一种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3D打印材料，涉及3D打印技术领域，包括以下成分(按质量百分比)：1‑金刚烷甲醛改性聚乳酸15～28％、甲苯10～20％、改性芳纶浆粕16～25％、氧化石墨烯10～20％、碳纤维2～6％、纳米二氧化钛1～6％、增韧剂2～4％、附着力促进剂1～3％、光亮剂3～9％、流动性调节剂1～2％、抗氧剂2～3％和铝粉2～9％。本发明专利技术还公开了一种3D打印材料的制备方法，包括四个步骤。本发明专利技术通过各种组分之间合理配合，利用该3D打印材料制成的成型产品在后期使用过程中对人的健康不会产生影响，材料的强度、韧性以及导电、导热性能等均能达到最佳的使用效果，能满足各种特殊场合的需求，材料的结构更加紧实、力学性能也得到了充分的提高。

A 3D printing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印材料及其制备方法
本专利技术涉及打印材料相关
，特别涉及一种3D打印材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印是一种快速成型技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统制造技术相比，3D打印不必预先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源，材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈，但是现有的3D打印材料力学性能和着色性能很差，且打印的实体成品较脆易碎，耐热性能不佳。因此，提出一种3D打印材料及其制备方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种3D打印材料及其制备方法，解决了
技术介绍
中提出的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种3D打印材料，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15～28％、甲苯10～20％、改性芳纶浆粕16～25％、氧化石墨烯10～20％、碳纤维2～6％、纳米二氧化钛1～6％、增韧剂2～4％、附着力促进剂1～3％、光亮剂3～9％、流动性调节剂1～2％、抗氧剂2～3％和铝粉2～9％。可选的，所述纳米二氧化钛的平均粒径为30～70nm；所述碳纤维的平均直径为30～200μm。可选的，所述增韧剂为液体聚丁二烯橡胶；所述流动性调节剂为硬脂酸丁酯。可选的，1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15％、甲苯20％、改性芳纶浆粕16％、氧化石墨烯20％、碳纤维2％、纳米二氧化钛6％、增韧剂2％、附着力促进剂3％、光亮剂3％、流动性调节剂2％、抗氧剂2％和铝粉9％。可选的，1-金刚烷甲醛改性聚乳酸21.5％、甲苯15％、改性芳纶浆粕20.5％、氧化石墨烯15％、碳纤维4％、纳米二氧化钛3.5％、增韧剂3％、附着力促进剂2％、光亮剂6％、流动性调节剂1.5％、抗氧剂2.5％和铝粉5.5％。可选的，1-金刚烷甲醛改性聚乳酸28％、甲苯10％、改性芳纶浆粕25％、氧化石墨烯10％、碳纤维6％、纳米二氧化钛1％、增韧剂4％、附着力促进剂1％、光亮剂9％、流动性调节剂1％、抗氧剂3％和铝粉2％。一种3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：A：将1-金刚烷甲醛改性聚乳酸、甲苯、改性芳纶浆粕、氧化石墨烯、碳纤维、纳米二氧化钛、增韧剂、附着力促进剂、光亮剂、流动性调节剂、抗氧剂和铝粉按照质量百分比进行备料；B：将1-金刚烷甲醛改性聚乳酸、甲苯、附着力促进剂、改性芳纶浆粕和氧化石墨烯加入到用匀浆机内，加热并进行搅拌混合，得到初混物；C：然后向初混物中依次加入碳纤维、纳米二氧化钛、增韧剂、光亮剂、流动性调节剂、抗氧剂和铝粉继续加热混合搅拌，混合均匀后得到最终混合物；D：将最终混合物经过紫外灯照射，再转入双螺杆挤出机中，加热挤出，经拉条得到挤出线，再将挤出线冷却，经收线、真空干燥箱干燥后，即得所述3D打印材料。可选的，所述步骤B中匀浆机转速为500～700r/min，混合温度为71～79℃，混合时间为60～80min。可选的，所述步骤C中温度为89～93℃，搅拌时间为47～55min。可选的，所述步骤D中照射时间为70～78min，挤出加热温度为170～178℃。(三)有益效果本专利技术提供了一种3D打印材料及其制备方法，具备以下有益效果：(1)、本专利技术通过各种组分之间合理配合，利用该3D打印材料制成的成型产品在后期使用过程中对人的健康不会产生影响，材料的强度、韧性以及导电、导热性能等均能达到最佳的使用效果，能满足各种特殊场合的需求。(2)、本专利技术通过碳纤维，使得材料更好地发挥其作用，增大材料的导电性和导热性，通过改性芳纶浆粕，增强了材料的抗拉强度和抗弯曲性，使得材料的结构更加紧实、力学性能得到充分的提高，通过1-金刚烷甲醛对聚乳酸进行改性，使得3D打印材料不仅保留了聚乳酸冷却收缩率小，容易染色等优点，还使得3D打印材料综合性能更佳，韧性和冲击强度更好，热变形温度更高，通过添加金属粉末，使得材料的强度、导电性和导热性的提高效果最为明显。(3)、本专利技术的一种3D打印材料加工用的匀浆机，采用一个电机即可同时驱动搅拌轴和螺旋导料轴转动，使得加工成本更为经济，且腔内底端的料浆通过导料筒上进料孔进入筒内，经螺旋导料轴转动将料浆传输至导料筒顶端并通过出料孔排出重新进入搅拌腔进行搅拌处理，以这种方式从而使得料浆混合更为均匀，搅拌更充分，通过塞帽和气缸配合使用，便于开启或关闭进料口，在料浆在搅拌的过程中，塞帽堵住进料口，从而减少腔内的热量从进料口流失造成浪费。附图说明图1为本专利技术的均浆机结构示意图；图2为本专利技术导料筒立体结构示意图；图3为本专利技术导料筒剖视结构示意图；图4为本专利技术机壳外观结构示意图。图中：机壳1、加热棒2、导料筒3、塞帽4、气缸5、进料口6、搅拌轴7、螺旋导料轴8、料孔9、电机10、带轮11、支座12、连板13、行走轮14、排料管15。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。实施例1：一种3D打印材料，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15％、甲苯20％、改性芳纶浆粕16％、氧化石墨烯20％、碳纤维2％、纳米二氧化钛6％、增韧剂2％、附着力促进剂3％、光亮剂3％、流动性调节剂2％、抗氧剂2％和铝粉9％，且纳米二氧化钛的平均粒径为30nm，碳纤维的平均直径为30μm，增韧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印材料，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15～28％、甲苯10～20％、改性芳纶浆粕16～25％、氧化石墨烯10～20％、碳纤维2～6％、纳米二氧化钛1～6％、增韧剂2～4％、附着力促进剂1～3％、光亮剂3～9％、流动性调节剂1～2％、抗氧剂2～3％和铝粉2～9％。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印材料，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15～28％、甲苯10～20％、改性芳纶浆粕16～25％、氧化石墨烯10～20％、碳纤维2～6％、纳米二氧化钛1～6％、增韧剂2～4％、附着力促进剂1～3％、光亮剂3～9％、流动性调节剂1～2％、抗氧剂2～3％和铝粉2～9％。


2.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于：
所述纳米二氧化钛的平均粒径为30～70nm；
所述碳纤维的平均直径为30～200μm。


3.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于：
所述增韧剂为液体聚丁二烯橡胶；
所述流动性调节剂为硬脂酸丁酯。


4.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸15％、甲苯20％、改性芳纶浆粕16％、氧化石墨烯20％、碳纤维2％、纳米二氧化钛6％、增韧剂2％、附着力促进剂3％、光亮剂3％、流动性调节剂2％、抗氧剂2％和铝粉9％。


5.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷甲醛改性聚乳酸21.5％、甲苯15％、改性芳纶浆粕20.5％、氧化石墨烯15％、碳纤维4％、纳米二氧化钛3.5％、增韧剂3％、附着力促进剂2％、光亮剂6％、流动性调节剂1.5％、抗氧剂2.5％和铝粉5.5％。


6.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，包括以下成分(按质量百分比)：1-金刚烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡剑辉，胡丕桥，张晓军，
申请(专利权)人：浙江乾欣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33