[發明專利]一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法

在審

• 申請號: 202010559468.X
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111718572A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 鐘晶;盧東
• 申請（專利權）人: 工科思維技術(深圳)有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C08L71/02;C08K3/04;C08J5/18;D01F6/94;D01F1/10;B33Y70/10;D01D5/42
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于它是按照以下步驟進行的：

一、二維納米高分子復合材料薄膜制備：

1)獲取圓周旋轉模具：所述的模具為圓柱形離心管，圓柱形離心管內的砂芯濾層和納濾膜隨圓柱形離心管沿圓周方向旋轉，圓柱形離心管內層分別附一層砂芯濾層和納濾膜；

2)溶液交替往復噴灑：將二維納米材料溶液均勻噴灑在上一步圓周旋轉模具內表面，得到二維納米薄膜；再在定向排布的二維納米薄膜上噴灑一層高分子材料，在二維納米薄膜上形成一層定向排布的高分子薄膜；反復交替往復噴灑二維納米材料和高分子材料，得到多層疊層結構的二維納米高分子復合薄膜；

3)二維納米高分子復合薄膜蒸干：繼續圓周旋轉步驟2)的模具，采用輔助加熱方式，蒸發步驟2)多層疊層結構的二維納米高分子復合薄膜中的溶劑；

二、3D打印絲材切割：

待溶劑蒸發后，停止圓周旋轉模具，采用機械剝離方式利用刀片將二維納米高分子復合薄膜從模具內壁剝離，然后將復合薄膜切割成絲帶狀，最終得到適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材。

2.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于圓柱形離心管材質為塑料或者玻璃管，其內徑為200-600mm，管壁厚度為600-800μm；砂芯濾層材質為石英，其內徑為150-500mm，厚度為170-250μm；納濾膜材質為PVC或PP，其內徑為100-450mm，厚度為20-60μm，納濾膜孔徑為3-5nm。

3.根據權利要求1或2所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于模具圓周旋轉轉速為1000-2000r/min。

4.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于二維納米材料包括但不限于石墨烯、氧化石墨烯、氟化石墨烯以及黑鱗烯，二維納米材料溶液濃度為2-12mg/mL。

5.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于高分子材料包括但不限于聚氨酯、聚乙烯、聚乙二醇以及納米纖維素。

6.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于輔助加熱方式為采用CS060輔助加熱器對旋轉的模具進行加熱，輔助加熱溫度為70-100℃。

7.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于二維納米高分子復合薄膜厚度為2-30μm。

8.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于在圓柱形離心管模具開口處設置一排垂直于離心管中軸線方向的刀片。

9.根據權利要求1或9所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于在圓柱形離心管模具開口處設置一排垂直于離心管中軸線方向的刀片，垂直于離心管中軸線方向的刀片間隔為1.0-2.0mm，刀片厚度為1mm。

10.根據權利要求1所述的一種適用于3D打印的二維納米高分子復合絲材的制備方法，其特征在于圓柱形離心管(2)內依次設置有砂芯濾層(3)和納濾膜(4)。