[发明专利]适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于它的质量比组成为：尼龙80-98.5%；有机化凹凸棒石1-15%；抗氧剂0.5-5%。

2.根据权利要求1所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于：所述有机化凹凸棒石的制备方法采用如下步骤：

（1）将凹凸棒石粉末分散在一定浓度酒石酸水溶液中，加热机械搅拌进行酸化反应，反应温度为85℃，时间为3小时；

（2）将步骤（1）所得混合液进行抽滤，在120℃烘箱中干燥15小时，得到块状固体；

（3）将步骤（2）所得块状固体进行研磨，过500目分样筛，得到固体粉末；

（4）将步骤（3）所得固体粉末加入二甲苯溶剂中，加入一定质量分数的钛酸酯偶联剂，将体系超声搅拌50分钟，然后加热机械搅拌进行偶联反应，反应温度为90℃，时间为10小时；

（5）将步骤（4）所得混合液进行抽滤，用乙醇进行多次洗涤、抽滤，在120℃烘箱中干燥15小时，得到块状固体；

（6）将步骤（5）所得块状固体进行研磨，过500目分样筛，得到固体粉末。

3.根据权利要求2所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于：所述凹凸棒石选用长径比大于40的纳米纤维；酒石酸的质量浓度是10%；纳米凹凸棒石粉末与酒石酸水溶液的质量比为1:10-50。

4.根据权利要求2所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于：所述的钛酸酯偶联剂为三异硬酯酰基钛酸异丙酯 (TTS )、三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸异丙酯(TTOPP)、二异硬酯酰基钛酸乙酯 (KR -201)、二(二辛基磷酰氧基)钛酸乙二酯(KR212)的一种或者几种。

5.根据权利要求2所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于：步骤（4）中，固体粉末与二甲苯溶剂质量比为1:5-50、固体粉末与钛酸酯偶联剂的质量比为1:0.01-0.3

根据权利要求1所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为特丁基对苯二酚、二苯胺、对苯二胺的一种或者几种。

6.根据权利要求1-6所述的适用于3D打印的尼龙/有机化凹凸棒石纳米复合材的制备方法，其特征在于该制备方法采用如下步骤：

（1）按配方备料，将所有原料置于120℃的烘箱中，干燥8小时；

（2）将步骤（1）所得干燥后各原料组分置于高速混合机中，高速混合机转速为300转/分钟，时间10分钟，得到预混物；

（3）将步骤（2）所得预混物置于双螺杆挤出机中进行熔融混合，挤出，冷却，切粒；双螺杆挤出机各段从一区到五区到模头的温度依次为225℃、230℃、230℃、225℃、225℃、220℃，螺杆转速为50-80转/分钟；

（4）将步骤（3）所得复合材料的粒料干燥后置于耗材挤出机中挤出直径为1.75mm的3D打印耗材单丝，单丝直径公差为±0.02mm，收卷成盘；耗材挤出机为单螺杆挤出机，其温度设定为220-230℃。