[发明专利]一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法

权利要求书

1.一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：用接枝单体对橡胶胶乳粒子表面接枝一层硬质壳体，然后与表面改性的无机晶须悬浮液及其他助剂混合制备悬浮乳液，通过喷雾干燥法制备成粒径为5~120μm的粉末橡胶材料；

制备方法包括以下步骤：

1）橡胶胶乳表面接枝：将70~100重量份橡胶胶乳（以干胶计）与2~5重量份接枝单体加水置于反应釜中，通过辐射引发或引发剂引发，接枝单体附聚于橡胶胶乳粒子表面，制得接枝橡胶胶乳，加水将胶乳稀释到固含量为10%；

2）无机晶须表面改性：将10~30重量份无机晶须与0.2~0.5重量份偶联剂加入到球磨机，添加20~40重量份水，进行球磨分散，表面改性处理20~30分钟，制得长径比均匀，分散均匀，稳定的改性无机晶须悬浮液，加水将悬浮液稀释到固含量为10%；

3）原料混合：将步骤1）制得的接枝橡胶胶乳与步骤2）制得的改性无机晶须悬浮液，及5~10重量份补强剂、0.1~0.4重量份防老剂、0.2~0.5重量份抗氧剂置于容器内，搅拌混合，制得固含量为10%的原料悬浮液；

4）喷雾干燥制粉：将步骤3）制备的原料悬浮液送入喷雾干燥机，喷雾干燥机参数设定为：料浆进口温度150~180℃；悬浮液进给量230~300mL/h；吸气量35~40m³/h，通过雾化器分散为雾滴，经热干燥空气加热后去除水分，制得粉末橡胶材料。

2.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的橡胶胶乳为天然橡胶胶乳、丁晴橡胶胶乳、丁苯橡胶胶乳中的一种或多种；橡胶胶乳固含量为40%~60%。

3.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的接枝单体为丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、苯乙烯、马来酸酐中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的无机晶须为硫酸钙晶须、碳酸钙晶须、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、硼酸镁晶须、氧化锌晶须中的一种或多种；无机晶须直径为0.1~2μm，长度为5~50μm。

5.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的补强剂为炭黑、白炭黑、超细碳酸钙、超细滑石粉、高岭土中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

7.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的防老剂包括防老剂D、防老剂MB、防老剂DNP。

8.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的抗氧剂包括抗氧剂T501、抗氧剂SP、抗氧剂BHT264。

9.根据权利要求1所述一种3D打印用粉末橡胶材料的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、偶氮二异丁腈中的一种。