[發明專利]一種3D打印泥及其制備方法

有效

• 申請號: 202011113904.7
• 申請日: 2020-10-18
• 公開（公告）號: CN112409795B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李遵陜;吳翠;劉繼;李慶;邵月剛;楊旭;徐亞卿;余聲
• 申請（專利權）人: 浙江新安化工集團股份有限公司
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L25/06;C08K13/04;C08K7/26;C08K7/28;C08K7/24;C08K5/092;C08K5/5415;C08K5/09;C08K5/55;C08K3/38;B33Y70/10
• 代理公司: 北京秉文同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11859
• 代理人: 陳少麗;張文武

本發明涉及一種3D打印泥及其制備方法，包括：將填料、聚硅氧烷、偶聯劑、活化劑按照一定的比例混合；加熱發生反應，形成3D打印泥。本方法利用偶聯劑和具有反應活性的聚硅氧烷間的反應，來增加打印泥，泥和泥之間的粘性，然后通過活化劑的加入，來調節偶聯劑和聚硅氧烷間的化學鍵的斷裂和修復，通過空心離子的引入，大大降低其比重，以使其具備質輕、順滑易塑型，潤滑柔軟，不滑膩、不粘手、不掉渣，并且使用壽命長，有效抑制細菌以及霉菌等優良特性。

技術領域

本發明涉及手工藝用品生產技術領域，更具體地，涉及一種3D打印泥及其制備方法。

背景技術

目前市面上的橡皮泥、打印泥玩具通常是利用水及保濕劑并輔以樹脂、輕質填料而制備的，經過一段時間的玩耍后，往往會出現制品變硬、變干發裂，使得其無法重現初始時的柔軟手感、可塑性降低、無法重復使用。

CN102939624A公開了一種手工用橡皮泥的制備方法，將透明度優異的無機化合物作為產品的只要成分，由硅氧烷與聚硅氧烷——二甲基、甲基乙烯基、乙烯基封端——混合而形成的占橡皮泥總重量的60-80％的凝膠型聚硅氧烷基體；用于調節橡皮泥硬度的包含粉末狀二氧化硅的可塑度調節劑占總重量的15-35％；包含聚二甲基硅氧烷并用于防止橡皮泥固化的占總重量的1-5％防固化劑；使用占橡皮泥總重量的0.1-1％防止細菌滋生的抗菌劑。

CN105017772A公開了一種3D打印泥及其制備方法，該打印泥其特征在于由質量份組分玻璃微珠4.76-14.88份，硅油84-92份，礦物油1-3份，色素0.1-0.2份，防霉劑0.01-0.02份，保濕劑0.01-0.02份組成。根據以上方法制備的產品安全無毒、致密、可塑性強，手感柔軟不粘手、外觀靚麗、保濕性好可以重復使用。

如上所述，目前有機硅類打印泥類產品大都是聚硅氧烷和填料間的簡單的物理混合，通過添加植物油、保濕劑等輔料改善打印泥的手感，以上方法制備的打印泥產品容易出現比重大、容易掉渣、容易有油析出等一系列不足。除此之外，通常大家印象中的手工用橡皮泥、3D打印泥均是利用一定的溶劑如水、醇類等加入到樹脂或者聚乙烯醇中，然后再利用一些輕質填料和其它輔料制備出質輕的彩泥。產品中的溶劑作為維持橡皮泥可塑性和濕潤的作用，但是隨著使用時間和次數的增加，制品中的溶劑會逐漸揮發，從而使得產品變干變硬，從而無法再次使用。

基于此，開發一種長期使用永不變干、塑形效果好、柔軟順滑不粘手不掉渣的3D打印泥及生產方法是本技術領域的研究重點。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種3D打印泥的制備方法，包括：

將填料、聚硅氧烷、偶聯劑、活化劑按照一定的比例混合；

加熱發生反應，形成3D打印泥。

進一步地，所述反應溫度為100～300℃，反應時間為30min～240min；優選地，所述反應溫度為150-250℃，反應時間為60-120min；進一步優選地，所述反應溫度為200℃，所述反應時間為90min。

進一步地，所述比例為填料40～70份，聚硅氧烷20～35份，偶聯劑10～20份，活化劑0.5～8份。

進一步地，所述聚硅氧烷為中的一種或多種，且所述的聚硅氧烷在25℃時的動力學粘度為50～20000mPa·s；其中，R、R1、R2、R3為碳原子數1～20的烴基或芳香基中的一種或多種的組合，。

進一步地，所述填料為空心微球，所述空心微球的密度為0.20～0.60g/cm³，粒徑為2～150μm。

進一步地，所述空心微球為二氧化硅中空微球、空心玻璃微珠、聚苯乙烯空心微球、二氧化鈦空心微球中的一種或多種。

進一步地，所述偶聯劑為含Si、B、Al或Ti雜原子的化合物中的一種或多種。