[發明專利]高嶺土改性的3D打印機視窗玻璃材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510975573.0
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN105482335A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 彭定初;呂月林;呂晨;黃仲佳;鄭蘭斌;吳志華;劉俊松
• 申請（專利權）人: 安徽省春谷3D打印智能裝備產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C08L33/12
• 分類號: C08L33/12;C08K13/04;C08K7/14;C08K3/34;C08K5/56;C08K3/04;C08K5/1539;C08K3/32;C08K3/22;C08K5/43
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗;羅攀

技術領域

本發明涉及視窗玻璃材料，具體地，涉及一種高嶺土改性的3D打印機 視窗玻璃材料及其制備方法。

背景技術

視窗玻璃材料從材質劃分，可以分為無機玻璃材料和有機玻璃材料。其 中，無機玻璃材料主要的組分為硅酸鹽，該種玻璃材料具有優異的耐磨損和 耐熱的性能，但是該種玻璃材料具有易碎的缺陷。而有機玻璃材料具有優異 的抗破裂的優點，但是其表面以形成劃痕，且耐熱性較差。

3D打印機視窗玻璃是3D打印機中一項重要的組件，為了便于觀察打印 機內的進程，則需要要求視窗玻璃具有優異的透光率、抗張強度、耐熱性和 耐磨損的性能，但是目前的玻璃材料難以同時滿足這幾項要求，尤其是耐高 溫性能較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種高嶺土改性的3D打印機視窗玻璃材料及其制 備方法，通過該方法制得的3D打印機視窗玻璃材料具有優異的力學性能和 耐高溫性能。

為了實現上述目的，本發明提供了一種高嶺土改性的3D打印機視窗玻 璃材料的制備方法，包括：

1)在紫外線的存在下，將納米高嶺土、如式(I)所示結構的絡合物與 石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性液；

2)將聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二銻、磷酸鋯、玻璃纖 維、稀土氧化物、苯酚磺胺和改性液混合，接著熔融、冷卻、造粒以制得3D 打印機視窗玻璃材料；

其中，Mes為2,4,6-三甲苯基。

本發明還提供了一種高嶺土改性的3D打印機視窗玻璃材料，該3D打 印機視窗玻璃材料通過上述的方法制備而成。

通過上述技術方案，本發明提供的制備方法首先將納米高嶺土、如式(I) 所示結構的絡合物與石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性 液；然后將聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二銻、磷酸鋯、玻璃纖 維、稀土氧化物、苯酚磺胺和改性液混合，接著熔融、冷卻、造粒以制得3D 打印機視窗玻璃材料。在此過程中，通過各物料之間的協同作用，使得制得 的3D打印機視窗玻璃材料不僅具有優異的力學性能，同時還具有優異的耐 磨損性能。另外，該制備方法原料易得，步驟簡單。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

具體實施方式

以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描 述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

本發明提供了一種高嶺土改性的3D打印機視窗玻璃材料的制備方法， 包括：

1)在紫外線的存在下，將納米高嶺土、如式(I)所示結構的絡合物與 石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性液；

2)將聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二銻、磷酸鋯、玻璃纖 維、稀土氧化物、苯酚磺胺和改性液混合，接著熔融、冷卻、造粒以制得3D 打印機視窗玻璃材料；

其中，Mes為2,4,6-三甲苯基。

在本發明的步驟1)中，紫外線的波長可以在寬的范圍內選擇，但是為 了使得制得的3D打印機視窗玻璃材料具有更優異的力學性能和耐磨損性 能，優選地，在步驟1)中，紫外線的波長為150-200nm。

在本發明的步驟1)中，超聲攪拌的條件可以在寬的范圍內選擇，但是 為了使得制得的3D打印機視窗玻璃材料具有更優異的力學性能和耐磨損性 能，優選地，在步驟1)中，超聲攪拌至少滿足以下條件：超聲波的頻率為 25-30KHz，攪拌溫度為55-65℃，攪拌時間為4-6h。

在本發明的步驟1)中，納米高嶺土的粒徑可以在寬的范圍內選擇，但 是為了使得制得的3D打印機視窗玻璃材料具有更優異的力學性能和耐磨損 性能，優選地，在步驟1)中，納米高嶺土的粒徑為35-40nm。

在本發明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內選擇，但是為 了使得制得的3D打印機視窗玻璃材料具有更優異的力學性能和耐磨損性 能，優選地，在步驟1)中，相對于100重量份的納米高嶺土，如式(I)所 示結構的絡合物的用量為21-26重量份，石墨烯的用量為2.2-2.9重量份， N,N-二甲基甲酰胺的用量為200-280重量份。