[發明專利]一種用于3D打印的量子點發光復合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201811138825.4
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN109265946A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 馮曉婷
• 申請（專利權）人: 呂梁學院
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08K13/04;C08K7/24;C08K5/11;C08K3/04;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/26;B33Y70/00
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發明提供了一種用于3D打印的量子點發光復合物，由以下重量份計的原料組成：100份聚乳酸、0.2～0.5份擴鏈劑、5～17份增塑劑、20～60份無機物、20～60份石墨烯量子點、1～5份補強劑、1～5份潤滑劑，其中，所述無機物為納米二氧化硅或納米二氧化鈦。本發明通過擴鏈劑對聚乳酸進行改性，強化聚乳酸性能，再將石墨烯量子點與無機物混合，加強量子點發光復合物的發光強度，最后將石墨烯量子點和無機物的混合粉末與改性后的聚乳酸以及增塑劑、補強劑和潤滑劑混合，石墨烯量子點的三個維度尺寸通常小于10nm，發生的散射較小，不易發生團聚和沉淀；量子點發光復合物性能優異，可打印出不同形狀的發光體，配合激光源的使用，可制造出不同形狀和功能的發光體，具有美好的應用前景。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體為一種用于3D打印的量子點發光復合物及其制備方法。

背景技術

3D打印技術又稱增材制造技術，實際上是快速成型領域的一種新興技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運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造物體的技術。基本原理是疊層制造，逐層增加材料來生成三維實體的技術。目前，3D打印技術主要被應用于產品原型、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。另外，3D打印技術逐漸應用于醫學、生物工程、建筑、服裝、航空等領域，為創新開拓了廣闊的空間。

同樣，3D打印在發光材料領域也具有美好的應用前景。目前，有一些公開專利將熒光粉與高分子膠體按一定比例混合，制成摻雜有熒光粉的高分子膠體，通過噴頭用摻雜有熒光粉的高分子膠體進行打印。然而，摻雜有熒光粉的高分子膠體存在熒光粉團聚、熒光粉與高分子膠體表面光散射效應劇烈以及熒光粉的發射光譜變化的問題，熒光粉膠在3D打印領域的發展受到限制。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術的不足，提供一種用于3D打印的量子點發光復合物及其制備方法，該復合物可以通過3D打印制成各種形狀的復合體，結構穩定，機械性能好，發光特性好。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于3D打印的量子點發光復合物，由以下重量份計的原料組成：100份聚乳酸、0.2～0.5份擴鏈劑、5～17份增塑劑、20～60份無機物、20～60份石墨烯量子點、1～5份補強劑、1～5份潤滑劑，其中，無機物為納米二氧化硅或納米二氧化鈦。

優選的，擴鏈劑為ADR 4370S或ADR-4368C/CS。

優選的，增塑劑為己二酸二乙醇單丁酯或聚己二酸二甘醇酯。

優選的，補強劑為納米碳酸鈣或者碳納米管。

優選的，潤滑劑為滑石粉、高嶺土和云母中的一種或多種。

本發明還提供了上述用于3D打印的量子點發光復合物的制備方法，包括以下步驟：

S1、稱取無機物和石墨烯量子點并混合，使用乙醇于室溫下將上述混合物進行溶解，超聲攪拌1～2h，然后將混合溶液于60～80℃干燥8～10h，得到無機物和石墨烯量子點的混合粉末；

S2、將聚乳酸于60～80℃干燥4～5h，然后將聚乳酸與擴鏈劑加入高速混料機，在10～30℃下于200～400r/min的轉速下進行充分混合，0.5～2h后出料，然后使用雙螺桿混合機擠出造粒，接著將所造粒子干燥后擠出加工成細絲，并球磨成細粉；

S3、將S2得到的細粉與S1得到的無機物和石墨烯量子點的混合粉末以及增塑劑、補強劑、潤滑劑依次放入雙螺桿擠出機進行熔融，均勻混合后擠出，自然冷卻后造粒，即得到用于3D打印的量子點發光復合物。

優選的，S2中，使用雙螺桿擠出機混合擠出造粒的擠出溫度設置為175～190℃，模頭溫度為160～200℃，模桿轉速200～400r/min。