[发明专利]一种用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料及制备方法

摘要

本发明属于3D打印材料的技术领域，提供了一种用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料及制备方法。该方法制备磺酸基共聚凝胶的前躯体，在凝胶形成过程中加入碳酸钙晶须，得到的复合凝胶与聚合物粉末、低熔点热敏蜡与MS胶的固化剂混合物、液体增粘剂混合，制得用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料。与传统方法相比，本发明的制备的聚合物膏状材料用于3D打印时，溶剂挥发速度快，打印坯体固化速度，强度高，可有效避免坍塌，显著提升了打印效率和打印精度，并且实用性强，打印效果好，可广泛用于3D打印领域。

主权项

一种用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料的制备方法，其特征在于，制备磺酸基共聚凝胶的前躯体，在凝胶形成过程中加入碳酸钙晶须，得到的复合凝胶与聚合物粉末、低熔点热敏蜡与MS胶的固化剂混合物、液体增粘剂混合，制得用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料，制备的具体步骤如下：（1）将乙二醇溶于水，加入2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸和甲基丙烯酸‑2‑羟基丙酯，通入氮气10~15min，然后加入引发剂，加热至68~72℃，共聚15~18min得到磺酸基共聚凝胶的前躯体；其中：2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸25~32重量份、甲基丙烯酸‑2‑羟基丙酯18.5~24重量份、引发剂0.5~1重量份、乙二醇15~20重量份、水23~41重量份；（2）在步骤（1）制得的磺酸基共聚凝胶的前躯体中加入交联剂和碳酸钙晶须，降温至55~60℃，继续聚合3~5min，随着凝胶的生成将晶须负载于其中，制得含碳酸钙晶须的磺酸基共聚凝胶；其中：磺酸基共聚凝胶的前躯体63~71重量份、交联剂1~2重量份、碳酸钙晶须28~35重量份；（3）将步骤（2）制得的含碳酸钙晶须的磺酸基共聚凝胶与聚合物粉末、低熔点热敏蜡与MS胶的固化剂混合物、液体增粘剂在高速混合机中进行分散混合20~30min，制得用于3D打印的高强速凝聚合物膏状材料；其中：含碳酸钙晶须的磺酸基共聚凝胶30~40重量份、聚合物粉末40~54重量份、低熔点热敏蜡与MS胶的固化剂混合物15~18重量份、液体增粘剂1~2重量份。