一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其原料包括改性聚苯硫醚、聚苯砜、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、二异氰酸酯、磷酸三甲酯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯微粉、羟丙基甲基纤维素、纳米二氧化钛、硼酸锌、三氧化二锑、有机蒙脱石、玻璃纤维、纳米氧化锌、玄武岩平纹纤维布、纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂KH‑570、甘油、消泡剂、耐氧化改性剂和改性填料。本发明专利技术还提出上述一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料的制备方法。制备得到的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度。

Oxidation resistant high strength 3D printing material for building engineering and preparation method thereof

The present invention discloses oxidation resistant high strength 3D printing materials for construction engineering, materials including modified polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfone, polycarbonate, polyvinyl chloride resin, diisocyanate, trimethyl phosphate, chlorinated polyethylene, polytetrafluoroethylene powder, hydroxypropyl methyl cellulose, nano titanium dioxide, zinc borate, antimony oxide three two organic montmorillonite, glass fiber, basalt fiber, nano Zinc Oxide plain cloth, nano silica, tetraethoxysilane, silane coupling agent KH 570, glycerin, defoaming agent, oxidation resistant modifying agent and filler. The invention also provides a method for preparing an oxidation resistant high strength 3D printing material for building engineering. The prepared 3D printing material has excellent oxidation resistance and strength.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料及其制备方法
本专利技术涉及3D打印材料的
，尤其涉及一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料及其制备方法。
技术介绍
聚苯硫醚为特种工程塑料，具有优良的耐热性能、耐化学腐蚀性能、电气性能、阻燃性能和粘合性能等，广泛应用于纺织、汽车、家用电器、电子电器、机械仪表、石油化工、国防军工、航空航天等领域，作为3D打印材料的一种，单纯的聚苯硫醚的性能无法满足实际使用的需求，且其耐氧化和强度无法满足现有技术的需求，故此亟需设计一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料及其制备方法，制备得到的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度。本专利技术提出的一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80-120份、聚苯砜20-40份、聚碳酸酯5-15份、聚氯乙烯树脂4-9份、二异氰酸酯3-6份、磷酸三甲酯5-15份、氯化聚乙烯20-40份、聚四氟乙烯微粉3-9份、羟丙基甲基纤维素4-12份、纳米二氧化钛2-6份、硼酸锌2-5份、三氧化二锑2-5份、有机蒙脱石3-9份、玻璃纤维1-5份、纳米氧化锌3-9份、玄武岩平纹纤维布10-30份、纳米二氧化硅4-9份、正硅酸乙酯2-5份、硅烷偶联剂KH-5703-6份、甘油5-10份、消泡剂1-3份、耐氧化改性剂6-9份、改性填料8-16份。优选地，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将蒙托土和水混合均匀，升温至80-120℃，保温1-3h，接着于850-1050rpm搅拌20-40min，接着加入烷基铵钠混合均匀，于450-550rpm搅拌10-30min，静置沉淀后将沉淀物洗涤、抽滤，于80-90℃干燥20-40min，冷却至室温后加入聚苯硫醚混合均匀，升温至290-310℃，于40-60rpm转速搅拌20-40min，接着于双螺杆挤出机中熔融共混，造粒得到改性聚苯硫醚。优选地，改性聚苯硫醚的制备工艺中，双螺杆挤出机从进料口到机头各段温度分别为：150-170℃、250-280℃、280-300℃、310-330℃、270-290℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为100-120rpm。优选地，改性聚苯硫醚的制备工艺中，蒙托土、水、烷基铵钠和聚苯硫醚的重量比为2-5：5-15：1-3：2-5。优选地，耐氧化改性剂按如下工艺进行制备：将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散20-40min，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，用氢氧化钠溶液调节pH值为5.0-6.0，然后升温至40-50℃，接着加入对氨基苯磺酸混合均匀，调节pH值为6.0-7.0，静置沉淀，抽滤干燥得到耐氧化改性剂。优选地，耐氧化改性剂的制备工艺中，三聚氯氰、丙酮、2，4-二羟基-二苯甲酮和对氨基苯磺酸的重量比为3-5：4-8：1-4：3-6。优选地，改性填料的原料按重量份包括：硅藻土6-9份、氧化石墨烯3-5份、超细碳酸钙4-8份、高岭土2-6份、水合肼1-4份、钛酸酯偶联剂3-5份、甲基丙烯酸甲酯2-8份、羧基丁腈胶乳3-9份、过硫酸钾4-6份、硫酸铝2-8份。优选地，改性填料按如下工艺进行制备：将硅藻土、氧化石墨烯、超细碳酸钙、高岭土和水合肼混合均匀，于65-75℃搅拌10-12h，然后加入钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酸甲酯和羧基丁腈胶乳混合均匀，于5500-6500r/min转速下搅拌2-4h，然后升温至90-100℃，保温0.5-1.5h，然后加入过硫酸钾和硫酸铝混合均匀，接着用去离子水清洗后，抽滤，置于45-55℃的烘箱中干燥1-4h，冷却至室温得到改性填料。本专利技术的一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料的制备方法，包括：将改性聚苯硫醚、聚苯砜、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、二异氰酸酯、磷酸三甲酯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯微粉和羟丙基甲基纤维素加入配料罐中，升温至80-120℃，于400-750r/min转速搅拌1-3h，然后加入纳米二氧化钛、硼酸锌、三氧化二锑、有机蒙脱石、玻璃纤维、纳米氧化锌、玄武岩平纹纤维布、纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂KH-570、改性填料和甘油混合均匀，超声震荡10-30min，接着升温至100-200℃，保温15-35min，加入消泡剂和耐氧化改性剂，于450-650r/min转速搅拌20-40min，自然冷却，粉碎筛分后即可制得建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料。本专利技术的一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其原料包括改性聚苯硫醚、聚苯砜、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、二异氰酸酯、磷酸三甲酯、氯化聚乙烯、聚四氟乙烯微粉、羟丙基甲基纤维素、纳米二氧化钛、硼酸锌、三氧化二锑、有机蒙脱石、玻璃纤维、纳米氧化锌、玄武岩平纹纤维布、纳米二氧化硅、正硅酸乙酯、硅烷偶联剂KH-570、甘油、消泡剂、耐氧化改性剂和改性填料。其中，改性聚苯硫醚通过将蒙托土和水混合均匀，升温，保温，接着搅拌，接着加入烷基铵钠混合均匀，搅拌，静置沉淀后将沉淀物洗涤、抽滤，干燥，冷却至室温后加入聚苯硫醚混合均匀，升温，搅拌，接着于双螺杆挤出机中熔融共混，造粒得到改性聚苯硫醚，运用到本专利技术的3D打印材料中，使得本专利技术的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度，采用熔融插层法制备的改性聚苯硫醚，对蒙脱土的有机化处理有利于提高聚苯硫醚和蒙脱土之间的界面作用力，使蒙脱土得到良好的分散，使其均匀的分散在聚苯硫醚基体中，有效提高了复合材料的力学性能。其中，耐氧化改性剂通过将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，用氢氧化钠溶液调节pH，然后升温，接着加入对氨基苯磺酸混合均匀，调节pH值，静置沉淀，抽滤干燥得到耐氧化改性剂，运用到本专利技术的3D打印材料中，使得本专利技术的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度。其中，改性填料通过将硅藻土、氧化石墨烯、超细碳酸钙、高岭土和水合肼混合均匀，搅拌，然后加入钛酸酯偶联剂、甲基丙烯酸甲酯和羧基丁腈胶乳混合均匀，搅拌，然后升温，保温，然后加入过硫酸钾和硫酸铝混合均匀，接着用去离子水清洗后，抽滤，置于烘箱中干燥，冷却至室温得到改性填料，运用到本专利技术的3D打印材料中，使得本专利技术的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度。本专利技术制备得到的3D打印材料具有优异的耐氧化和强度。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。具体实施方式中，改性聚苯硫醚的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；聚苯砜的重量份可以为20份、25份、30份、35份、40份；聚碳酸酯的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；聚氯乙烯树脂的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；二异氰酸酯的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；磷酸三甲酯的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80‑120份、聚苯砜20‑40份、聚碳酸酯5‑15份、聚氯乙烯树脂4‑9份、二异氰酸酯3‑6份、磷酸三甲酯5‑15份、氯化聚乙烯20‑40份、聚四氟乙烯微粉3‑9份、羟丙基甲基纤维素4‑12份、纳米二氧化钛2‑6份、硼酸锌2‑5份、三氧化二锑2‑5份、有机蒙脱石3‑9份、玻璃纤维1‑5份、纳米氧化锌3‑9份、玄武岩平纹纤维布10‑30份、纳米二氧化硅4‑9份、正硅酸乙酯2‑5份、硅烷偶联剂KH‑570 3‑6份、甘油5‑10份、消泡剂1‑3份、耐氧化改性剂6‑9份、改性填料8‑16份。

【技术特征摘要】
1.一种建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80-120份、聚苯砜20-40份、聚碳酸酯5-15份、聚氯乙烯树脂4-9份、二异氰酸酯3-6份、磷酸三甲酯5-15份、氯化聚乙烯20-40份、聚四氟乙烯微粉3-9份、羟丙基甲基纤维素4-12份、纳米二氧化钛2-6份、硼酸锌2-5份、三氧化二锑2-5份、有机蒙脱石3-9份、玻璃纤维1-5份、纳米氧化锌3-9份、玄武岩平纹纤维布10-30份、纳米二氧化硅4-9份、正硅酸乙酯2-5份、硅烷偶联剂KH-5703-6份、甘油5-10份、消泡剂1-3份、耐氧化改性剂6-9份、改性填料8-16份。2.根据权利要求1所述的建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将蒙托土和水混合均匀，升温至80-120℃，保温1-3h，接着于850-1050rpm搅拌20-40min，接着加入烷基铵钠混合均匀，于450-550rpm搅拌10-30min，静置沉淀后将沉淀物洗涤、抽滤，于80-90℃干燥20-40min，冷却至室温后加入聚苯硫醚混合均匀，升温至290-310℃，于40-60rpm转速搅拌20-40min，接着于双螺杆挤出机中熔融共混，造粒得到改性聚苯硫醚。3.根据权利要求1或2所述的建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，改性聚苯硫醚的制备工艺中，双螺杆挤出机从进料口到机头各段温度分别为：150-170℃、250-280℃、280-300℃、310-330℃、270-290℃，双螺杆挤出机的螺杆转速为100-120rpm。4.根据权利要求1-3任一项所述的建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，改性聚苯硫醚的制备工艺中，蒙托土、水、烷基铵钠和聚苯硫醚的重量比为2-5：5-15：1-3：2-5。5.根据权利要求1-4任一项所述的建筑工程用耐氧化高强度3D打印材料，其特征在于，耐氧化改性剂按如下工艺进行制备：将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散20-40min，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，用氢氧化钠溶液调节pH值为5.0-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕月林，
申请(专利权)人：合肥斯科尔智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34