The invention relates to a 3D printing materials modified chitosan based on the raw materials by weight: 80 chitosan modified styrene butadiene rubber 20 100 copies, 40 copies, 35 copies of 20 kaolin, silane coupling agent 10 15, hydroxypropyl methyl cellulose 10 15, poly lactone 1 liquid paraffin 1 4 copies, 4 copies, 5 copies of polyethylene glycol 1, nanometer porous activated carbon 2 5, sodium polyphosphate 2 6 copies, 9 copies of the 3 nano silica, talcum powder 3 9 copies, 6 copies of the 2 zeolite powder, surfactant 1 4 copies, 5 copies of 3 antioxidants. By the addition of modified chitosan, increase the biodegradation rate of the materials, the increase of material flexibility and integration with rubber and other organic polymer components, the synergistic effect of the raw material mixture, with anti impact toughness, tensile strength is high, easy molding, simple molding process.
【技术实现步骤摘要】
一种基于改性壳聚糖的3D打印材料
本专利技术涉及3D打印材料的
,尤其涉及一种以可生物降解材料为主要成分的环保型3D打印材料。
技术介绍
3D打印技术又称增材制造技术,是目前正在逐渐发展起来的快速成型领域的一种新兴制造技术,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。这是一种环保且凸显个性化的快速成形技术,具有个性化程度高、成型体积小、成本低、污染低、使用方便等优点。其基本原理主要是以高分子材料为基材,采用熔融沉积成型技术,通过逐层打印堆积方式完成对物体的构造和形成。随着3D打印技术的发展和应用,材料成为限制3D打印技术未来走向的关键之一,在某种程度上,材料的发展决定着3D打印能够有更广泛的应用。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料、木质材料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。现今3D打印材料用的最多最广泛的是一些能够自然降解的材料,这些材料具有环保、易于后期处理等特点,然而很多降解材料又存在力学性能不强、生产成本较高的问题,因此寻求一种既能在性能上满足3D打印技术要求又容易获得、成本较低的可降解材料成为当前需要解决的问题。甲壳素又名甲壳质,学名几丁质(chitin),是一种直链天然氨基多糖,也是目前发现的唯一带有正电荷的可食性动物纤维。每年天然甲壳素的产量高达千亿吨之多,海洋生物中甲壳素产量达100亿吨以上,是自然界中数量仅次于纤维素的第二大天然生物质材料。作为结构物质,甲壳素主要分布于真菌、原 ...
【技术保护点】
一种基于改性壳聚糖的3D打印材料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性壳聚糖80‑100份,丁苯橡胶20‑40份,高岭土20‑35份,有机硅烷偶联剂10‑15份,羟丙基甲基纤维素10‑15份,聚己内酯1‑4份,液体石蜡1‑4份,聚乙二醇1‑5份,纳米级多孔活性炭2‑5份,多聚磷酸钠2‑6份,纳米二氧化硅3‑9份,滑石粉3‑9份,沸石粉2‑6份,表面活性剂1‑4份,抗氧化剂3‑5份。
【技术特征摘要】
1.一种基于改性壳聚糖的3D打印材料,其特征在于,其原料按重量份包括:改性壳聚糖80-100份,丁苯橡胶20-40份,高岭土20-35份,有机硅烷偶联剂10-15份,羟丙基甲基纤维素10-15份,聚己内酯1-4份,液体石蜡1-4份,聚乙二醇1-5份,纳米级多孔活性炭2-5份,多聚磷酸钠2-6份,纳米二氧化硅3-9份,滑石粉3-9份,沸石粉2-6份,表面活性剂1-4份,抗氧化剂3-5份。2.根据权利要求1所述的一种基于改性壳聚糖的3D打印材料,其特征在于,所述的改性壳聚糖按如下工艺进行制备:(1)取克氏原螯虾外壳清洗、烘干、粉碎后加入过量的2mol/L盐酸溶液浸泡反应24h,过滤得到固体,水洗至中性,将所得固体加入过量的50g/L氢氧化钠溶液在大约90℃-95℃下处理5小时,过滤后加入适量的无水乙醇洗涤,干燥得到天然甲壳素,称取所得天然甲壳素和水放入反应容器中,搅拌使天然甲壳素分散到水中,形成均匀的悬浊溶液,天然甲壳素和水的重量比为1∶(7-8);(2)将悬浊溶液升高温度到50℃,滴加双氧水和醋酸混合溶液,在40min内滴加完;在60-70℃温度下搅拌3-4h,得低分子量甲壳素半澄清溶液;双氧水和醋酸混合溶液中,双氧水的质量百分比浓度为50%、醋酸的质量百分比浓度为60%;双氧水和醋酸混合溶液总重量为悬浊溶液重量的3.0-4.5%;(3)在低分子量甲壳素半澄清溶液中加入氢氧化钠溶液,保持体系温度在65-70℃,搅拌20h,形成均一、澄清的低聚壳聚糖溶液;氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为50%;低分子量甲壳素半澄清溶液与氢氧化钠溶液的重量比为(1.9-2.1)∶1;(4)将所得低聚壳聚糖溶液加热到温度为65-70℃,滴加环氧乙烷,在40-60min内滴加完毕;环氧乙烷用量为低聚壳聚糖溶液质量的5%;(5)加...
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