[发明专利]具有除醛性能的3D打印材料及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印材料及其应用领域，特别是指一种具有除醛性能的3D打印材料及其应用。

背景技术

3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。该技术在在模具制造、珠宝、鞋类、工业设计、建筑、汽车，航空航天、医疗产业、教育、地理信息系统以及其他领域都有所应用。就其打印设备来说分成熔融沉积式(FDM)、分层实体制造(LOM)、立体光固化成型法(SLA)、电子束自由成形制造(EBF)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化成型(EBM)、选择性激光熔化成型(SLM)、选择性热烧结(SHS)和选择性激光烧结(SLS)等。其中，光固化成型法(SLA)就是基于光固化原理实现的3D打印技术。

室内污染物是引起室内空气品质问题的主要原因，其主要来源是建筑材料和装饰材料、燃料燃烧、烹饪、吸烟、家用化学品等。气态污染物种类繁多，醛类污染物，尤其是甲醛，为较高毒性的物质，在中国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。研究表明，甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变，DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。

目前主要有如下去除甲醛的方法：通风法；活性炭吸附；用水、醋、红茶泡水来去除甲醛；光催化法；橘子、菠萝等水果吸附甲醛；植物吸收甲醛；空气净化器等。这些方法都是在装修后的补救措施，其实最有效的方法就是在装修前就充分考虑到甲醛的危害，在装修过程中尽可能选用环保材料，做到未雨绸缪。

发明内容

本发明提出一种具有除醛性能的3D打印材料及其应用，解决了现有技术中无法将3D打印和除甲醛材料相结合的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种具有除醛性能的3D打印材料，该材料的配方包括的组分及其质量比如下：

可聚合除醛材料、单体、预聚体和引发剂，其组分的质量比为1～40：10～98：10～98：0.01～10。

作为优选的技术方案，所述可聚合除醛材料具有烯醇亚甲基结构。该烯醇亚甲基结构，可与醛发生作用，以此清除醛。

作为优选的技术方案，所述可聚合除醛材料具有如下结构的通式：

其中，R为氢或甲基。该分子结构中的亚甲基可与醛发生作用，如氢键作用和缩合反应，以此清除醛。清除的醛为甲醛、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、苯甲醛中的一种或几种。

作为优选的技术方案，所述可聚合除醛材料、单体、预聚体、引发剂的质量比为10～40：30～50：30～50：2～5。

作为优选的技术方案，所述单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸羟丙酯、氰基丙烯酸甲酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种。

作为优选的技术方案，所述预聚体选自上述单体的低分子量聚合物或共聚物，其中分子量不大于2万。

作为优选的技术方案，所述引发剂选自安息香、安息香双甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香丁醚、二苯基乙酮、二甲氧基-α-苯基苯乙酮、二乙氧基苯乙酮、羟烷基苯酮、胺烷基苯酮、芳酰基膦氧化物、双苯甲酰基苯基氧化膦、二苯甲酮、二羟基二苯甲酮、米蚩酮、硫代丙氧基硫杂蒽酮、异丙基硫杂蒽酮、芳基碘鎓盐、三芳基碘鎓盐、烷基碘鎓盐、异丙苯茂铁六氟磷酸盐、氟化二苯基钛茂中的一种或几种。

上述的具有除醛性能的3D打印材料应用于三维成型，采用光固化法的3D打印设备。

作为优选的技术方案，采用光源波长为250～1000nm。

有益效果

(1)本发明的具有除醛性能的3D打印材料在基于光固化法的3D打印设备上应用三维成型。

(2)本发明所得材料在室内随时能够将出现的甲醛去除，不需要额外增加设备或消耗能源，更不会产生新的污染物。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。