本发明专利技术公开了一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.1~1份；所述磁性复合材料由石墨烯/氧化铁粉末和多壁碳纳米管/钕铁硼粉末按重量比3:2组成；所述复合填料由石墨烯/SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料按重量比3:1组成。通过多次试验获得科学配比，制得的所述ABS/PLA磁性复合材料不仅具有优异的力学性能，而且具有最佳的磁性能和抗菌性能，进一步拓宽了3D打印材料的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料领域，特别是一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料。
技术介绍
3D 打印技术又称增材制造技术，实际上是快速成型领域的一种新兴技术，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。基本原理是叠层制造，逐层增加材料来生成三维实体的技术。目前，3D 打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域，替代这些传统依赖的精细加工工艺。另外，3D 打印技术逐渐应用于医学、生物工程、建筑、服装、航空等领域，为创新开拓了广阔的空间。目前，当前能用于 3D 打印的磁性材料非常罕见，而磁性材料在医疗领域的应用已十分广泛，而且现有磁性3D打印用复合材料的机械力学性能与磁性能难以同时优化，该问题依然是本领域最具有挑战性的课题之一，也是磁性3D打印用复合材料推广应用急迫需要解决的问题之一。、另外，3D 打印技术逐渐应用于医学、生物工程、建筑、服装、航空等领域，为创新开拓了广阔的空间。但是，3D打印技术打印出来的产品在储存，运输以及使用过程中，由于周围环境及空气中湿度，有害颗粒及气体等的影响，在其表面容易滋生细菌，富集污染物质等，会对人体健康造成不利影响。目前，市面上流行的3D打印产品及其原材料的抗菌功能并不是很理想，还有待提高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料，进一步提高复合材料的机械力学性能与磁性能的同时具有抗菌效果，以克服现有技术的缺点与不足。本专利技术所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.1~1份；所述磁性复合材料由石墨烯/氧化铁粉末和多壁碳纳米管/钕铁硼粉末按重量比3:2组成；所述复合填料由石墨烯/SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料按重量比3:1组成；所述ABS/PLA复合材料制备方法如下：（1）预处理聚乳酸原料：将聚乳酸原料（D,L-聚乳酸原料，重均分子量10万）粉碎成300目粉末，分散于纯水中，超声（功率200~300W）1小时后，边超声边微波辐照（2500~3000MHz，温度控制在80~90℃）1小时；停止超声及微波辐照，洗涤，出料，干燥，即得预处理聚乳酸；（2）制备PLA/填料母粒：将复合填料超声搅拌（300~500KW超声震动和1000~1400r/min离心速度搅拌）分散于纯水中，得复合填料溶液，备用；在加热温度（50~60℃）下，将一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第一份、第二份聚乳酸溶液，备用；恒温状态（50~60℃）下，边高速搅拌（1000~1400r/min）边超声（功率300~500KW）第一份聚乳酸溶液，滴加复合填料溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到填料聚乳酸混合液；将填料聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将填料聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/填料母粒；所述喷雾干燥器的喷嘴直径为0.5～0.7mm，干燥空气流速在30～35m3/h，温度120～160℃；（3）制备PLA/磁粉母粒：将磁粉复合材料超声搅拌（300~500KW超声震动和1000~1400r/min离心速度搅拌）分散于纯水中，得磁粉复合物溶液，备用；在加热温度（50~60℃）下，将另一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第三份、第四份聚乳酸溶液，备用；恒温状态（50~60℃）下，边高速搅拌（1000~1400r/min）边超声（功率300~500KW）第三份聚乳酸溶液，滴加磁粉复合物溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第四份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到磁粉聚乳酸混合液；将磁粉聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将磁粉聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/磁粉母粒；所述喷雾干燥器的喷嘴直径为0.5～0.7mm，干燥空气流速在30～35m3/h，温度120～160℃；（4）制备ABS/抗菌母粒：在室温下以1000~1500r/min的转速条件下，向容器中陆续加入本体法ABS、乳液法ABS及多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料，高速搅拌30~60min充分混合；将得到的混合物送入旋转式喷嘴喷雾干燥器进行喷雾干燥，进口温度185℃，通过喷雾干燥出口快速冷却得到ABS/抗菌母粒；（5）将PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒与ABS/抗菌母粒、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丁基三苯基溴化膦混合，经双螺杆挤出机于185℃下进行熔融共混，制备出具有磁性特性的共连续ABS/PLA合金，再经料条成型机制造抗菌型3D打印用磁性复合材料。在本专利技术中，所述有机溶剂由丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、环戊酮、甲基异丙基甲酮、四氢呋喃和二氧六环中的至少一种构成。在本专利技术中，所添加的多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料占所述聚乳酸总重量的1~2%。在本专利技术中，抗菌型的3D打印用磁性复合材料由以下重量份计的原料组成：聚乳酸42份、本体法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、复合填料9.7份、磁性复合材料24份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.525份。在本专利技术中，抗菌型的3D打印用磁性复合材料由以下重量份计的原料组成：聚乳酸42份、本体法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、复合填料9.7份、磁性复合材料24份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.42份。在本专利技术中，抗菌型的3D打印用磁性复合材料由以下重量份计的原料组成：聚乳酸42份、本体法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、复合填料9.7份、磁性复合材料24份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.84份。在本专利技术中，抗菌型的3D打印用磁性复合材料由以下重量份计的原料组成：聚乳酸42份、本体法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、复合填料9.7份、磁性复合材料24份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.63份。本专利技术具有如下有益效果：通过多次试验获得科学配比，制得的所述抗菌型的3D打印用磁性复合材料不仅具有优异的力学性能，而且具有最佳的磁性能和抗菌性能，进一步拓宽了3D打印材料的应用范围；将纳米银颗粒吸附在多壁碳纳米管形成抗菌复合材料，并通过多次试验获得科学配比，在实现较佳的3D打印制品的力学性能的同时，进一本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.1~1份；所述磁性复合材料由石墨烯/氧化铁粉末和多壁碳纳米管/钕铁硼粉末按重量比3:2组成；所述复合填料由石墨烯/SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料按重量比3:1组成；所述磁性复合材料制备方法如下：（1）预处理聚乳酸原料：将聚乳酸原料粉碎成300目粉末，分散于纯水中，超声1小时后，边超声边微波辐照1小时；停止超声及微波辐照，洗涤，出料，干燥，即得预处理聚乳酸；（2）制备PLA/填料母粒：将复合填料超声搅拌分散于纯水中，得复合填料溶液，备用；在加热温度下，将一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第一份、第二份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第一份聚乳酸溶液，滴加复合填料溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到填料聚乳酸混合液；将填料聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将填料聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/填料母粒；（3）制备PLA/磁粉母粒：将磁性复合材料超声搅拌分散于纯水中，得磁性复合物溶液，备用；在加热温度下，将另一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第三份、第四份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第三份聚乳酸溶液，滴加磁性复合物溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第四份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到磁粉聚乳酸混合液；将磁粉聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将磁粉聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/磁粉母粒；（4）制备ABS/抗菌母粒：在室温下以1000~1500r/min的转速条件下，向容器中陆续加入本体法ABS、乳液法ABS及多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料，高速搅拌30~60min充分混合；将得到的混合物送入旋转式喷嘴喷雾干燥器进行喷雾干燥，进口温度185℃，通过喷雾干燥出口快速冷却得到ABS/抗菌母粒；（5）将PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒与ABS/抗菌母粒、苯乙烯‑丙烯腈‑甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、丁基三苯基溴化膦混合，经双螺杆挤出机于185℃下进行熔融共混，制备出具有磁性特性的共连续ABS/PLA合金，再经料条成型机制造抗菌型3D打印用磁性复合材料。...
【技术特征摘要】
1.一种抗菌型的3D打印用磁性复合材料，其由以下重量份计的原料组成：聚乳酸40~50份、本体法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、复合填料5~10份、磁性复合材料15~30份、多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料0.1~1份；所述磁性复合材料由石墨烯/氧化铁粉末和多壁碳纳米管/钕铁硼粉末按重量比3:2组成；所述复合填料由石墨烯/SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料按重量比3:1组成；所述磁性复合材料制备方法如下：（1）预处理聚乳酸原料：将聚乳酸原料粉碎成300目粉末，分散于纯水中，超声1小时后，边超声边微波辐照1小时；停止超声及微波辐照，洗涤，出料，干燥，即得预处理聚乳酸；（2）制备PLA/填料母粒：将复合填料超声搅拌分散于纯水中，得复合填料溶液，备用；在加热温度下，将一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第一份、第二份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第一份聚乳酸溶液，滴加复合填料溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第二份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到填料聚乳酸混合液；将填料聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将填料聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/填料母粒；（3）制备PLA/磁粉母粒：将磁性复合材料超声搅拌分散于纯水中，得磁性复合物溶液，备用；在加热温度下，将另一半预处理聚乳酸溶解于有机溶剂中，得到聚乳酸溶液，一分为二得第三份、第四份聚乳酸溶液，备用；恒温状态下，边高速搅拌边超声第三份聚乳酸溶液，滴加磁性复合物溶液，超声搅拌30~60min；继续滴加第四份聚乳酸溶液，超声搅拌30~60min，得到磁粉聚乳酸混合液；将磁粉聚乳酸混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中，以200～300ml/min的速度将磁粉聚乳酸混合液喷射到喷雾干燥器中，干燥得PLA/磁粉母粒；（4）制备ABS/抗菌母粒：在室温下以1000~1500r/min的转速条件下，向容器中陆续加入本体法ABS、乳液法ABS及多壁碳纳米管/纳米银/SiO2抗菌材料，高速搅拌30~60min充分混合；将得到的混合物送入旋转...
【专利技术属性】
技术研发人员：黎淑娟，
申请(专利权)人：佛山市高明区诚睿基科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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