[发明专利]一种石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料

摘要

本发明公开了一种石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、功能材料1~3、石墨烯量子点及多孔石墨烯；所述石墨烯量子点占聚乳酸的重量百分比为0.5~1%，所述多孔石墨烯占ABS总重量的重量百分比为0.1~2%。该石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料，不仅具有更加优异的力学电学性能和磁性能，而且具有最佳的驱蚊抗菌性能，进一步拓宽了3D打印材料的应用范围。

主权项

一种石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、功能材料1~3、石墨烯量子点及多孔石墨烯；；所述磁性复合材料由石墨烯/氧化铁粉末和多壁碳纳米管/钕铁硼粉末按重量比3:2组成；所述复合填料由石墨烯/SiO₂复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料按重量比3:1组成；所述功能材料由多壁碳纳米管/纳米银/SiO₂抗菌材料和驱蚊颗粒按重量比3:2组成；所述石墨烯量子点占聚乳酸的重量百分比为0.5~1%，所述多孔石墨烯占ABS总重量的重量百分比为0.1~2%；所述石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料制备方法如下：（1）预处理聚乳酸原料：将聚乳酸原料粉碎成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，即得预处理聚乳酸；（2）制备PLA/填料母粒：将复合填料超声搅拌分散于纯水中，得复合填料溶液，备用；在加热温度下，将一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第一份、第二份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第一份聚乳酸溶液，滴加复合填料溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加石墨烯量子点溶液，超声搅拌30~60min，得到填料聚乳酸混合液；将填料聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将填料聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/填料母粒；（3）制备PLA/磁粉母粒：将磁性复合材料超声搅拌分散于纯水中，得磁性复合物溶液，备用；在加热温度下，将另一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第三份、第四份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第三份聚乳酸溶液，滴加磁性复合物溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第四份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加石墨烯量子点溶液，超声搅拌30~60min，得到磁粉聚乳酸混合液；将磁粉聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将磁粉聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/磁粉母粒；（4）制备石墨烯改性ABS/功能母粒：在室温下以1000~1500r/min的转速条件下，向容器中陆续加入本体法ABS、乳液法ABS、功能材料及多孔石墨烯，高速搅拌30~60min充分混合；将得到的混合物送入旋转式喷嘴喷雾干燥器进行喷雾干燥，进口温度185℃，通过喷雾干燥出口快速冷却得到石墨烯改性ABS/功能母粒；（5）将PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒与石墨烯改性的ABS/功能母粒、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丁基三苯基溴化膦混合，经双螺杆挤出机于185℃下进行熔融共混，制备出具有磁性特性的共连续ABS/PLA合金，再经料条成型机制造出石墨烯改性的驱蚊抗菌型3D打印磁性材料。