[發(fā)明專利]石墨烯3D打印材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201611236196.X | 申請(qǐng)日： | 2016-12-28 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN106751587B | 公開（公告）日： | 2019-01-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 惠先洋;徐雪清;許年芳 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 深圳市明鑫高分子技術(shù)有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C08L67/02 | 分類號(hào)： | C08L67/02;C08L27/18;C08K9/04;C08K3/04;C08K3/36;B33Y70/00 |
| 代理公司： | 廣東廣和律師事務(wù)所 44298 | 代理人： | 萬鵬 |
| 地址： | 518104 廣東省深圳市寶安區(qū)沙*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 聚乙二醇二縮水甘油醚 改性石墨烯 氧化石墨烯 打印材料 石墨烯 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 納米聚四氟乙烯 氨水 納米二氧化硅 重量份數(shù) 抗氧劑 質(zhì)量比 制備 | ||
本發(fā)明提供了一種石墨烯3D打印材料，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的下列組分：改性石墨烯20?60份；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯30?50份；納米聚四氟乙烯2?8份；納米二氧化硅1?5份；抗氧劑0.1?3份；所述改性石墨烯由氧化石墨烯、氨水、聚乙二醇二縮水甘油醚制成，其中，所述氧化石墨烯和所述聚乙二醇二縮水甘油醚的質(zhì)量比為100:1?5。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于3D打印材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯3D打印材料及其制備方法。
背景技術(shù)
3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。由于3D打印技術(shù)不需要模具，就能直接按照計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的三維CAD圖形生成實(shí)物成品，得到精度和復(fù)雜程度很高的產(chǎn)品。因此，3D打印技術(shù)成為迅猛發(fā)展的新興技術(shù)。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯是熱塑性聚酯中最主要的品種，俗稱滌綸樹脂。其具有較好的物理機(jī)械性能，長期使用溫度可達(dá)120℃，電絕緣性優(yōu)良，甚至在高溫高頻下，其電性能仍較好，此外，抗蠕變性、耐疲勞性、耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好，因此，在實(shí)際應(yīng)用中具有廣泛的用途。但是由于高分子材料力學(xué)性能相對(duì)不足、結(jié)晶速率慢、成型加工困難，因此，不能將其作為3D打印原料使用。石墨烯是一種由sp2雜化的碳原子組成的二維薄層材料，具有優(yōu)異的力學(xué)和熱力學(xué)性能，被認(rèn)為是一種未來在復(fù)合工程塑料領(lǐng)域具有極大發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的材料。但是，將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯與石墨烯復(fù)合用作3D打印材料時(shí)，石墨烯與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯之間容易發(fā)生相分離，導(dǎo)致得到3D打印產(chǎn)品內(nèi)部相態(tài)不一致，影響產(chǎn)品的均勻穩(wěn)定性，導(dǎo)致得到的產(chǎn)品容易產(chǎn)生裂紋。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種石墨烯3D打印材料及其制備方法，旨在解決石墨烯與聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯用作3D打印材料時(shí)容易發(fā)生相分離，導(dǎo)致得到3D打印產(chǎn)品內(nèi)部相態(tài)不一致，影響產(chǎn)品的均勻穩(wěn)定性，導(dǎo)致得到的產(chǎn)品容易產(chǎn)生裂紋的問題。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種石墨烯3D打印材料，包括如下重量份數(shù)的下列組分：
所述改性石墨烯由氧化石墨烯、氨水、聚乙二醇二縮水甘油醚制成，其中，所述氧化石墨烯和所述聚乙二醇二縮水甘油醚的質(zhì)量比為100:1-5。
優(yōu)選的，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和所述改性石墨烯的質(zhì)量比為1:1.5-1.8。
優(yōu)選的，所述氨水的質(zhì)量濃度為26-28％。
優(yōu)選的，所述納米聚四氟乙烯的粒徑為10-100nm；和/或
所述納米二氧化硅的粒徑為10-100nm。
具體優(yōu)選的，以石墨烯3D打印材料的總重量份數(shù)100份為基準(zhǔn)，所述石墨烯3D打印材料由如下重量份數(shù)的下列組分組成：
所述改性石墨烯由氧化石墨烯、氨水、聚乙二醇二縮水甘油醚制成，其中，所述氧化石墨烯和所述聚乙二醇二縮水甘油醚的質(zhì)量比為100:2，所述氨水的質(zhì)量濃度為28％。
以及，一種石墨烯3D打印材料的制備方法，包括以下步驟：
按照上述石墨烯3D打印材料的配方稱取各組分；將納米聚四氟乙烯分成兩份，分別為第一納米聚四氟乙烯和第二納米聚四氟乙烯；
將氧化石墨烯超聲攪拌分散于乙醇溶液中得到氧化石墨烯分散液，加入氨水，在95-105℃條件下反應(yīng)55-65min；然后加入聚乙二醇二縮水甘油醚，50-60℃條件下反應(yīng)2-3小時(shí)，得到改性石墨烯；
將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、第一納米聚四氟乙烯、納米二氧化硅、抗氧劑混合后，經(jīng)熔融處理，得到混合物料；
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