[發(fā)明專利]一種纖維級(jí)基于反應(yīng)擠出的抗菌產(chǎn)品的3D打印方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610250422.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105773976A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王華平;湯廉;陳燁;王朝生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C67/00
• 分類號(hào): B29C67/00;C08G69/44;C08G69/14;C08G63/08;B33Y40/00;B33Y50/02
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 金利琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種纖維級(jí)基于反應(yīng)擠出的抗菌產(chǎn)品的3D打印方法， 特別是涉及一種從單體直接到抗菌制品的3D打印方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)是目前逐漸熱門(mén)興起的一種快速成型技術(shù)，這是一種綠色化桌面快速成形技 術(shù)，具有體積小，成本低，污染低，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。其基本原理是以高分子材料為基材， 采用熔融堆積成型或熔融沉積成型技術(shù)，通過(guò)逐層打印方式完成物體對(duì)構(gòu)造和形成，逐層疊 加最終形成產(chǎn)品，能在精確定位下逐層堆積構(gòu)建各種三維物體。

利用3D打印的特點(diǎn)，可以通過(guò)軟件控制，并通過(guò)設(shè)備的改造，打印出具有特定功能的 材料。目前用于3D打印聚合物材料有丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)、 尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)和聚乙烯醇(PVA)等，主要為聚合物產(chǎn)品。目前，隨著3D打印機(jī)技 術(shù)逐漸發(fā)展，產(chǎn)品使用范圍逐漸拓寬，市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的要求不僅僅停留在本體性能上，對(duì)3D 打印產(chǎn)品的功能化要求也日益增加。

專利“具有自清潔抗菌功能的3D打印材料及制備方法與應(yīng)用”(CN104530668A)公開(kāi) 了一種制備功能化3D打印材料的方法：該3D打印材料包含如下組分：聚乳酸或丙烯睛-丁 二烯-苯乙烯三元共聚物等高聚物70-85份；鈦白、大紅粉等顏料粉末1-5份、超細(xì)碳酸鈣、 超細(xì)二氧化硅和滑石粉等無(wú)機(jī)填料1-5份、納米抗菌劑二氧化鈦0.5-1.5份、異戊橡膠、熱塑 性聚酯彈性體粘結(jié)料10-20份。該發(fā)明通過(guò)將前述組分混合均勻；再將混合均勻的物料投入 到單螺桿塑料擠出機(jī)中，擠出、冷卻定型、干燥、牽引、繞線，得到具有自清潔抗菌功能的 3D打印材料。專利“一種用于3D打印的阻燃復(fù)合材料及其制備方法”(CN104479349A)提 供了一種用于3D打印的阻燃復(fù)合材料，包括以下重量份的原料：60-95重量份的尼龍樹(shù)脂； 5-40重量份的ABS樹(shù)脂0.3-2重量份的潤(rùn)滑劑；5-20重量份的相容劑；0.2-1重量份的抗氧劑； 5-30重量份的無(wú)定型紅磷，該方法所制備的3D打印原材料及其制品具有一定的阻燃性能。 專利“一種導(dǎo)電性3D打印塑料線條及其生產(chǎn)方法”(CN103788565A)，該發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo) 電性3D打印塑料線條及其生產(chǎn)方法，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)比包括以下組分：100份的ABS，35-55 份的納米導(dǎo)電炭黑、0.5-3份的鈦酸酯偶聯(lián)劑，該發(fā)明得到3D打印塑料線材具有導(dǎo)電性。

從現(xiàn)有技術(shù)來(lái)看，用于3D打印的功能復(fù)合材料及制品已有報(bào)道，但仍存在一些問(wèn)題， 主要有以下幾個(gè)方面：高分子原料中，主要是預(yù)先聚合好的材料，無(wú)法快速調(diào)控材料的本體 性能；在3D打印加工過(guò)程中，需要對(duì)聚合物再熔融，并且由于常規(guī)3D打印的熔融管較短， 為了保證聚合物熔融，需將加熱溫度提高到聚合物熔點(diǎn)以上20-50℃，這個(gè)二次加工過(guò)程對(duì)聚 合物本身性能造成影響，容易產(chǎn)生低分子，在打印過(guò)程中容易出現(xiàn)氣泡等，影響制件的性能， 同時(shí)，再熔融過(guò)程也是對(duì)能量的浪費(fèi)。在做功能化3D打印原料過(guò)程中，通常采用的是共混的 方法，該方法難以實(shí)現(xiàn)功能組分的均勻分布，尤其是納米級(jí)別的功能粉體在共混過(guò)程中容易 發(fā)生團(tuán)聚，從而導(dǎo)致功能效果降低及產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定，還有可能由于功能組分的堆積導(dǎo)致 噴嘴的堵塞。對(duì)于尼龍及聚酯材料來(lái)說(shuō)，其吸水性較強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性相對(duì)較差，材料儲(chǔ)存不 便，不適用于產(chǎn)業(yè)化，這都是限制3D打印尼龍及聚酯材料發(fā)展的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容