[发明专利]一种新型3D打印用塑料粘土材料

摘要

本发明公开了一种新型3D打印用塑料粘土材料，属于3D打印用材料制备技术领域，所述新型3D打印用塑料粘土材料以重量份为单位，由以下原料制成高岭土42‑60份、矿渣12‑20份、废弃塑料22‑30份、加成剂8‑15份、胶黏剂12‑18份。本发明把废弃塑料、矿渣作为制备3D打印材料的原料，这不仅可以大大降低生产成本，同时可以减少环境污染，节约资源，促进资源循环利用；本发明的新型3D打印用塑料粘土材料具有塑性好，易成型，力学性能好，精度高的优点，适用于3D打印成型技术，促进了3D打印成型技术的推广应用，具有广阔的市场前景。

主权项

一种新型3D打印用塑料粘土材料，其特征在于，以重量份为单位，由以下原料制成：高岭土42‑60份、矿渣12‑20份、废弃塑料22‑30份、加成剂8‑15份、胶黏剂12‑18份；所述加成剂以重量份为单位，由以下原料制成：发生剂1‑2份、偶联剂1‑2份、相容剂1‑2份、抗氧化剂0.6‑1.5份、安定剂0.6‑1.5份、架桥剂0.6‑1.5份、调节剂0.4‑1份、强化剂0.4‑1份、聚凝剂0.4‑1份、增韧剂0.4‑1份、增塑剂0.4‑1份、增稠剂0.4‑1份、抗霉剂0.2‑0.5份、稳定剂0.3‑0.5份、终止剂0.3‑0.5份；所述胶黏剂以重量份为单位，由以下原料制成：木薯淀粉4‑5份、己二酸二甲酯2‑4份、二甲基乙酰胺2‑3份、氢氧化钠1‑2份、环氧氯丁烷3‑4份；所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法，包括以下步骤：S1：取pH为8‑11，含水量≤8%的高岭土粉碎过100‑200目筛子，制得高岭土粉；S2：将矿渣粉碎过100‑200目筛子，制得矿渣粉；S3：将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度≤‑60℃下粉碎4‑6h，过80‑100目筛子，制得的混合物Ⅰ；S4：向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂，升温至162‑166℃，在转速为100‑150r/min下搅拌2‑3h，然后冷却至室温，制得混合物Ⅱ；S5：将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度≤‑10℃下粉碎，加入胶黏剂混合均匀，在温度为132‑135℃，转速为60‑80r/min下挤压造粒，然后冷却至室温，制得新型3D打印用塑料粘土材料；步骤S4中所述加成剂的制备方法，包括以下步骤：S41：将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110‑120℃，在转速为200‑300r/min下反应40‑50min，制得物料Ⅰ，所述发生剂为气溶胶发生剂，所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂，所述抗氧化剂为抗氧剂1010，所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁，所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂；S42：向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至140‑145℃，在转速为300‑400r/min下反应120‑150min，制得物料Ⅱ，所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂，所述强化剂为701粉强化剂，所述聚凝剂为聚合氯化铝，所述增韧剂为碳化硅晶须，所述增塑剂为己二酸二辛酯，所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂；S43：向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115‑118℃，在转速为200‑300r/min下反应60‑80min，制得加成剂，所述抗霉剂为邻苯基苯酚，所述稳定剂为肪酸类稳定剂，所述终止剂为苯乙烯；步骤S5中所述胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：S51：配制浓度为30‑35Be’的木薯淀粉浆Ⅰ；S52：向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为3%‑5%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺，然后在温度为35‑38℃，搅拌转速为60‑80r/min下进行交联接枝反应1‑1.5h，制得浆料Ⅱ；S53：向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷，然后在温度为40‑45℃，搅拌转速为60‑80r/min下进行交联反应0.4‑0.6h，制得浆料Ⅲ；S54：将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为105‑125℃下干燥，制得含水量≤8%的物料Ⅳ；S55：将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过100‑120目筛子，制得胶黏剂。