[发明专利]一种用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料包括预处理粉煤灰和水基光敏树脂，所述预处理粉煤灰和水基光敏树脂质量比40％～50％：60％～50％；所述水基光敏树脂包括光敏低聚物、活性稀释剂和光引发剂；所述光敏低聚物、活性稀释剂和光引发剂质量比为1：15％～25％：1％～3％；

所述粉煤灰是F类粉煤灰，平均粒径为10～100μm，烧失量小于0.5％，所述用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料中粉煤灰体积分数小于68.7vol％，粘度小于7.6Pa﹒s。

2.根据权利要求权利要求1所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述光敏低聚物为水性聚氨酯丙烯酸树脂、水性聚酯丙烯酸树脂和水性环氧丙烯酸树脂中的一种或一种以上的组合。

3.根据权利要求权利要求1所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述活性稀释剂为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二缩三丙二醇双丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯和丙烯酸-2-乙基己酯一种或一种以上的组合。

4.根据权利要求权利要求1所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述光引发剂为水性硫杂蒽酮类、水性二苯乙二酮类、水性二苯甲酮类、水性烷基芳酮衍生物、水性苯乙酮衍生物类、水性苯偶酰衍生物中的一种或一种以上的组合。

5.根据权利要求权利要求1所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述水基光敏树脂还包括分散剂，所述分散剂为油酸、硬脂酸、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮的一种或一种以上的组合，所述光敏低聚物和分散剂为质量百分比为1：0.3％～3.5％。

6.根据权利要求权利要求1所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料，其特征在于，所述水基光敏树脂还包括助剂，所述助剂为柠檬酸三丁酯、环己烷、1,2-二甲酸二异壬基酯和环氧大豆油中的至少一种，所述光敏低聚物和助剂的质量百分比为1：1％～2.5％。

7.一种权利要求1～6任一项所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.粉煤灰预处理：将高温脱碳处理后的粉煤灰进行筛分，干燥处理，然后与改性剂、溶剂进行充分混合后再干燥处理得到预处理粉煤灰；

S2.水基光敏树脂的制备：将水基光敏树脂各组分充分混合后得到水基光敏树脂；

S3.将所述步骤S1和步骤S2中的预处理粉煤灰和水基光敏树脂充分混合得到用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料。

8.根据权利要求7所述的用于陶瓷3D打印的粉煤灰水基浆料的制备方法，其特征在于，

所述步骤S1中，所述改性剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种；粉煤灰和改性剂的重量百分比为1：6％～10％；

所述步骤S2中，预处理粉煤灰和水基光敏树脂充分混合使用的是球磨混合，球磨速度为50r/min～100r/min，球磨时间为3～6h。

9.根据权利要求1～6任一项所述的用于陶瓷3D打印浆料制备成陶瓷铸芯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.将用于陶瓷3D打印浆料放入3D打印机中成型得到铸芯生坯；

B.将铸芯生坯经脱脂得到铸芯；

所述步骤A中的3D打印机为DLP光固化打印机或SLA光固化打印机；

所述步骤B中，脱脂工艺为以10～20℃/h的升温速率升到200～300℃，保温30～60min，然后将炉体冷却至室温，即得到铸芯。