[發明專利]一種多組分3D打印擠出成型材料

有效

• 申請號: 201810199204.0
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108409311B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 楊道媛;滕儀賓;劉瑩;梁威威
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C04B35/101
• 分類號: C04B35/101;C04B35/04;C04B35/14;C04B35/185;C04B35/443;C04B35/48;C04B35/482;C04B35/565;C04B35/584;C04B35/66;B33Y70/10;B33Y80/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新;付艷麗

1.一種多組分3D打印擠出成型材料，其特征在于：所述成型材料由N種組分混配而成且N≥2，所述N種組分均包括耐火材料粉、分散劑和水，且N種組分中的至少一種還包括調凝劑，N種組分中的任m種組分還包括粘結劑，其余N-m種組分中的至少一種組分還包括固化劑；粘結劑和固化劑不同時用于同一組分中；

所述耐火材料粉采用級配構成；

所述級配的具體方法為：在1000重量份的耐火材料粉中，

粒度0.5-1mm 200-300份；

粒度30-200μm 250-350份；

粒度5-10μm 100-200份；

粒度1.2-3μm 200-350份；

任一組分中，當含有某成分時，該成分的含量為：以該組分的總重計，粘結劑4%-6%，分散劑0.16%-1%，調凝劑 0.01%-0.08%，固化劑 0.01%-0.08%；

所述調凝劑選用氫氧化鈉、氫氧化鉀或氨水；

所述粘結劑選用聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素、聚乙烯醇或纖維素鈉；

所述分散劑選用三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、檸檬酸、油酸和聚乙二醇中的一種或兩種；

所述固化劑選用乙二醛。

2.根據權利要求1所述的多組分3D打印擠出成型材料，其特征在于：所述耐火材料粉包括氧化鋁、氧化鋯、氧化鎂、氧化硅、氮化硅、碳化硅、莫來石、鎂鋁尖晶石、鋯剛玉、礬土和鎂砂中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的多組分3D打印擠出成型材料，其特征在于，N種組分混配時，任兩組分之間的重量比為1∶1~1.5。

4.根據權利要求1所述的多組分3D打印擠出成型材料，其特征在于，該成型材料設計為雙組分料，所述雙組分料由A組分和B組分構成，其中，所述A組分和B組分通過如下方法制備，以重量份數計：

第一步，取200份粒度0.5-1mm的氧化鋁粉、350份粒度30-200μm氧化鋁粉、100份粒度5-10μm氧化鋁粉、350份粒度1.2-3μm氧化鋁粉；

第二步，將稱取好的以上四種粉加入到轉速為200轉/分種的球磨罐中球磨1h，得到混合粉末材料；

第三步，以重量份數計，A組分由80份的混合粉末材料、6份的聚丙烯酰胺、0.2份的六偏磷酸鈉、0.08份的氫氧化鈉以及13.72份蒸餾水混合配制而成，其中聚丙烯酰胺、六偏磷酸鈉和氫氧化鈉先均勻分散于上述蒸餾水中，再與混合粉末材料進行混合，由此使得A組分中的各成分混合更為均勻充分；

第四步，以重量份數計，B組分由120份的混合粉末材料、1.5份的三聚磷酸鈉、0.07份的乙二醛以及28.43份蒸餾水混合配制而成，其中三聚磷酸鈉和乙二醛先均勻分散于上述蒸餾水中，再與混合粉末材料進行混合，由此使得B組分中的各成分混合更為均勻充分；

擠出打印時，取100份A組分和150份B組分混合構成雙組分料，A組分和B組分的質量比為1:1.5，在15℃，自混合開始30min后開始凝固，應在30min內進行打印成型。