[发明专利]一种高韧3D打印材料的制备方法在审

专利信息
申请号: 201910632592.1 申请日: 2019-07-13
公开(公告)号: CN110305388A 公开(公告)日: 2019-10-08
发明(设计)人: 江云星 申请(专利权)人: 宁波陶邦新材料科技有限公司
主分类号: C08L23/06 分类号: C08L23/06;C08L67/04;C08L43/04;C08L47/00;C08L29/04;C08L1/28;C08L5/02;C08L71/02;C08L83/04;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K7/26
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 315104 浙江省宁波市鄞州区鄞县大道*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 打印材料 分散性能 应用效果 海泡石 石墨烯 制备 机械性能 羧甲基纤维素钠 甲基吡咯烷酮 海泡石改性 环保新材料 基团改性 交联改性 交联作用 均匀性差 脱水干燥 均匀性 魔芋粉 复混 复配 胶料 拉伸 遇水 巯基 柔软 补充
【说明书】:

发明公开了一种高韧3D打印材料的制备方法,属于环保新材料技术领域。本发明以魔芋粉、羧甲基纤维素钠成分相复配,添加具有交联作用的N‑甲基吡咯烷酮提升石墨烯的分散性能,可补充提升所得材料的机械性能,提升拉伸性能,保障本材料的韧性,进而改善本3D打印材料的均匀性和韧性。本发明对海泡石改性处理,在其表面接入巯基,而海泡石本身的遇水柔软脱水干燥的特性,可提升本材料的匀称性,控制较大的加入量也可稳定提升本材料的应用效果。采用胶料复混结合石墨烯等成分交联改性,稳定提升本材料的分散性能和韧性,对海泡石进行基团改性,进一步提升本材料的应用效果。本发明解决了目前常见3D打印材料的均匀性差,韧性不佳的问题。

技术领域

本发明属于环保新材料技术领域,具体涉及一种高韧3D打印材料的制备方法。

背景技术

3D打印是一种与减材制造和等材制造等传统的制造技术迥然不同的,以模型的三维数据为基础,通过打印机喷嘴挤出材料,逐层打印增加材料来生成3D实体的技术,因此又称为添加制造(增材制造),其包含多方面的前沿技术,例如:建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学等。3D打印又称增材制造,是一种结合计算机软件、材料、机械等多领域的系统性、综合性新兴技术,运用粉末金属或线材塑料等粘合材料,通过逐层堆叠积累的方式来形成实体。

3D打印的主要技术包括熔融沉积成型(FDM)、光固化立体成型(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、分层实体制造(LOM)、数字光处理技术(DLP)以及三维打印粘结成型(3DP)等。3D打印技术,正以其独具的影响力改变着工业界的每个角落。3D打印技术的快速进步和普及,使得作为主要耗材的聚乳酸(PLA)耗材使用量激增,然而人们发现纯PLA的力学性能仍然不能满足人们对于打印件力学性能的要求。研究表明,添加碳纤维可以有效提高聚乳酸打印件的拉伸强度,然而也存在由于碳纤维与树脂基体相容性差,造成丝材韧性较差以及材料断裂伸长率较低的问题,制备的丝材在搬运和打印过程中容易断裂,使得打印中断,打印过程需要全程看护,降低了打印效率。

虽然3D打印具有形式更自由,用时短、环保性好和节能的优势,但作为一种目前正处于研发试用阶段的新型技术,3D打印技术与传统的构建工艺相比依然存在一些问题,其中比较重要的就是打印材料的问题,3D打印过程中,利用计算机进行3D建模和分割生产三维信息,然后将配制好的3D打印材料拌合物通过挤出装置按照设定好的程序通过机械控制由喷嘴挤出进行打印,最后得到构件。但在实际打印过程中由于这种工艺要求材料具有较高的可塑性,在成型过程中的无需支撑,因此3D打印对原材料的强度、成型速度、塌落度和可塑性提出了更高的要求。

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。陶瓷材料具有高强度、高硬度、耐高温、低密度、化学稳定性好、耐腐蚀等优异特性,在航空航天、汽车、生物等行业有着广泛的应用。但由于陶瓷材料硬而脆的特点使其加工成形尤其困难,特别是复杂陶瓷部件需通过模具来成形,模具加工成本高、开发周期长,难以满足产品不断更新的需求。

然而目前市场上的3D打印材料普遍存在均匀性差,韧性不佳等问题,普通传统3D打印材料已经很难满足目前的技术要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题:针对目前常见3D打印材料的均匀性差,韧性不佳的问题,提供一种高韧3D打印材料的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明采用如下所述的技术方案是:

一种高韧3D打印材料的制备方法,该制备方法包括如下步骤:

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