[发明专利]具有光致发光性的3D打印材料、3D打印线材及制备方法

说明书

本发明公开了具有光致发光性的3D打印材料、3D打印线材及制备方法，首先将聚己内酯溶解于甲苯溶液中，得到混合液；然后将卤化铅、甲基卤化铵、油酸、正辛胺溶于溶剂中，获得钙钛矿量子点的前驱体溶液MAPbX₃，X表示卤族元素Br、I、Cl中的至少一种；最后将钙钛矿量子点的前驱体溶液滴加至混合液中，离心后去除沉淀，得到的上清液，蒸发上清液中的甲苯，得到复合材料。经实验发现，本发明方法制备的复合材料光、水、热稳定性均得到了提升；一步形成PQDs‑PCL复合材料，简化了复合材料的制备步骤。

技术领域

本发明属于功能材料制备技术领域，具体涉及一种具有光致发光性的3D打印材料、3D打印线材及制备方法。

背景技术

3D打印已经在小批量、个性化的材料制造方面展现出了它的价值，比如铸造行业、建筑行业、航空业、医学人体影像的实体成型等。熔融沉积建模(Fused DepositionModelling,FDM)是3D打印一种形式，已成为增材制造技术中最著名和最受欢迎的形式之一。FDM通常以高分子材料为线材原料进行熔融挤出成型，线材原料如聚乳酸PLA、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS等，这些高分子材料存在功能单一的问题，限制了FDM打印技术在功能材料和功能器件制备中的应用。

而具有发光特性的3D打印材料的制备，可以赋予线材荧光特性，如利用这些发光特性的线材3D打印制造光导管以及其它复杂的荧光设备和荧光显示器等，也可以用于防伪应用，解决了目前3D打印行业中材料的功能性单一的问题，可以使得3D打印的应用面更为广泛。

目前有文献中报道了将梯度合金镉硫硒化物量子点(CdSSe量子点)嵌入到PLA(聚乳酸)基质中制备3D打印线材，但是CdSSe量子点的合成条件苛刻，需要在高温以及惰性气氛下合成，且成本较高，限制了线材进一步的应用。

发明内容

针对以上技术需求，本发明提出了具有光致发光性的3D打印材料、3D打印线材及制备方法，解决现有的具有光致发光性的3D打印材料稳定性差、制备条件要求高等问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种具有光致发光性的3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将聚己内酯溶解于甲苯溶液中，得到混合液；所述聚己内酯质量与甲苯的体积比为10～50mg:1mL；

步骤2，将卤化铅、甲基卤化铵、油酸、正辛胺溶于溶剂中，获得钙钛矿量子点的前驱体溶液MAPbX₃，X表示卤族元素Br、I、Cl中的至少一种；

所述卤化铅与甲基卤化铵的物质的量比为4:4～4:5；

所述卤化铅与甲基卤化铵的物质的量之和与甲苯的体积比为0.36mmol:50～100ml；

步骤3，将步骤2的钙钛矿量子点的前驱体溶液滴加至步骤1的混合液中，离心后去除沉淀，得到的上清液，蒸发上清液中的甲苯，得到复合材料。

优选的，所述卤化铅为PbBr₂、PbI₂、PbCl₂中的至少一种，所述甲基卤化铵为MABr、MAI、MACl中的至少一种。

优选的，所述油酸和正辛胺的加入体积比为20:1～25:1；所述卤化铅和甲基卤化铵的总质量与油酸的加入体积的比例为1mmol:1～2mL。

优选的，所述步骤2中溶剂的加入量按照甲基卤化铵物质的量:卤化铅物质的量:溶剂的体积＝0.16mmol:0.2mmol:5ml。

优选的，所述溶剂为二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜中的一种或一种以上的混合液。

优选的，所述离心转速为6000～8000rpm。