基于水竹改性的3D打印机底座材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水竹改性的3D打印机底座材料及其制备方法，该制备方法包括：1)将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；2)将聚异丁烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得3D打印机底座材料。通过该方法制得的3D打印机底座材料具有优异的抗冲击性能和抗老化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3D打印机底座材料，具体地，涉及一种基于水竹改性的3D打印机底座材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印机底座是3D打印机中比较重要的组件之一，3D打印机底座只要起的是支撑和承重的作用。在实际生产中，对3D打印机底座的要求是具有优异的稳定性以及力学性能。目前，3D打印机底座按照材质划分，可以分为金属底座和高分子底座。金属底座虽然具有强的力学性能，但是金属底座的成本高。高分子底座虽然成本较为廉价，但是高分子底座的力学性能以及抗老化方面均较差，故极大地影响了高分子底座在3D打印机中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于水竹改性的3D打印机底座材料及其制备方法，通过该方法制得的3D打印机底座材料具有优异的抗冲击性能和抗老化性能。为了实现上述目的，本专利技术提供了本专利技术提供了一种基于水竹改性的3D打印机底座材料的制备方法，包括：1)将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；2)将聚异丁烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得3D打印机底座材料。本专利技术进一步提供了一种基于水竹改性的3D打印机底座材料，该3D打印机底座材料通过上述的方法制备而成。通过上述技术方案，本专利技术第一步是：将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；第二步是：将聚异丁烯、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得3D打印机底座材料。通过各步骤之间以及各物料之间的协同作用，使得制得的3D打印机底座材料不仅具有优异的力学性能，同时也具有优异的抗老化性能。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种基于水竹改性的3D打印机底座材料的制备方法，包括：1)将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；2)将聚异丁烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得3D打印机底座材料。在本专利技术的步骤1)中，杀青的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，杀青至少满足以下条件：杀青温度为145-160℃，杀青时间为25-35min。在本专利技术的步骤1)中，水竹粉末以及竹炭粉的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，水竹粉末的粒径为0.1-0.3mm，竹炭粉的粒径为0.2-0.5mm。在本专利技术的步骤1)中，浸泡条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，浸泡至少满足以下条件：浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为2-3h。在本专利技术的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，相对于100重量份的水竹，竹炭粉的用量为27-35重量份，吗啉的用量为42-46重量份，盐酸的用量为120-150重量份且盐酸的质量分数为20-25％。在本专利技术的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤2)中，相对于100重量份聚异丁烯，改性组合物的用量为21-25重量份，聚丙烯腈的用量为41-46重量份，聚丁二烯的用量为20-28重量份，二氧化钛的用量为10-17重量份，异丁基三乙氧基硅的用量为11-19重量份，二硫化四甲基秋兰姆的用量为7-16重量份，钢纤维的用量为14-26重量份，海泡石粉的用量为10-18重量份，已二酸二辛酯的用量为12-30重量份，硼酸锌的用量为7-17重量份。在本专利技术的步骤2)中，钢纤维的尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，钢纤维为圆柱体且至少满足以下条件：长度为1-5mm，径向截面上的直径为0.1-0.3mm。在本专利技术的步骤2)中，聚异丁烯、聚丙烯腈以及聚丁二烯的分子量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，聚异丁烯的重均分子量为3500-5500，聚丙烯腈的重均分子量为4000-7000，聚丁二烯的分子量维护8000-12000。在本专利技术的步骤2)中，熔融的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，熔融至少满足以下条件：熔融温度为180-195℃，熔融时间为42-46min。在本专利技术的步骤2)中，冷却的温度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，冷却的温度为15-35℃。本专利技术进一步提供了一种基于水竹改性的3D打印机底座材料，该3D打印机底座材料通过上述的方法制备而成。以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。实施例11)将水竹于155℃下杀青30min、碾碎至粒径为0.2mm，接着将水竹粉末、竹炭粉(粒径为0.3mm)、吗啉、盐酸(质量分数为24％)按照100：30：44：130重量比于75℃混合浸泡2.5h，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；2)将聚异丁烯(重均分子量为4500)、改性组合物(重均分子量为5000)、聚丙烯腈(重均分子量为10000)、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维(长度为3mm，径向截面上的直径为0.2mm)、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌按照100：23：43：25：14：16：10：20：15：20：1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水竹改性的3D打印机底座材料的制备方法，其特征在于，包括：1)将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；2)将聚异丁烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得所述3D打印机底座材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于水竹改性的3D打印机底座材料的制备方法，其特征在于，
包括：
1)将水竹进行杀青、碾碎，接着将水竹粉末与竹炭粉混合并浸泡于吗
啉与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；
2)将聚异丁烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚丁二烯、二氧化钛、异丁
基三乙氧基硅、二硫化四甲基秋兰姆、钢纤维、海泡石粉、已二酸二辛酯和
硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以制得所述3D打印机底座材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述杀青至
少满足以下条件：杀青温度为145-160℃，杀青时间为25-35min。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述水竹粉
末的粒径为0.1-0.3mm，所述竹炭粉的粒径为0.2-0.5mm。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在步骤1)中，所述浸泡至
少满足以下条件：浸泡温度为70-80℃，浸泡时间为2-3h。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其中，在步骤1)中，
相对于100重量份的所述水竹，所述竹炭粉的用量为27-35重量份，所述吗
啉的用量为42-46重量份，所述盐酸的用量为120-150重量份且所述盐酸的
质量分数为20-25％。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗泽，吕月林，吕晨，黄仲佳，郑兰斌，吴志华，刘俊松，
申请(专利权)人：安徽省春谷三D打印智能装备产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34