[發明專利]一種3D打印材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810096885.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108298933A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 何丹
• 申請（專利權）人: 華明智庫（武漢）信息技術有限公司
• 主分類號: C04B28/14
• 分類號: C04B28/14;B33Y70/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張強

本發明公開了一種3D打印材料，其特征在于，以重量份數計，材料包括：硫酸鈣45?65份，超細碳酸鈣40?60份，粘結料15?25份，氧化物粉末5?15份，減水劑1?3份，潤滑劑1?5份，防腐劑1?3份，助劑1?3份。本發明的3D打印材料中所有的原料廉價易得，大大降低了模型制造的生產成本，綠色環保，且通過本發明配方制備出的材料打印出來的成型件強度高、韌性好、耐熱、耐沖擊強度高。

技術領域

本發明屬于打印材料領域，具體地，涉及一種3D打印材料及其制備方法。

背景技術

3D打印技術又稱增材制造技術，該技術的制造原理是利用三維CAD 數據，通過快速成型機，用噴頭噴出粘結劑，從而可選擇性地將粉末材料粘結成二維截面，然后根據計算機設計程序而重復此過程，通過層層堆積，最終得到所需的三維實體原型產品。

3D打印技術由于采用粉末材料，不需要制作支承，同時由于不存在切削等加工手段，從而極大地降低了原料損耗，對于成本控制具有重要意義。此外，由于采用了層堆積的方式，而具有工作過程無污染、成型速度快、精度控制高等諸多優點，不但可以制作概念模型，而且可以制作產品模型。目前3D打印技術被廣泛應用于產品原型、模具制造以及藝術創作、珠寶制作等領域，替代這些傳統依賴的精細加工工藝。但現今適用于3D打印技術的材料種類較少，一定程度上限制了最終產品的使用范圍，且一些材料生產成本高，不環保，采用一些材料制備出的成型件強度、韌性、耐熱強度都不夠。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種3D打印材料及其制備方法，其目的在于降低了模型制造的生產成本，并且保證材料的綠色環保。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種3D打印材料，以重量份數計，所述材料包括：硫酸鈣45-65份，超細碳酸鈣40-60份，粘結料15-25份，氧化物粉末5-15份，減水劑1-3份，潤滑劑1-5份，防腐劑1-3份，助劑1-3份。

優選地，所述粘結料包括熱固性彈性體和熱塑性彈性體，所述熱固性彈性體和熱塑性彈性體的重量比為1：2～1：3，所述熱固性彈性體為丁苯橡膠、丁基橡膠、溴化丁基橡膠、氯醚橡膠、聚丙烯酸酯橡膠、氟硅橡膠、氯磺化聚乙烯和氫化丁睛橡膠中的任意一種或多種；所述熱塑性彈性體為聚氨酯類熱塑性彈性體、聚烯烴熱塑性彈性體、熱塑性聚酯彈性體、苯乙烯共聚物熱塑性彈性體中的任意一種或多種。

優選地，所述粘結料包括熱固性彈性體和熱塑性彈性體，所述熱固性彈性體和熱塑性彈性體的重量組成比為1：2～1：3，所述熱固性彈性體為聚丙烯酸酯橡膠和/或氯磺化聚乙烯，所述熱塑性彈性體為苯乙烯共聚物熱塑性彈性體。

優選地，所述氧化物粉末為氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅、氧化鍺、氧化鍶、氧化鋇中的任意一種或多種。

優選地，所述減水劑為脂肪族減水劑、萘系減水劑、氨基減水劑、聚羧酸減水劑中的任意一種或多種。

優選地，所述潤滑劑為復合潤滑劑，所述助劑為石英砂、二硫化鉬、聚丁二酸己二酸丁二醇共聚酯、硅酸鋰中的任意一種或多種，所述防腐劑為亞硝酸鈉或硝酸鍶。

優選地，所述潤滑劑為由石墨、卵磷脂和硫化銻組成。

按照本發明的另一方面，提供了一種3D打印材料的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將粘結料加入到溶劑中，攪拌，得到溶液；所述溶劑為水、乙醇、乙酸乙酯、丙酮中的任意一種或多種；

(2)向所述溶液中加入氧化物粉末，繼續攪拌，得到漿液；

(3)真空干燥所述漿液，除去溶劑，得到粉末；

(4)將所述粉末與硫酸鈣、超細碳酸鈣、減水劑、潤滑劑、防腐劑、助劑一起研磨，過100-300目篩。