[發明專利]一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料及制備方法

在審

• 申請號: 201810094258.0
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108148249A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 陳慶;昝航
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/12;C08L33/24;C08L77/00;C08L69/00;C08L91/06;C08K5/17;C08K7/08;C08K5/20;C08F220/58;C08F220/20;B33Y70/00
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1.一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于，制備磺酸基共聚凝膠的前軀體，在凝膠形成過程中加入碳酸鈣晶須，得到的復合凝膠與聚合物粉末、低熔點熱敏蠟與MS膠的固化劑混合物、液體增粘劑混合，制得用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料，制備的具體步驟如下：

（1）將乙二醇溶于水，加入2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和甲基丙烯酸-2-羥基丙酯，通入氮氣10~15min，然后加入引發劑，加熱至68~72℃，共聚15~18min得到磺酸基共聚凝膠的前軀體；其中：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸25~32重量份、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯18.5~24重量份、引發劑0.5~1重量份、乙二醇15~20重量份、水23~41重量份；

（2）在步驟（1）制得的磺酸基共聚凝膠的前軀體中加入交聯劑和碳酸鈣晶須，降溫至55~60℃，繼續聚合3~5min，隨著凝膠的生成將晶須負載于其中，制得含碳酸鈣晶須的磺酸基共聚凝膠；其中：磺酸基共聚凝膠的前軀體63~71重量份、交聯劑1~2重量份、碳酸鈣晶須28~35重量份；

（3）將步驟（2）制得的含碳酸鈣晶須的磺酸基共聚凝膠與聚合物粉末、低熔點熱敏蠟與MS膠的固化劑混合物、液體增粘劑在高速混合機中進行分散混合20~30min，制得用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料；其中：含碳酸鈣晶須的磺酸基共聚凝膠30~40重量份、聚合物粉末40~54重量份、低熔點熱敏蠟與MS膠的固化劑混合物15~18重量份、液體增粘劑1~2重量份。

2.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述引發劑為過氧化甲乙酮、過氧化環己酮、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫中的至少一種。

3.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述交聯劑為N，N-二甲基丙烯酰胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺中的至少一種。

4.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述碳酸鈣晶須的直徑為0.5~1.2μm，長度為20~40μm，水分含量不大于0.2%。

5.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述聚合物粉末為聚乙烯粉末、聚丙烯粉末、聚碳酸酯粉末、聚酰胺粉末中的至少一種。

6.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述低熔點熱敏蠟為熔點為40-60℃的石蠟或聚乙烯蠟。

7.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述MS膠的固化劑為乙二胺、己二胺、氨乙基乙醇胺、三甲基六亞甲基二胺中的至少一種。

8.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述低熔點熱敏蠟與MS膠的固化劑混合物中，低熔點熱敏蠟與MS膠的固化劑的質量比為10:1~15:1。

9.根據權利要求1所述一種用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述液體增粘劑為月桂酸二乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、月桂基硫酸鹽中的至少一種。

10.權利要求1~9任一項所述制備方法制備得到的用于3D打印的高強速凝聚合物膏狀材料。