一种导电性和机械性能良好的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导电性和机械性能良好的3D打印材料及其制备方法，包括以下重量份的原料：石墨烯12‑15份、竹粉3‑6份、高岭土10‑15份、抗氧剂1.2‑1.6份、ABS树脂36‑48份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯6‑10份、石蜡2‑4份、乙烯基醚4‑8份、氧化铝4‑6份、氧化镁3‑5份、丙酮3‑4份、偶联剂2‑3.6份、水果单宁1‑3份、钾长石15‑20份和白果5‑8份。本发明专利技术制备的成品不仅具有良好的机械性能，还具有良好的电导率和粘度，使得产品具有良好的流动性，可以满足人们的使用需求，适用范围广。

A 3D Printing Material with Good Conductivity and Mechanical Properties and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种导电性和机械性能良好的3D打印材料及其制备方法
本专利技术涉及3D打印领域，具体是一种导电性和机械性能良好的3D打印材料。
技术介绍
3D打印也称为快速成型制造技术，其制造过程是通过对三维模型分层离散处理，将每一层的资料传输到3D打印机，利用激光，紫外光照，热熔喷嘴等方式将金属、陶瓷粉末、塑料或者细胞组织等材料进行逐层堆积进而粘结成型，最终制造出整个材料或者器件。3D打印具有制造过程简单、产品开发周期短、易于制造复杂形状部件，多个部件可以一体化成型，零件加工余量小，节约材料等特点。3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。现有的用于3D打印的橡胶材料具有良好的机械性能，但是其流动性差，还不具备优良的导电性，这就为限制了其应用的范围。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，包括以下重量份的原料：石墨烯12-15份、竹粉3-6份、高岭土10-15份、抗氧剂1.2-1.6份、ABS树脂36-48份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯6-10份、石蜡2-4份、乙烯基醚4-8份、氧化铝4-6份、氧化镁3-5份、丙酮3-4份、偶联剂2-3.6份、水果单宁1-3份、钾长石15-20份和白果5-8份。作为本专利技术进一步的方案：偶联剂采用硅酸酯偶联剂，抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂697中的至少一种。作为本专利技术进一步的方案：钾长石的粒径为0.2-1.3mm，氧化铝和氧化镁的粒径均为0.6-1.5um。所述导电性和机械性能良好的3D打印材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将白果浸泡在质量分数为65-75％的乙醇溶液中60-80分钟，然后捞出、干燥并且粉碎，将粉碎后的白果与氢氧化钠水溶液混合浸提，得到白果浸提液，将白果浸提液离心分离并且取上层上清液，得到白果提取液；步骤二，将白果提取液、石墨烯、ABS树脂、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯和钾长石在50-60摄氏度下的球磨机中球磨4-6小时，得到第一混合物；步骤三，将竹粉、高岭土、乙烯基醚、丙酮和水果单宁混合均匀并且加入总质量0.4-0.8倍的去离子水搅拌均匀，得到浆料，再把浆料放入低温等离子体处理仪中处理20-30分钟，然后再向其中加入抗氧剂和石蜡并且搅拌均匀，得到第二混合物；步骤四，将第一混合物、第二混合物、氧化铝、氧化镁和偶联剂在低速混合机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中并且在200-220摄氏度下挤出，螺杆转速为600-750rpm，挤出后进行冷却，即得到成品。作为本专利技术进一步的方案：步骤三中搅拌速度为120-240rpm，低温等离子体处理仪的温度为零下20至零下5摄氏度，步骤二中球磨的球料比为45-60:1。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术原料来源广泛，制备工艺简单，在各种原料的协同作用下，制备的成品不仅具有良好的机械性能，还具有良好的电导率和粘度，使得产品具有良好的流动性，可以满足人们的使用需求，适用范围广。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，包括以下重量份的原料：石墨烯12份、竹粉3份、高岭土10份、抗氧剂1.2份、ABS树脂36份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯6份、石蜡2份、乙烯基醚4份、氧化铝4份、氧化镁3份、丙酮3份、偶联剂2份、水果单宁1份、钾长石15份和白果5份。偶联剂采用硅酸酯偶联剂，抗氧剂采用抗氧剂1010。所述导电性和机械性能良好的3D打印材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将白果浸泡在质量分数为69％的乙醇溶液中72分钟，然后捞出、干燥并且粉碎，将粉碎后的白果与氢氧化钠水溶液混合浸提，得到白果浸提液，将白果浸提液离心分离并且取上层上清液，得到白果提取液；步骤二，将白果提取液、石墨烯、ABS树脂、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯和钾长石在56摄氏度下的球磨机中球磨4小时，得到第一混合物；步骤三，将竹粉、高岭土、乙烯基醚、丙酮和水果单宁混合均匀并且加入总质量0.7倍的去离子水搅拌均匀，得到浆料，再把浆料放入低温等离子体处理仪中处理26分钟，然后再向其中加入抗氧剂和石蜡并且搅拌均匀，得到第二混合物；步骤四，将第一混合物、第二混合物、氧化铝、氧化镁和偶联剂在低速混合机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中并且在215摄氏度下挤出，螺杆转速为660rpm，挤出后进行冷却，即得到成品。实施例2一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，包括以下重量份的原料：石墨烯13.5份、竹粉3.6份、高岭土12份、抗氧剂1.4份、ABS树脂40份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯7.5份、石蜡2.8份、乙烯基醚6份、氧化铝4.8份、氧化镁3.5份、丙酮3.3份、偶联剂2.8份、水果单宁1.6份、钾长石17份和白果6份。钾长石的粒径为0.8mm，氧化铝和氧化镁的粒径均为0.9um。所述导电性和机械性能良好的3D打印材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将白果浸泡在质量分数为73％的乙醇溶液中75分钟，然后捞出、干燥并且粉碎，将粉碎后的白果与氢氧化钠水溶液混合浸提，得到白果浸提液，将白果浸提液离心分离并且取上层上清液，得到白果提取液；步骤二，将白果提取液、石墨烯、ABS树脂、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯和钾长石在55摄氏度下的球磨机中球磨6小时，得到第一混合物；步骤三，将竹粉、高岭土、乙烯基醚、丙酮和水果单宁混合均匀并且加入总质量0.7倍的去离子水搅拌均匀，得到浆料，再把浆料放入低温等离子体处理仪中处理27分钟，然后再向其中加入抗氧剂和石蜡并且搅拌均匀，得到第二混合物；步骤四，将第一混合物、第二混合物、氧化铝、氧化镁和偶联剂在低速混合机中混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中并且在205摄氏度下挤出，螺杆转速为750rpm，挤出后进行冷却，即得到成品。实施例3一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，包括以下重量份的原料：石墨烯14份、竹粉5.5份、高岭土14份、抗氧剂1.5份、ABS树脂45份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯9份、石蜡3.2份、乙烯基醚7.7份、氧化铝5.4份、氧化镁4.5份、丙酮3.8份、偶联剂3.3份、水果单宁2.6份、钾长石19份和白果7.4份。偶联剂采用硅酸酯偶联剂，抗氧剂采用抗氧剂1010和抗氧剂697的混合物。所述导电性和机械性能良好的3D打印材料的制备方法，具体步骤如下：步骤一，将白果浸泡在质量分数为66％的乙醇溶液中80分钟，然后捞出、干燥并且粉碎，将粉碎后的白果与氢氧化钠水溶液混合浸提，得到白果浸提液，将白果浸提液离心分离并且取上层上清液，得到白果提取液；步骤二，将白果提取液、石墨烯、ABS树脂、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯和钾长石在58摄氏度下的球料比为55:1的球磨机中球磨5小时，得到第一混合物；步骤三，将竹粉、高岭土、乙烯基醚、丙酮和水果单宁混合均匀并且加入总质量0.7倍的去离子水在150rpm的转速下搅拌均匀，得到浆料，再把浆料放入零下10摄氏度的低温等离子体处理仪中处理24分钟，然后再向其中加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石墨烯12‑15份、竹粉3‑6份、高岭土10‑15份、抗氧剂1.2‑1.6份、ABS树脂36‑48份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯6‑10份、石蜡2‑4份、乙烯基醚4‑8份、氧化铝4‑6份、氧化镁3‑5份、丙酮3‑4份、偶联剂2‑3.6份、水果单宁1‑3份、钾长石15‑20份和白果5‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种导电性和机械性能良好的3D打印材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石墨烯12-15份、竹粉3-6份、高岭土10-15份、抗氧剂1.2-1.6份、ABS树脂36-48份、烷氧化季戊四醇六丙烯酸酯6-10份、石蜡2-4份、乙烯基醚4-8份、氧化铝4-6份、氧化镁3-5份、丙酮3-4份、偶联剂2-3.6份、水果单宁1-3份、钾长石15-20份和白果5-8份。2.根据权利要求1所述的导电性和机械性能良好的3D打印材料，其特征在于，所述偶联剂采用硅酸酯偶联剂，抗氧剂采用抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂697中的至少一种。3.根据权利要求1所述的导电性和机械性能良好的3D打印材料，其特征在于，所述钾长石的粒径为0.2-1.3mm，氧化铝和氧化镁的粒径均为0.6-1.5um。4.一种如权利要求1-3任一所述的导电性和机械性能良好的3D打印材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将白果浸泡在质量分数为65-75％的乙醇溶液中60-80分钟，然后捞出、干燥并且粉碎...

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂琴，林志丹，汤汉良，王小健，杜续生，张鹏，巫克帆，
申请(专利权)人：广东华斓汽车材料研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44