[发明专利]一种抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料

摘要

本发明公开了一种抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚氨酯90~100份，复合填料5~10份，功能材料1~5份，石墨烯0~5份，光稳定剂0.1~1份，偶联剂5~10份，流平剂0.1~2份，分散润滑剂1~6份和抗氧剂0.1~1份；其中，所述功能材料包括纳米银/TiO2抗菌材料与多壁碳纳米管/纳米ZnO除醛材料。本发明利用硅藻土的吸附和缓释功能，胶囊缓释技术，将抗菌及除醛材料存储在硅藻土中并缓慢的释放出来，最大程度的增加产品的抗菌及除醛效果；而且制得的所述热塑性聚氨酯复合材料还具有良好的柔韧性和优异的力学性能，进一步拓宽了3D 打印的应用范围。

主权项

一种抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚氨酯90~100份，复合填料5~10份，功能材料1~5份，石墨烯0~5份，光稳定剂0.1~1份，偶联剂5~10份，流平剂0.1~2份，分散润滑剂1~6份和抗氧剂0.1~1份；其中，所述功能材料包括纳米银/TiO2抗菌材料与多壁碳纳米管/纳米ZnO除醛材料；所述复合填料按重量比3：2由石墨烯/ SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料组成；所述3D打印用聚氨酯复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）预处理聚氨酯原料：将聚氨酯原料粉碎成300目粉末，分散于纯水中，超声1小时后，边超声边微波辐照1小时；停止超声及微波辐照，洗涤，出料，干燥，即得预处理聚氨酯；（2）制备第一PU母粒：将石墨烯/ SiO2复合填料超声搅拌分散于纯水中，得第一分散液，备用；将石墨烯/碳酸钙复合填料超声搅拌分散于纯水中，得第二分散液，备用；在加热温度下，将五分之三的预处理聚氨酯溶解于有机溶剂中，得到聚氨酯溶液，一分为三得第一份、第二份、第三份聚氨酯溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第一份聚氨酯溶液，滴加第一分散液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二份聚氨酯溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二分散液，超声搅拌30~60min；继续滴加第三份聚氨酯溶液，超声搅拌30~60min，得到聚氨酯混合液；将聚氨酯混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将聚氨酯混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得第一PU母粒；（3）制备第二PU母粒：将功能材料超声搅拌分散于纯水中，得功能材料分散液，备用；在加热温度下，将五分之一的预处理聚氨酯溶解于有机溶剂中，得到聚氨酯溶液；恒温状态下，边高速搅拌边超声聚氨酯溶液，滴加功能材料分散液，超声搅拌30~60min，得到聚氨酯混合液；将聚氨酯混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200~300ml/min的速度将聚氨酯混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得第二PU母粒；（4）将剩余预处理聚氨酯，第一PU母粒，第二PU母粒，光稳定剂，偶联剂，流平剂，分散润滑剂和抗氧剂熔融混合后加入到机械研磨粉碎机中，粉碎后得到平均粒径为30~40μm的聚氨酯复合材料粉末；置于95℃下干燥2h；将干燥后的粉末加入双螺杆挤出机，然后冷却成型得到成型线材，收卷，得到3D 打印机用的聚氨酯复合材料。