本发明专利技术涉及一种3D打印用材料及其制备方法，属于3D打印用材料领域。一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料(粘结剂)，其特征在于：该材料由混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料和溶剂制备而成，混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料、溶剂按照质量份数配比为(1～30)：(1～20)：(1～98)，通过高速剪切机剪切共混得到。制备出的高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料具有粘结强度高、韧性好的特点，同时三维打印机用粉末材料不需经过预处理，适合大规模、快速生产复杂产品。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料及其制备方法，属 于3D打印用材料领域。
技术介绍
3D打印机出现在上个世纪下半叶，3D打印技术的出现彻底改变传统制造业效率 低、周期长、成本高以及难以制备复杂产品等缺点。3D打印机的工作原理与普通喷墨打印机 基本原理相同，是采用分层打印的办法来实现快速成型的设备。通过计算机控制把材料进 行分层打印，最终将模型转化成立体实物。3D打印技术采用分层打印来实现，每层的打印主 要由两步：首先在所需要打印的区域打印上一层特殊的粘结剂；其次在打印有粘结剂的区 域均匀的打印上一层粉末材料，当粉末材料遇到胶水后会迅速地粘结或交联；下一层的打 印是重复该步骤，经过这样的重复打印完成即可得到产品。目前三维立体打印机常用的胶粘结剂材料主要是水性的粘结剂，例如，以淀粉基 复合粉末、水泥及石膏等粉末采用的粘结剂是水、无机、有机溶剂等以及一些高分子树脂 等。中国专利号CN102093646A，专利技术创造名称为：一种用于三维打印快速成型的材料及其 制备方法。该方案公开了改性粉末材料A和粘结剂B的制备方法：改性粉末材料A的制备： 将粉末材料与第一溶剂加入到球磨机或研磨机中研磨，得到粉末材料预处理料；将表面活 性剂，润滑剂，有机树脂逐次加入到第二溶剂中，搅拌分散2~3h，得到改性液；将粉末材料 预处理料与改性液混合，放入研磨机中，常温混合，研磨，干燥，研磨粉碎，得到改性粉末材 料A;粘结剂B的制备：按质量份数计，将1000份的第三溶剂、0~15份颜料和1~10份树 脂加入搅拌机中，常温搅拌2~3h，待分散均匀稳定后，得到粘结剂B。使用时，1份粉末材 料A与0. 01~0. 07份粘结剂B配合使用。其不足之处在于所使用的粉末材料需要经过改 性处理且打印出来的制品的强度低、韧性差。
技术实现思路
针对上述存在的问题，本专利技术的主要目的在于一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基 3D打印用材料及制备方法，该方法制备的3D打印用材料具有粘结强度高、韧性好的特点。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种高韧性的纳米纤维增强橡胶 基3D打印用材料（粘结剂），其特征在于：该材料由混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强 材料和溶剂制备而成，混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料、溶剂按照质量份数配比 为（1~30) : (1~20) : (1~98)，通过高速剪切机剪切共混得到。 所述混炼橡胶是由生胶、增粘树脂、补强剂、填充剂、增塑剂、防老剂、活性剂、促进 剂、硫化剂所组成，各原料所占质量份数为：【主权项】1. 一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于：该材料由混炼橡 胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料和溶剂制备而成，混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增 强材料、溶剂按照质量份数配比为（1~30) : (1~20) : (1~98)，通过高速剪切机剪切共 混得到。2. 如权利要求1所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述混炼橡胶是由生胶、增粘树脂、补强剂、填充剂、增塑剂、防老剂、活性剂、促进剂、硫化 剂所组成，各原料所占质量份数为：3. 如权利要求1所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述热塑性聚合物纳米纤维增强材料是将热塑性聚合物母粒与乙酸丁酸纤维素按质量比 (10-50) : (50-90)制备而成，所述热塑性聚合物母粒为PVA-co-PE、PTT、PA6、HDPE、PBT、 iPP、IPET-PEG 中一种。4. 如权利要求1所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述溶剂为丙酮、乙醇、汽油、二氯甲烷、四氯化碳中的任意一种或任意两种以上按任意质 量配比的混合。5. 如权利要求2所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述生胶是由氯丁橡胶、丁腈橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、三 元乙丙橡胶、二元乙丙橡胶、硅橡胶中的任意一种或任意两种以上按任意质量配比的混合。6. 如权利要求2所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述增粘树脂为固体古马隆树脂、液体古马隆树脂、对叔丁基苯酚甲醛树酯（2402R)、液体 丁腈橡胶中的任意一种或任意两种以上按任意质量配比的混合。7. 如权利要求2所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述补强剂为高耐磨炭黑、半补强炭黑、快压出炭黑、中粒子热裂法炭黑以及白炭黑其中的 任意一种或任意两种以上按任意质量配比的混合。8. 如权利要求2所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述填充剂为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、陶土、钛白粉中的任意一种或任意 两种以上按任意质量配比的混合。9. 如权利要求2所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于： 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二辛酯、TP90B、TP95、环氧大 豆油、机油、黑油膏中的任意一种或任意两种以上按任意质量配比的混合； 所述防老剂分为物理防老剂和化学防老剂，其中物理防老剂为石蜡；化学防老剂为防 老剂4010NA、防老剂RD、防老剂A、防老剂D、防老剂AW、防老剂4020、防老剂MB中的任意一 种或任意两种以上按任意质量配比的混合； 所述活性剂为氧化锌、硬脂酸中的任意一种或两种按任意质量配比的混合； 所述促进剂为促进剂NA-22、促进剂D、促进剂CZ、促进剂NOBS、促进剂DM、促进剂M、促 进剂TMTD、促进剂TRA中的任意一种或任意两种以上按任意质量配比的混合； 所述硫化剂为氧化锌、氧化镁、硫磺、过氧化二异丙苯（DCP)中的任意一种或任意两种 以上按任意质量配比的混合。10.如权利要求1所述一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料的制备方法， 其特征在于包括如下步骤： 1) 混炼橡胶的制备： 按各原料所占质量份数为：生胶100份，增粘树脂5~30份，补强剂5~50份，填充 剂10~60份，增塑剂10~40份，防老剂0~5份，活性剂3~10份，促进剂0. 5~4份， 硫化剂1~10份；选取生胶、增粘树脂、补强剂、填充剂、增塑剂、防老剂、活性剂、促进剂和 硫化剂； 将生胶与增粘树脂加到开炼机上塑炼，待生胶与增粘树脂的母炼胶门尼粘度达到 40-70后，向开炼机中加入防老剂、活性剂、促进剂，待上述完全混入后，然后加入补强剂、填 充剂、增塑剂，待上述完全混入后，最后加入硫化剂，得到混炼橡胶； 2) 热塑性聚合物纳米纤维增强材料的制备： 将热塑性聚合物母粒与乙酸丁酸纤维素按质量比（10-50):(50-90)均匀混合后经双 螺杆挤出机熔融挤出、牵伸得到热塑性聚合物/乙酸丁酸纤维素共混纤维；热塑性聚合物/ 乙酸丁酸纤维素共混纤维经丙酮萃取，得到热塑性聚合物纳米纤维；将上述萃取得到的热 塑性聚合物纳米纤维在粉碎机的高速剪切作用下粉碎，得到分散均匀的热塑性能聚合物纳 米纤维增强材料； 3) 按混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料、溶剂按照质量份数配比为（1~30): (1~20) :(1~98)，选取混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高韧性的纳米纤维增强橡胶基3D打印用材料，其特征在于：该材料由混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料和溶剂制备而成，混炼橡胶、热塑性聚合物纳米纤维增强材料、溶剂按照质量份数配比为(1～30)：(1～20)：(1～98)，通过高速剪切机剪切共混得到。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王栋，夏明，周舟，刘琼珍，陶义飞，李沐芳，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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