[发明专利]一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法

权利要求书

1.一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于它是按照以下步骤进行的：

一、二维纳米高分子复合材料薄膜制备：

1)获取圆周旋转模具：所述的模具为圆柱形离心管，圆柱形离心管内的砂芯滤层和纳滤膜随圆柱形离心管沿圆周方向旋转，圆柱形离心管内层分别附一层砂芯滤层和纳滤膜；

2)溶液交替往复喷洒：将二维纳米材料溶液均匀喷洒在上一步圆周旋转模具内表面，得到二维纳米薄膜；再在定向排布的二维纳米薄膜上喷洒一层高分子材料，在二维纳米薄膜上形成一层定向排布的高分子薄膜；反复交替往复喷洒二维纳米材料和高分子材料，得到多层叠层结构的二维纳米高分子复合薄膜；

3)二维纳米高分子复合薄膜蒸干：继续圆周旋转步骤2)的模具，采用辅助加热方式，蒸发步骤2)多层叠层结构的二维纳米高分子复合薄膜中的溶剂；

二、3D打印丝材切割：

待溶剂蒸发后，停止圆周旋转模具，采用机械剥离方式利用刀片将二维纳米高分子复合薄膜从模具内壁剥离，然后将复合薄膜切割成丝带状，最终得到适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材。

2.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于圆柱形离心管材质为塑料或者玻璃管，其内径为200-600mm，管壁厚度为600-800μm；砂芯滤层材质为石英，其内径为150-500mm，厚度为170-250μm；纳滤膜材质为PVC或PP，其内径为100-450mm，厚度为20-60μm，纳滤膜孔径为3-5nm。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于模具圆周旋转转速为1000-2000r/min。

4.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于二维纳米材料包括但不限于石墨烯、氧化石墨烯、氟化石墨烯以及黑鳞烯，二维纳米材料溶液浓度为2-12mg/mL。

5.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于高分子材料包括但不限于聚氨酯、聚乙烯、聚乙二醇以及纳米纤维素。

6.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于辅助加热方式为采用CS060辅助加热器对旋转的模具进行加热，辅助加热温度为70-100℃。

7.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于二维纳米高分子复合薄膜厚度为2-30μm。

8.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于在圆柱形离心管模具开口处设置一排垂直于离心管中轴线方向的刀片。

9.根据权利要求1或9所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于在圆柱形离心管模具开口处设置一排垂直于离心管中轴线方向的刀片，垂直于离心管中轴线方向的刀片间隔为1.0-2.0mm，刀片厚度为1mm。

10.根据权利要求1所述的一种适用于3D打印的二维纳米高分子复合丝材的制备方法，其特征在于圆柱形离心管(2)内依次设置有砂芯滤层(3)和纳滤膜(4)。