量份计的组分：高分子聚合物70～80份、颜料粉末1.5～2份、无机填料3～3.5份、纳米抗菌剂0.5～1.5份、粘结料15～20份。

3.根据权利要求1或2所的述具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于：

所述的高分子聚合物为聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物；

所述的颜料粉末为无机颜料和有机颜料中的一种或两种；

所述的无机填料为超细碳酸钙、超细二氧化硅和滑石粉中的一种或至少两种；

所述的纳米抗菌剂为纳米二氧化钛颗粒和纳米银颗粒中的一种或两种；

所述的粘结料为热固性弹性体和热塑性弹性体中的一种或两种。

4.根据权利要求3所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于：

所述的聚乳酸的分子量大于8万；

所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物为熔融温度在217～237℃，热分解温度在250℃以上的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。

5.根据权利要求3所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于：

所述的无机颜料为钛白、锌钡白、铅铬黄、铁黄和铁蓝中的至少一种；

所述的有机颜料为大红粉、偶淡黄、酞菁蓝和喹吖啶酮中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于：

所述的纳米二氧化钛颗粒的平均粒径为20-30nm；

所述的纳米银的平均粒径为10-20nm。

7.根据权利要求3所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料，其特征在于：

所述的热固性弹性体为异戊橡胶、聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁睛橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、氯化丁基橡胶、溴化丁基橡胶、氯醚橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、硅橡胶、氟硅橡胶、氟橡胶、氯磺化聚乙烯和氢化丁睛橡胶中的一种或至少两种；

所述的热塑性弹性体为聚氨酯类热塑性弹性体、聚烯烃热塑性弹性体、苯乙烯类热塑性弹性体、热塑性聚酯弹性体和苯乙烯共聚物热塑性弹性体中的至少一种。

8.权利要求1～7任一项所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将高分子聚合物干燥至恒重；接着将70～85质量份干燥后的高分子聚合物、1～5质量份颜料粉末、1～5质量份无机填料、0.5～1.5质量份纳米抗菌剂和10～20质量份粘结料混合均匀；

(2)将步骤(1)混合均匀的物料投入到单螺杆塑料挤出机中，单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区180-190℃、机筒一区190-200℃、机筒二区200-210℃、机筒三区200-210℃；从单螺杆塑料挤出机出来的熔融物进行冷却定型，得到成型丝状塑料；

(3)将成型丝状塑料干燥、牵引、绕线，得到具有自清洁抗菌功能的3D打印材料。

9.根据权利要求8所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述的单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区190℃、机筒一区200℃、机筒二区205-207℃、机筒三区200-202℃；

步骤(2)中所述的单螺杆塑料挤出机的主机转速为75～180rpm。

10.权利要求1～7任一项所述的具有自清洁抗菌功能的3D打印材料在通过打印制备物件中的应用。