一种尼龙微球3D打印材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种尼龙微球3D打印材料、制备方法及其在3D打印的应用，尼龙微球3D打印材料是由尼龙微球150～200份、纳米麦饭石10～40份、偶联剂2～10份、润滑剂0.5～5份、光稳剂0.1～5份、消泡剂0.1～5份、流平剂0.1～5份、抗氧剂0.1～2份制备而成。本发明专利技术制备的材料较全部采用纳米微球相比能够显著提高冲击强度，具有一定的抗菌性，操作工艺简单且能够大幅削减成本，适于大规模生产。

Nylon microsphere 3D printing material and preparation method thereof

The invention provides a nylon microsphere 3D printing materials, preparation method and its application in 3D printing, 3D printing material is nylon microspheres made of nylon 200, nano microspheres 150 ~ 10 ~ 40, stone coupling agent 2 - 10, 0.5 - 5, the lubricant light stabilizer 0.1 ~ 5 from 0.1 to 5, defoaming agent, leveling agent 0.1 ~ 5, 0.1 ~ 2 antioxidants prepared. Compared with all nano particles, the material prepared by the invention can remarkably improve impact strength, has certain antibacterial property, simple operation process, and can greatly reduce cost and is suitable for large-scale production.

【技术实现步骤摘要】
一种尼龙微球3D打印材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子
，具体涉及一种尼龙微球3D打印材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术出现已有二十年左右，但是真正大规模的资金和技术投入从近几年才开始，激光固化成型技术是采用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，按照由点到线、由线到面的顺序完成一个层面的绘制，然后通过垂直方向的移动固化其他层面，最终构成三维实体。3D打印是利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。常见的用于3D打印的尼龙粉末材料均采用将尼龙树脂直接粉碎或溶解于有机溶剂后结晶析出的方法制备，该原料的稳定性差，所得制品强度低、韧性差。尼龙微球是一种粒径可控的高分子量尼龙微球，由于尼龙微球的粒径小，不需要粉碎或溶解于有机溶剂后结晶析出就可直接作为3D打印的光敏材料，并且具有力学强度高、制备工艺简单和环保无污染等优点。麦饭石是一种对生物无毒、无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石，其为多孔结构，其比表面积大，具有很强的吸附能力。特别是粉末状麦饭石，其离子溶出和吸附作用增更强。本专利技术为了提高尼龙微球材料的抗冲击性与抗菌性，本专利技术特地将尼龙微球3D打印材料具有较高的力学强度和一定的抗菌性，扩大其应用能力。
技术实现思路
本专利技术提供了一种尼龙微球3D打印材料及其制备方法，达到提高尼龙微球3D打印材料的力学强度和抗菌性。本专利技术的第三个目的是提供尼龙微球3D打印材料在3D打印的应用。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种麦饭石尼龙微球3D打印，由以下组分按重量份制备而成：尼龙微球150～200份，纳米麦饭石10～40份，偶联剂2～0份，润滑剂0.5～5份，光稳剂0.1～5份，消泡剂0.1～5份，流平剂0.1～5份，抗氧剂0.1～2份。所述的尼龙微球为尼龙4、尼龙6、尼龙7、尼龙8或尼龙12微球，其粒径为0.3～300μm。所述的纳米麦饭石为灰色或灰白色粉末，粒径50～100nm，比表面积为30～9m2/g。所述的偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷或马来酸酐接枝聚丙烯。所述的润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。所述的光稳剂为2，4-二羧基二苯甲酮、氯化苯并三唑或2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。所述的消泡剂为二甲基聚硅氧烷、环氧乙烷环氧丙烷共聚醚和聚醚硅氧烷中的至少一种。所述的流平剂为有机硅-环氧乙烷共聚物、有机硅-环氧丙烷共聚物和聚二甲基硅氧烷中的至少一种。所述的抗氧剂为四(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯或N，N’-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一种。本专利技术的另一个目的是提供上述尼龙微球3D打印材料的制备方法包括以下步骤：在容器中陆续加入尼龙微球100份、纳米麦饭石10～40份、润滑剂0.5～5份、光稳剂0.1～5份、消泡剂0.1～5份、流平剂0.1～5份和抗氧剂0.1～2份，在35℃～85℃条件下高速搅拌20～40min至分散均匀得尼龙微球3D打印材料。本专利技术的有益效果：1、本专利技术采用的纳米麦饭石一种具有生物活性、表观为白色或灰色粉末的复合型矿物，粒径50～100nm，比表面积为30m～90m2/g。纳米麦饭石具有多孔结构、表面积大，填充尼龙微球后可以提高其冲击强度。此外纳米麦饭石粉末对色素和细菌有较强的吸附能力，使改性后的尼龙微球材料具有可观的抗菌性。2、本专利技术制备的尼龙微球3D打印材料中采用了高分子量的尼龙微球，从而提高了尼龙微球3D打印材料的力学强度。3、由于纳米麦饭石成本约为尼龙微球5％～10％，使用纳米麦饭石来尼龙微球3D打印，从而大幅削减了尼龙微球3D打印材料的生产成本。4、尼龙微球3D打印材料能够直接通过3D打印设备制造复杂结构制件，ASTMD256检测制件的冲击强度，本专利技术尼龙微球3D打印材料3D打印的制件冲击强度最大为185MPa，较纯尼龙微球相比提高了40％；并适于大规模生产。5、由于尼龙微球3D打印材料具有抗菌性，经Kindy-Bauer法检测抗菌性实验可知，本专利技术的尼龙微球3D打印材料3D打印制件的在大肠杆菌环境下抑菌环最大直径达到55mm，具有明显的抗菌性，所以用本专利技术的尼龙微球3D打印材料经3D打印设备制成制件后可直接用于电子电器和水质净化等相关领域，扩大了制件的应用范围。具体实施方式下面结合具体实例对本
技术实现思路
进行进一步的说明，但所述实施例并非是对本专利技术实质精神的简单限定，任何基于本专利技术实质精神所作出的简单变化或等同替换均应属于本专利技术所要求保护的范围之内。如无特别说明，各实例中所述份数均为重量份。下面各实施例与对照实施例经3D打印制成的制件样品在23℃、50％湿度下调节24小时后，分别采用ASTMD256和Kindy-Bauer法检测其冲击强度和抗菌性，具体数据见表一。本专利技术的具体实施例如下：实施例1(1)按以下比例配备原料：尼龙4微球150份，纳米麦饭石10份，偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷2份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺0.5份润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.5份，光稳剂2，4-二羧基二苯甲酮0.1份，光稳剂2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮0.1份，消泡剂二甲基聚硅氧烷0.1份，消泡剂环氧乙烷环氧丙烷共聚醚0.1份，流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物0.1份，流平剂有机硅-环氧丙烷共聚物0.1份，抗氧剂四(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.1份，抗氧剂N，N’-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.1份。(2)在容器中陆续加入上述原料，在35℃条件下高速搅拌40min至分散均匀得尼龙微球3D打印材料；(3)在3D打印设备上将尼龙微球3D打印材料制备为制件，工艺参数为：光源功率5W，扫描速度1000mm/s，烧结厚度为0.2mm。成型制件性能检测见表一。实施例21)按以下比例配备原料：尼龙4微球160份，纳米麦饭石10份，偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷10份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺1份，光稳剂2，4-二羧基二苯甲酮1份，消泡剂二甲基聚硅氧烷1份，流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物1份，抗氧剂四(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1份。(2)在容器中陆续加入上述原料，在35℃条件下高速搅拌40min至分散均匀得尼龙微球3D打印材料；(3)在3D打印设备上将尼龙微球3D打印材料制备为制件，工艺参数为：光源功率5W，扫描速度1000mm/s，烧结厚度为0.2mm。成型制件性能检测见表一。实施例3(1)按以下比例配备原料：尼龙6微球170份，纳米麦饭石10份，偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯5份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺2份，光稳剂2，4-二羧基二苯甲酮2份，消泡剂二甲基聚硅氧烷2份，流平剂有机硅-环氧乙烷共聚物2份，抗氧剂四(3，5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯1.5份。(2)在容器中陆续加入上述原料，在35℃条件下高速搅拌40min至分散均匀得尼龙微球3D打印材料；(3)在3D打印设备上将尼龙微球3D打印材料制备为制件，工艺参数为：光源功率5W，扫描速度1000mm/s，烧结厚度为0.15mm。成型制件性能检测见表一。实施例4(1)按以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：尼龙微球 150～200份，纳米麦饭石 10～40份，偶联剂 2～10份，润滑剂 0.5～5份，光稳剂 0.1～5份，消泡剂 0.1～5份，流平剂 0.1～5份，抗氧剂 0.1～2份。

【技术特征摘要】
1.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：由以下组分按重量份制备而成：尼龙微球150～200份，纳米麦饭石10～40份，偶联剂2～10份，润滑剂0.5～5份，光稳剂0.1～5份，消泡剂0.1～5份，流平剂0.1～5份，抗氧剂0.1～2份。2.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：所述的尼龙微球为粒径为0.3～300μm的尼龙4微球、尼龙6微球、尼龙7微球、尼龙8微球或尼龙12微球。3.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：所述的纳米麦饭石为灰色或灰白色粉末，其粒径为50～100nm、比表面积为30～90m2/g。4.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：所述的偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷或马来酸酐接枝聚丙烯。5.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：所述的润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。6.一种尼龙微球3D打印材料，其特征在于：所述的光稳剂为2，4-二羧基二苯甲酮、氯化苯并三唑或...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾伟宏，叶兰，
申请(专利权)人：芜湖启泽信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34