本发明专利技术公开了一种用于3D打印的环保抗菌材料，主要由包含百菌清和多孔碳酸钙的以下材料组成：热塑性树脂、多孔碳酸钙、石墨、百菌清、硅烷偶联剂。所述的热塑性树脂的重量份为80-85；多孔碳酸钙的重量份为10-15；石墨的重量份为3.0-5.0；百菌清的重量份为1.0-1.5；硅烷偶联剂的重量份为0.2-0.3；利用多孔碳酸钙的流动性和高效吸附性，以及百菌清优异的环保抗菌性能，使制得的用于3D打印的环保抗菌材料具有优异的环保抗菌性能、流动性能和力学性能，适用于3D打印技术。本发明专利技术还公开了用于3D打印环保抗菌材料的制备方法，其生产工艺简单，成本低廉，安全环保，具有市场应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料领域，具体涉及一种用于3D打印的环保抗菌材料。
技术介绍
3D打印技术是一种新型的打印技术，严格意义上来讲，3D打印技术属于快速成型技术中的一种。最早源于美国麻省理工学院的ScansE.M.和CimaM.J.等人在1991年申报的关于三维打印的专利。这种技术跟二维打印不同的是，二维打印打印出来的是文稿或照片等平面的二维图案，而三维打印打印出来的是一个三维的物体。二者具有相似的地方，比如二维打印是将油墨等材料喷涂在承印材料上，一般厚度不高，几个微米。而如果在承印物上不止印刷一次，而且是印刷很多次，承印物上的“墨”的厚度会逐渐增高，最终形成三维模型。中国专利公开号为CN104530668A公开了具有自清洁抗菌功能的3D打印材料及制备方法与应用，该3D打印材料包含如下组分：高分子聚合物70～85份、颜料粉末1～5份、无机填料1～5份、纳米抗菌剂0.5～1.5份、粘结料10～20份。该专利技术通过将前述组分混合均匀；再将混合均匀的物料投入到单螺杆塑料挤出机中，挤出、冷却定型、干燥、牵引、绕线，得到具有自清洁抗菌功能的3D打印材料。本专利技术提供的3D打印材料在保持良好的韧性和力学性质外，还显示出了良好的自清洁及防污性能，但是该专利技术只是简单的对材料进行混合处理，导致最终3D打印材料分布不均，流动性差。中国专利公开号为CN104250435A公开了一种麦饭石改性尼龙微球材料、制备方法及其在3D打印的应用，该专利技术是由尼龙微球100份、纳米麦饭石10~40份、偶联剂2~10份、润滑剂0.5~5份、光稳剂0.1～5份、消泡剂0.1～5份、流平剂0.1～5份、抗氧剂0.1～2份制备而成。本专利技术制备的材料较全部采用纳米微球相比能够显著提高冲击强度，同时赋予产品一定的抗菌性，但是该专利技术热塑加工性差，易堵塞3D打印机。中国专利公开号为CN103571162A公开了一种PET抗菌材料，该方法由PET树脂80～100份，碳酸钙纳米粒子10～20份，钛酸酯偶联剂5～15份，抗冲击改性剂10～30份，填充改性剂10～30份，银离子抗菌剂2～5份，润滑剂硬脂酸5～10份组成。该专利技术利用复合氧化物纳米CuFe2O4作为银的载体来制备抗菌剂，可强效抗菌、抑菌、效果持久，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率可达到90%以上，而且抗菌时间长久，但是该专利技术并不适用于3D打印。随着3D打印技术的高速发展，3D打印材料作为3D打印技术中的重要组成部分也越加收到重视，而目前具有环保抗菌功能的3D打印材料的很少，大大限制了3D打印材料的选择，因此，开发一种适用于3D打印的具有环保抗菌功能的3D打印材料，对促进3D打印的发展，丰富3D打印材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术目的：为了丰富3D打印材料种类，本专利技术提供一种用于3D打印的环保抗菌材料，其流动性好，抗菌性能稳定，安全环保，为3D打印材料提供更多的选择。本专利技术采用的技术方案：为了解决上述问题，提供了一种用于3D打印的环保抗菌材料，由包含百菌清和多孔碳酸钙的以下材料以重量份为单位组成：热塑性树脂80-85多孔碳酸钙10-15石墨3.0-5.0百菌清1.0-1.5硅烷偶联剂0.2-0.3。进一步地，所述热塑性树脂为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或多种。进一步地，所述多孔碳酸钙为多孔球形碳酸钙，粒径介于100纳米和200纳米之间，孔径介于5纳米和20纳米之间，孔隙率介于50%和60%之间。进一步地，所述石墨为片状石墨，粒径介于100纳米和150纳米之间，径厚比介于10：1和20：1之间，经由十六烷基三甲基溴化铵改性处理。进一步地，所述百菌清为介于1000目和5000目之间的粉体。上述用于3D打印的环保抗菌材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将重量份为10-15的多孔碳酸钙，重量份为3.0-5.0的石墨，重量份为1.0-1.5的百菌清和重量份为0.2-0.3的硅烷偶联剂在高速混合机中，常温下进行混合搅拌，搅拌转速240-300rpm，搅拌时间30分钟，得到改性的多孔碳酸钙和石墨；(2)将步骤（1）得到的改性的多孔碳酸钙和石墨加入重量份为80-85，加热温度240℃下熔融的树脂中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速300-400rpm，搅拌时间45-60分钟，得到混合均匀的树脂复合材料；(3)将步骤（2）得到的混合均匀的树脂复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为100-120rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的环保抗菌材料。本专利技术的原理：利用多孔球形碳酸钙的优异吸附性能和流动性能，把环保抗菌的抗菌剂百菌清吸附在表面，同时利用片状石墨的流动性和力学性能，与热塑性树脂混合挤出造粒，制得具有环保抗菌、流动性好、力学性能优异的用于3D打印的环保抗菌材料，填补了3D打印材料中抗菌材料的空白，为3D打印材料提供更多选择。另一方面利用热塑性树脂的热塑加工性和熔融状态下的流动性，使得制得的3D打印环保抗菌材料在加热状态下具备流动性，冷却状态下也可以快速固化成型，完全满足熔融沉积和3D打印的要求。在利用熔融沉积3D打印设备打印该环保抗菌材料时，位于打印头的加热设备可以使材料熔融从而具备流动性；在材料打印离开打印头后，环境温度下降，材料中的热塑性树脂快速冷却固化成型。本专利技术突出特点和有益效果在于：(1)本专利技术的用于3D打印的环保抗菌材料由于采用百菌清使其具有优异的抗菌性能；(2)本专利技术的用于3D打印的环保抗菌材料流动性好，通过改性后的多孔球形碳酸钙和片状石墨优异的流动性，使得用于3D打印的环保抗菌材料的流动性和力学性能增强；(3)本专利技术用于3D打印的环保抗菌材料的生产工艺简单，成本低廉，安全环保，具有较高的市场应用前景。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术作更进一步的说明，以下所述仅是本专利技术的优选实施方式，在相同原理下，可以做出部分改进，这些改进也属于本专利技术的保护范围内：实施例1：一种用于3D打印的环保抗菌材料：(1)将重量份为15的多孔碳酸钙，重量份为5.0的石墨，重量份为1.5的百菌清和重量份为0.3的硅烷偶联剂在高速混合机中，常温下进行混合搅拌，搅拌转速300rpm，搅拌时间30分钟，得到改性的多孔碳酸钙和石墨；(2)将步骤（1）得到的改性的多孔碳本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于3D打印的环保抗菌材料，其特征在于：由包含百菌清和多孔碳酸钙的以下材料以重量份为单位组成：热塑性树脂 80‑85多孔碳酸钙 10‑15石墨 3.0‑5.0百菌清 1.0‑1.5硅烷偶联剂 0.2‑0.3。
【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的环保抗菌材料，其特征在于：由包含百菌清和多孔碳酸钙的以下
材料以重量份为单位组成：
热塑性树脂80-85
多孔碳酸钙10-15
石墨3.0-5.0
百菌清1.0-1.5
硅烷偶联剂0.2-0.3。
2.根据权利要求1所述的用于3D打印的环保抗菌材料，其特征在于：所述热塑性树脂为
高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯中的一种或
多种；所述多孔碳酸钙为多孔球形碳酸钙，粒径介于100纳米和200纳米之间，孔径介于5纳
米和20纳米之间，孔隙率介于50%和60%之间；所述石墨为片状石墨，粒径介于100纳米和150
纳米之间，径厚比介于10：1和20：1之间，经由十六烷基三甲基溴化铵改性处理；所述百菌清
为介于1000目和5000目之间的粉体。
3.制备权利要求1所述的用于3D打印的环保抗菌材料的方法，其特征在于，包括以...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，叶任海，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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