[发明专利]一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层，其特征在于，利用改性纳米纤维素增强打印原材料，改性纳米纤维素与打印原材料在UV-3D打印过程中发生原位聚合反应，从而制备得到原位增强的木制品UV-3D打印涂层；

所述改性纳米纤维素为纳米纤维素与丙烯酸树脂单体、催化剂混合通过原子转移自由基聚合反应制备而成的。

2.根据权利要求1所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层，其特征在于，所述木制品为实木制品、人造板制品、竹制品中的一种或者其中几种的混合物；所述纳米纤维素为以木材、农作物秸秆、竹材、动物纤维为原材料制备得到的纳米纤维素中的一种或者其中几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层，其特征在于，所述的打印原材料为丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、环氧-聚酰胺中一种或者几种的混合物。

4.一种权利要求1-3任一项所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将所述纳米纤维素与丙烯酸树脂单体、催化剂按照一定比例混合通过原子转移自由基聚合反应制备改性纳米纤维素；

步骤二：将步骤一制备的改性纳米纤维素与打印原材料、催化剂按照一定比例混合制备打印复合树脂；

步骤三：将步骤二制备的打印复合树脂通过UV-3D打印机打印在木制品表面进行涂层打印，改性纳米纤维素与打印原材料在打印过程中发生原位聚合反应，从而制备得到木制品UV-3D打印涂层；

步骤四：将步骤三制备的木制品UV-3D打印涂层进行后固化处理得到原位增强的木制品UV-3D打印涂层。

5.根据权利要求4所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，步骤一所述丙烯酸树脂单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯中的一种；所述催化剂为溴化亚铜、氯化亚铜、氯化亚铁、溴化亚铁、溴化铜、氯化铜、氯化铁、溴化铁中的一种；所述纳米纤维素与丙烯酸树脂单体、催化剂的比例为质量比5：100-200：0.02-0.3；所述原子转移自由基聚合反应的反应温度为20-100℃，反应时间为0.5-4小时。

6.根据权利要求4所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，步骤二所述催化剂为10-苯基吩噻嗪、三乙基烯丙基氯化胺、三苯基膦、2-乙基己酸铬、四丁基溴化铵、三乙胺中的一种；所述改性纳米纤维素与打印原材料、催化剂的比例为质量比3-10：80-100：1；所述打印复合树脂的混合方式为手动搅拌、磁力搅拌、超声振动中的一种或几种的混合方式，混合时间为0.5-8小时。

7.根据权利要求4所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，步骤三所述木制品表面的粗糙度为0.1-5mm；所述UV-3D打印涂层的打印温度为-20-120℃，打印速度为1-200m²/h，打印精度为1024×600-2048×1280dpi，打印涂层厚度为0.1-15cm，UV-3D打印的UV波长为350-400nm。

8.根据权利要求4所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，步骤四所述UV-3D打印涂层后固化处理时间为1-24小时。

9.根据权利要求4所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，步骤四所述UV-3D打印涂层后固化处理方式为真空高温加热、紫外辐照和激光处理中的一种或几种联合处理。

10.根据权利要求9所述的一种原位增强的木制品UV-3D打印涂层的制备方法，其特征在于，所述真空高温加热中真空度为-0.01～-0.1MPa、温度为40-120℃；所述紫外辐照波长为380-400nm；所述激光功率为5mW-100mW，扫描速度为10-30mm/s。