一种3D打印用环保材料制造技术

本发明专利技术公开了一种3D打印用环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆96‑158份、高岭土28‑36份、聚乳酸62‑78份、三聚磷酸钾24‑35份、石墨烯1.2‑2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6‑10份、三乙醇胺皂0.5‑0.8份、复合剂Ⅰ4.5‑8.7份、复合剂Ⅱ3.6‑6.2份。本发明专利技术可充分回收利用香蕉秆和高岭土，扩大了香蕉秆和高岭土的应用范围，提高了香蕉秆和高岭土的附加值。

A kind of environmental protection material for 3D printing

The invention discloses an environmental protection material 3D printing, to weight as a unit, and comprises the following raw materials: banana stalk 96 158 copies, 36 copies, 28 kaolin polylactic acid 62 78 copies, 35 copies of 24 potassium tripolyphosphate, 1.2 graphene 2, fatty alcohol polyoxyethylene ether ammonium sulfate 6 10 copies, 0.8 copies, 0.5 triethanolamine compound of 4.5 8.7 copies, 6.2 copies of the 3.6 composite agent. The banana stalk and kaolin can be fully recovered and expanded, and the application range of banana stalk and kaolin is enlarged, and the additional value of banana stalk and kaolin is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用环保材料
本专利技术属于3D打印用材料制备
，具体涉及一种3D打印用环保材料。
技术介绍
3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或香蕉秆等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。虽然3D打印技术有着上述的技术优势，但是从其它方面来说，又存在一定的劣势，重点体现在材料方面，可以说是一个非常大的短板，材料品种贫乏，价格昂贵，直接制约着整体发展。从技术角度而言，3D打印不是一项高深艰难的技术，它与普通打印的区别就在于打印材料。以色列的Object是掌握最多打印材料的公司，它已经可以使用14种基本材料并在此基础上混搭出107种材料，两种材料的混搭使用、上色也已经实现。但是，这些材料种类与日常使用材料相比，还相差甚远，不仅如此，这些材料的价格便宜的几百元一公斤，昂贵的要四万元左右。中国近二十年来由于煤、电、天然气的普及、各种工业制品的丰富，农村对香蕉秆的需求减少，香蕉秆的处理成为了一个严重的社会问题，很多地方农民仍然直接在地里燃烧香蕉秆，引发空气污染、火灾、飞机无法正常起降等后果。香蕉秆3D打印材料不仅生产成本低，还减少二氧化碳的排放量。对香蕉秆回收，解决农作物资源的浪费，将其转化为3D打印材料，扩大香蕉秆的应用范围，提高香蕉秆的附加值，具有重要的意义。粘土作为人类应用最早的无机材料之一，具有存量丰富、成本低廉的优点，至今依然是人们生活中应用最多的无机材料，粘土不仅可用于陶瓷材料的烧制，房屋修建、铺设道路等，还能用于工业，如高分子材料中的填料、废水的处理、金属的冶炼等。随着3D打印技术的发展，各种材料被应用于3D打印，传统材料的使用方法也发生了改变，3D打印技术的出现，同样为粘土的使用方法提供了新的思路。在利用3D打印技术成型陶瓷产品的时候，人们使用的3D打印材料都是通过粘土烧制而成的陶瓷粉末，然后通过直接或间接的方法得到陶瓷产品，但陶瓷粉末的制备方法复杂且成本高昂，严重阻碍了3D打印技术在陶瓷成型上的发展和应用。粘土本身具有优异的粘性和可塑性，可直接成型制成陶瓷坯体，然后烧结得到陶瓷，但由于工艺、技术的缺陷，成型的陶瓷胚体具有结构简单，尺寸精度差等缺点，严重限制了粘土及其制品在生活中的应用，如果将3D打印技术用于粘土进而成型得到陶瓷，完全可以完善并解决上述的缺陷，因此，将粘土用于3D打印成型对粘土及其制品在生活中的应用具有重要意义和市场价值。未经过改性处理的粘土材料不适用于3D打印成型，高塑性的粘土力学性能较差，不利于成型过程中的支撑和造型，而力学性能好的粘土粘结性和塑性较差，不利于成型过程中的粘结和挤出，因而，需要对粘土进行改性处理，得到适合用于3D打印技术的粘土材料，是粘土能用于3D打印技术的前提条件。石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。
技术实现思路
本专利技术提供一种3D打印用环保材料，以解决现有香蕉秆资源浪费等问题。本专利技术可充分回收利用香蕉秆和高岭土，扩大了香蕉秆和高岭土的应用范围，提高了香蕉秆和高岭土的附加值。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种3D打印用环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆96-158份、高岭土28-36份、聚乳酸62-78份、三聚磷酸钾24-35份、石墨烯1.2-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6-10份、三乙醇胺皂0.5-0.8份、复合剂Ⅰ4.5-8.7份、复合剂Ⅱ3.6-6.2份。进一步地，所述的3D打印用环保材料，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆130份、高岭土32份、聚乳酸70份、三聚磷酸钾30份、石墨烯1.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵8份、三乙醇胺皂0.7份、复合剂Ⅰ6.5份、复合剂Ⅱ5份。进一步地，所述复合剂Ⅰ以重量份为单位，包括以下原料：甲基丙烯酸缩水甘油酯1.6-3.5份、改性聚丙烯酸酯4.5-6.2份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯2.2-4份、抗氧剂10762-4份、聚合氯化铝4.3-6.3份、ACR发泡调节剂3-5份、气溶胶发生剂2-4份、偶联剂kh-5503.2-5.6份。进一步地，所述复合剂Ⅰ的制备方法，包括以下步骤：S61：将气溶胶发生剂、偶联剂kh-550、甲基丙烯酸缩水甘油酯、改性聚丙烯酸酯、抗氧剂1076混合升温至116-132℃，在转速为100-200r/min下反应69-87min，制得物料A；S62：向步骤S61制得的物料A中加入ACR发泡调节剂、聚合氯化铝混合后升温至140-160℃，在转速为300-400r/min下反应145-238min，制得物料B；S63：向步骤S62制得的物料B中加入邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯混合后降温至108-125℃，在转速为200-300r/min下反应65-140min，制得复合剂Ⅰ。进一步地，所述复合剂Ⅱ以重量份为单位，包括以下原料：木薯淀粉150-182份、亚磷酸二甲酯18-22份、N-乙基-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己甲酰胺6-10份、环氧溴丙烷7-10份、碳酰二胺1.8-4.2份、氢氧化钾1.6-3份、铝钛复合偶联剂0.7-0.9份、偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯0.2-0.3份、五氧化二钒0.3-0.5份、硬脂酸锉0.4-0.6份、聚二甲基硅氧烷0.4-0.7份、邻苯二甲酸二丁酯0.8-1.2份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物0.8-1份、改性松香树脂0.6-0.8份、硼酸0.5-0.7份、磷酸二氢铵0.2-0.4份；进一步地，所述复合剂Ⅱ的制备方法，包括以下步骤：S71：配制浓度为22-28Be’，pH值为3.2-3.7的木薯淀粉浆a；S72：向步骤S71制得的淀粉浆a中加入浓度为5.5％-7.8％的亚磷酸二甲酯、N-乙基-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己甲酰胺、铝钛复合偶联剂、五氧化二钒，然后在温度为42-59℃，搅拌转速为80-120r/min下进行交联接枝反应2.7-3.8h，制得浆料b；S73：向步骤S72制得的浆料b中加入氢氧化钾，调节pH值为9.2-9.6，接着加入环氧溴丙烷、碳酰二胺、偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯、邻苯二甲酸二丁酯、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、改性松香树脂、硼酸、磷酸二氢铵，然后在温度为56-60℃，搅拌转速为80-120r/min下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印用环保材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆96‑158份、高岭土28‑36份、聚乳酸62‑78份、三聚磷酸钾24‑35份、石墨烯1.2‑2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6‑10份、三乙醇胺皂0.5‑0.8份、复合剂Ⅰ4.5‑8.7份、复合剂Ⅱ3.6‑6.2份。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用环保材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆96-158份、高岭土28-36份、聚乳酸62-78份、三聚磷酸钾24-35份、石墨烯1.2-2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵6-10份、三乙醇胺皂0.5-0.8份、复合剂Ⅰ4.5-8.7份、复合剂Ⅱ3.6-6.2份。2.根据权利要求1所述的3D打印用环保材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆130份、高岭土32份、聚乳酸70份、三聚磷酸钾30份、石墨烯1.6份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵8份、三乙醇胺皂0.7份、复合剂Ⅰ6.5份、复合剂Ⅱ5份。3.根据权利要求1或2所述的3D打印用环保材料，其特征在于，所述复合剂Ⅰ以重量份为单位，包括以下原料：甲基丙烯酸缩水甘油酯1.6-3.5份、改性聚丙烯酸酯4.5-6.2份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯2.2-4份、抗氧剂10762-4份、聚合氯化铝4.3-6.3份、ACR发泡调节剂3-5份、气溶胶发生剂2-4份、偶联剂kh-5503.2-5.6份。4.根据权利要求3所述的3D打印用环保材料，其特征在于，所述复合剂Ⅰ的制备方法，包括以下步骤：(1)将气溶胶发生剂、偶联剂kh-550、甲基丙烯酸缩水甘油酯、改性聚丙烯酸酯、抗氧剂1076混合升温至116-132℃，在转速为100-200r/min下反应69-87min，制得物料A；(2)向步骤1制得的物料A中加入ACR发泡调节剂、聚合氯化铝混合后升温至140-160℃，在转速为300-400r/min下反应145-238min，制得物料B；(3)向步骤2制得的物料B中加入邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯混合后降温至108-125℃，在转速为200-300r/min下反应65-140min，制得复合剂Ⅰ。5.根据权利要求1或2所述的3D打印用环保材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟镇鸿，
申请(专利权)人：广西丰达三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45