[发明专利]一种3D打印亚克力增强浴缸材料的制备方法

权利要求书

1.一种3D打印亚克力增强浴缸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将聚合物多元醇及二羟甲基丁酸在105℃、真空度0.08MPa下脱水2h，甲基丙烯酸甲酯除去阻聚剂后重蒸，备用， 将二异氰酸酯、聚合物多元醇和2-甲基-2,4-戊二醇按摩尔比4~5∶1~2∶1,加入到装有机械搅拌器和冷凝管的反应釜中，并加入聚合物多元醇重量0.6~0.8倍的甲基丙烯酸甲酯作为溶剂， 在50℃恒温搅拌反应1~2h；(2) 在70℃下按重量比，N-甲基吡咯烷酮 ：n二羟甲基丁酸=3∶1，加入二羟甲基丁酸的N-甲基吡咯烷酮溶液， 再加入二羟甲基丁酸重量0.4~0.6倍的甲基丙烯酸甲酯，反应2~3h；（3）降低温度至40℃，再添加二羟甲基丁酸重量0.2~0.4倍的甲基丙烯酸甲酯，按物质的量二羟甲基丁酸∶催化剂 =1∶1的用量再加入催化剂中和， 加入二羟甲基丁酸重量0.2~0.4倍的去离子水， 高速搅拌乳化30min；（4） 按物质的量比，二异氰酸酯 ∶双羟异丙基苯胺 = 6∶1，加入双羟异丙基苯胺扩链，并加入去离子水，高速搅拌乳化30min；(5)将乳液升温到80℃，恒速滴加质量分数0.6%的偶氮二异丁丙基咪唑啉盐酸盐引发反应，1h滴加完毕，并加入去离子水调节至固含量为35~40%，保温1~2h，得到改性甲基丙烯酸甲酯预聚物；（6）在搅拌釜中，加入水15~18份、乳化剂0.04~0.1份、pH缓冲剂0.2~0.5份、乙烯基三（2-甲氧乙氧基）硅烷1~2份、乙烯基三乙氧基硅烷4~6份，水浴加热至40℃， 充分溶解后将步骤（5）得到的改性甲基丙烯酸甲酯预聚物65~75份缓慢滴加入搅拌釜中，强烈搅拌0.5~1h，得到稳定的预乳液A，引发剂溶解到去离子水中得到溶液B，取预乳液A和引发剂溶液B的各四分之一，加入到装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和恒压漏斗的反应釜中，水浴升温至70~75℃，搅拌5~10min后，缓慢滴加剩余的四分之三预乳液A和溶液B，控制2h同时滴完，保温lh，冷却至室温，用氨水调节pH值至中性，出料得改性乳液；（7）将步骤（6）得到的改性乳液采用平板平行的电场破乳器,电压为6kV,破乳时间3~5min，过滤后，在70~75℃下干燥至含水量0.02%以下得干燥树脂，将干燥树脂30~35份，加入纯聚甲基丙烯酸甲酯55~65份、碳纤维短纤10~14份混合均匀，送入挤出机190~220℃下挤出线材，即得亚克力增强材料；（8）启动3D打印机，通过浴缸模型切片数据文件传送给3D打印机，同时，装入步骤（3）得到的亚克力增强材料，温度190~220℃，打印后即得。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印亚克力增强浴缸材料的制备方法，其特征在于，所述聚合物多元醇为聚脲多元醇或聚苯乙烯多元醇或聚三亚甲基醚二醇的其中一种。

3.如权利要求1所述浴缸增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）乳化剂为乙烯基磺酸钠、烯丙基聚醚磺酸盐或烯丙基琥珀酸烷基酯磺酸钠中的其中一种。

4.如权利要求1所述浴缸增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵或偶氮二异丁脒盐酸盐中的其中一种。

5.如权利要求1所述浴缸增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）pH缓冲剂为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或磷酸二氢钾。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印亚克力增强浴缸材料的制备方法，其特征在于，所述二异氰酸酯为赖氨酸甲酯二异氰酸酯或甲基环己基二异氰酸脂或二甲基联苯二异氰酸脂中的其中一种。

7.根据权利要求1所述的一种3D打印亚克力增强浴缸材料的制备方法，其特征在于，所述催化剂为四正丙基锆酸酯、四（三乙醇胺）锆酸酯、钛酸四异丙酯中的其中一种。