[发明专利]一种3D打印用环氧树脂混凝土材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印用环氧树脂混凝土材料及其制备方法，其中，按质量份计，所述混凝土材料包括100份水泥、0.1‑60份密实填料、0.1‑20份环氧树脂、0.1‑15份固化剂、0.1‑10份活性稀释剂、0.1‑1.0份偶联剂、0.1‑1.5份增韧剂、0.1‑2份减水剂、0.1‑3份速凝剂、0.1‑5份触变剂、0.1‑2份增稠保水剂、0.01‑0.5份消泡剂和0.1‑2份纤维。本发明所提供的3D打印用环氧树脂混凝土材料可精准控制凝结时间，具有良好的抗塑性变形性能、粘结性能，打印过程中不会出现侧向变形和各层之间空隙较大的现象，避免给建筑物留下安全隐患，解决了现有打印用混凝土材料无法自由调控凝结时间、层间粘结性能不佳的问题。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其涉及一种3D打印用环氧树脂混凝土材料及其制备方法。

背景技术

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，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，除此之外，彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

树脂混凝土是以聚合物作为胶结剂与填料混合，通过聚合作用而成的一种复合材料，它的强度、耐化学腐蚀性、耐水性、抗冻性、减震阻尼性和电绝缘性等优于普通的硅酸盐混凝土，其优良的性能降低了混凝土的环境负荷性，符合环境友好型生态混凝土的发展要求，但是树脂混凝土成本高，操作工艺复杂等限制了它的推广应用，使其多用于工程结构的修补、人孔、铁路轨枕和机床的台座等。

现有的打印用混凝土材料虽然解决了操作工艺复杂的问题，但是现有的打印用混凝土材料粘结时间长或者过短，无法自由调控凝结时间以达到打印固化叠层的要求或者在打印过程中就固化在挤出头处而造成堵塞；现有打印用混凝土材料流动性与挤出式打印不协调，过大或者过小都对挤出式打印造成不同程度的障碍；现有打印用混凝土材料无法在打印过程中短时间获得早期强度，难以保证打印的继续进行；由于挤出式打印为叠层累积的方式，现有打印用混凝土材料在打印操作中印刷层与层之间的粘结力过低，无法保证打印物具有防漏水和较高的层间粘结力强度(也就是打印垂直方向的抗拉强度)；现有打印用混凝土材料打印精度较差，无法打印高精度建筑构件。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种3D打印用环氧树脂混凝土材料及其制备方法，旨在解决现有打印用混凝土材料无法自由调控凝结时间、层间粘结性能不佳的问题。

本发明的技术方案如下：

一种3D打印用环氧树脂混凝土材料，其中，按质量份计，所述混凝土材料包括100份水泥、0.1-60份密实填料、0.1-20份环氧树脂、0.1-15份固化剂、0.1-10份活性稀释剂、0.1-1.0份偶联剂、0.1-1.5份增韧剂、0.1-2份减水剂、0.1-3份速凝剂、0.1-5份触变剂、0.1-2份增稠保水剂、0.01-0.5份消泡剂和0.1-2份纤维。

所述的3D打印用环氧树脂混凝土材料，其中，按质量份计，所述混凝土材料包括100份水泥、50份密实填料、15份环氧树脂、12份固化剂、6份活性稀释剂、0.75份偶联剂、1.2份增韧剂、1份减水剂、1.5份速凝剂、2份触变剂、1份增稠保水剂、0.1份消泡剂和1.5份纤维。

所述的3D打印用环氧树脂混凝土材料，其中，所述的水泥为复合硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥和高铝酸盐水泥中的一种或多种。

所述的3D打印用环氧树脂混凝土材料，其中，所述的环氧树脂为均苯三酚三缩水甘油、四氢化苯二甲酯环氧树脂和邻苯二甲酯环氧树脂中的一种或多种。

所述的3D打印用环氧树脂混凝土材料，其中，所述的增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚酰胺树脂和液体硅橡胶中的一种或多种。