一种用于3D打印的夜光复合材料及其制备方法技术

一种用于3D打印的夜光复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域，其中：高分子聚合物：97‑99、颜料粉末：0.0001‑0.001、无机填料：0.0001‑0.001、夜光粉：0.005‑0.05、粘结料：0.5‑3、偶联剂：0‑0.003。其制备方法包括：1)对夜光粉进行表面处理；2)将高分子聚合物颗粒烘烤，使水分蒸发；再将其余组份的原料混合均匀；3)热融后进入冷却定型台冷却；4)将从冷却定型台出来后的成型物放入风干机吹干水份；经过双向激光测径仪测径后送入牵引机调径，经调径后的塑料丝进入力矩电机绕线即得3D打印高分子聚合物成品。其发明专利技术目的是保持良好的韧性和力学性质，显示出夜光或发光的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料，尤其涉及ABS[丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物]聚合物和PLA[聚乳酸]，特指一种用于3D打印的夜光复合材料。
技术介绍
3D打印技术是近目前逐渐热门兴起的一种快速成型技术，能在精确定位下逐层堆积构建各种三维物体。目前用于3D打印聚合物材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)和聚乙烯醇(PVA)等，而应用最为广泛的是PLA和ABS高聚物，其中PLA因其具有可生物降解性，无毒、无刺鼻性气味，熔融温度低、透明易染色、且价格便宜而最受欢迎。目前，随着3D打印机技术逐渐发展，对3D打印产品的功能性要求也日益增加。对具有夜光功能的3D打印材料更是目前紧缺的材料，夜光材料主要应用的领域有马路上的指示标志，室内的指示标志等，该材料可以白天吸收光能并储存，晚上发光，指示标志，既节能又环保。
技术实现思路
针对现有技术的缺失和市场发展的需要，本专利技术的目的在于提供一种用于3D打印的夜光复合材料及其制备方法。通过在3D打印原材料上进行功能化改性，实现夜光性能，概节能环保又丰富3D打印的材料和打印领域。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于3D打印的夜光复合材料及其制备方法，其复合材料在于其各组分按照重量份计为：其中，所述的高分子聚合物为分子量大于8万的聚乳酸(PLA)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)；所述的颜料粉末包括无机颜料和有机颜料，其中无机颜料为钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝中的一种；有机颜料为大红粉、偶淡黄、酞菁蓝、喹吖啶酮中的一种；所述的无机填料为超细碳酸钙，超细二氧化硅，滑石粉中的一种；所述的夜光粉为铝酸盐和硅酸盐中的其中一种，其中铝酸盐的有发黄绿色夜光的SrAl2O4和发蓝绿色夜光的Sr4Al7O25，硅酸盐的有发蓝色夜光的Sr2MgSi2O7；所述的粘结料为热固性弹性体、热塑性弹性体中的一种；所述的偶联剂为硅烷偶联剂，种类为KH—590、KH—570、KH—560和KH—550中的一种以上。其制备方法在于包括如下步骤：1)用夜光粉质量分数1％—50％的偶联剂对夜光粉进行表面处理，增加其表面活性，使之更有利于夜光粉与基体材料之间的相容或粘接；2)把97-99重量份的高分子聚合物颗粒烘烤2.5-3.2小时，使水分蒸发；再将0.001-0.01份的颜料、0.0001-0.001份的填料、0.005-0.05份的夜光粉以及0.5-3份的粘结料混合均匀；3)将混合均匀的原料投入螺杆挤出机中热融，挤出机的温度设置为：机头一区180-190℃、机筒一区190-200℃、机筒二区200-210℃、机筒三区195-210℃，从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以冷水冷却；4)将从冷却定型台出来后的成型物放入风干机吹干水份；经过双向激光测径仪测径后送入牵引机调径，经调径后的塑料丝进入力矩电机绕线即得3D打印高分
子聚合物成品。本专利技术中使用的纳米夜光粉末粒径为10-1000nm,其比表面积可达50-200m2/g。能较好地分散到高分子聚合物材料中。本专利技术制备的单丝的平均直径为1.75mm±2％和3mm±2％。本专利技术的3D打印聚合物材料在保持良好的韧性和力学性质外，还显示出了夜光或发光的性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述。实施例1ABS：99份铅铬黄：0.001份钛白：0.0005份黄绿色SrAl2O4夜光粉：0.015份SEBS：0.9815份偶联剂KH-590：0.002份先把ABS投入干燥机中烘烤3小时，使水分完全蒸发；再将配方量的原料投入混料机中混料10分钟；再将混合均匀的原料投入单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机头一区190℃、机筒一区195℃、机筒二区200℃、机筒三区196℃，主机转速设置为148.6RPM/min；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以水冷却；从冷却定型台出来后的成型丝状塑料进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过双向激光测径仪然后送入牵引机；最后塑料丝进入力矩电机绕线即得成品。实施例2ABS：99份铅铬黄：0.001份钛白：0.0005份蓝绿色Sr4Al7O25夜光粉：0.015份SEBS：0.9815份偶联剂KH-590：0.002份先把ABS投入干燥机中烘烤3小时，使水分完全蒸发；再将配方量的原料投入混料机中，混料机设置工作时间10分钟；将混合均匀的原料投入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机头一区190℃、机筒一区195℃、机筒二区200℃、机筒三区196℃，主机转速设置为最高速度；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以自来水冷却；从冷却定型台出来后的成型丝状塑料进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过双向激光测径仪然后送入牵引机；最后塑料丝进入力矩电机绕线即得成品。实施例3PLA：99份铅铬黄：0.001份钛白：0.0005份黄绿色SrAl2O4夜光粉：0.009份弹性体：0.9875份偶联剂KH-590：0.002份先把PLA投入干燥机中烘烤3小时，使水分完全蒸发；再将配方量的原料投入混料机中，混料机设置工作时间12分钟；将混合均匀的原料投入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机头一区193℃、机筒一区200℃、机筒二区205℃、机筒三区202℃，主机转速设置为最高速度；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以自来水冷却；从冷却定型台出来后的成型丝状塑料进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过双向激光测径仪然后送入牵引机；最后塑料丝进入力矩电机绕线即得成品。实施例4PLA：99份铅铬黄：0.001份钛白：0.0005份蓝绿色Sr4Al7O25夜光粉：0.009份弹性体：0.9875份偶联剂KH-590：0.002份先把PLA投入干燥机中烘烤3小时，使水分完全蒸发；再将配方量的原料投入混料机中，混料机设置工作时间12分钟；将混合均匀的原料投入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机头一区193℃、机筒一区200℃、机筒二区205℃、机筒三区202℃，主机转速设置为最高速度；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以自来水冷却；从冷却定型台出来后的成型丝状塑料进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过双向激光测径仪然后送入牵引机；最后塑料丝进入力矩电机绕线即得成品。实施例5PP：99份铅铬黄：0.0015份钛白：0.0005份黄绿色SrAl2O4夜光粉：0.018份弹性体：0.978份偶联剂KH-590：0.002份先把PP投入干燥机中烘烤3小时，使水分完全蒸发；再将配方量的原料投入混料机中，混料机设置工作时间12分钟；将混合均匀的原料投入到单螺杆塑料挤出机中，挤出机的温度设置为：机头一区195℃、机筒一区1950℃、机筒二区200℃、机筒三区200℃)，主机转速设置为最高速度；从挤出机出来的熔融物进入冷却定型台以自来水冷却；从冷却定型台出来后的成型丝状塑料进入风干机把水吹干；从风干机出来后经过双向激光测径仪然后送入牵引机；最后
塑料丝进入力矩电机绕线即得成品。实施例6HIPS：99份铅铬黄：0.001份钛白：0.0005份黄绿色SrAl2O4夜光粉：0.017份弹性体：0.9795份偶联剂KH-590：0.002份先把HIPS投本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印的夜光复合材料，其各组分按照重量份计为：

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的夜光复合材料，其各组分按照重量份计为：2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的夜光复合材料，其特征在于：所述的高分子聚合物为分子量大于8万的聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的夜光复合材料，其特征在于：所述颜料粉末包括无机颜料和有机颜料，其中无机颜料为钛白、锌钡白、铅铬黄、铁蓝中的一种；有机颜料为大红粉、偶淡黄、酞菁蓝、喹吖啶酮中的一种。4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的夜光复合材料，其特征在于：所述的无机填料为超细碳酸钙，超细二氧化硅，滑石粉中的一种；所述夜光粉为铝酸盐和硅酸盐中的其中一种，其中铝酸盐为SrAl2O4或Sr4Al7O25，硅酸盐为Sr2MgSi2O7。5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的夜光复合材料，其特征在于：所述的粘结料为热固性弹性体、热塑性弹性体中的一种。6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的夜光复合材料，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂健良，谷文亮，周武艺，
申请(专利权)人：广州飞胜高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44