[發(fā)明專利]3D打印墨水及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110347919.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113072757A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任蕊;蔣靖波;皇甫慧君;齊永紅;高超鋒;周曉慧;曹晨茜;李孟君;陳國(guó)珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西省石油化工研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): C08L9/08
• 分類號(hào): C08L9/08;C08L11/02;C08L9/04;C08L23/34;C08L7/00;C08L9/06;C08L9/00;C08L23/16;C08L83/04;C08L23/12;C08L33/20;C08L25/06;C08L77/00;C08L23/08
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 韓暢

本公開提供一種3D打印墨水及其制備方法，涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域。該3D打印墨水制備方法包括：S1、將維納米聚合物改性劑、乳化劑、以及水加入容器中，制備成分散液；S2、將步驟S1中制備的分散液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)器中，并向反應(yīng)器中加入生膠乳，并攪拌，得到改性膠乳；S3、將步驟S2制備的改性膠乳與納米增粘樹脂、納米補(bǔ)強(qiáng)劑、納米填充劑、納米增塑劑、納米防老劑、納米活性劑、納米促進(jìn)劑和納米硫化劑均加入溶劑中，制備得到3D打印墨水。本公開提供的3D打印墨水制備方法制備出的3D打印墨水具有納米級(jí)分散均勻、強(qiáng)度高、致密性高、韌性好的特點(diǎn)，可以應(yīng)用于打印高精度、高韌性的橡膠制品，適合大規(guī)模、快速生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印墨水及其制備方法。

背景技術(shù)

3D打印，亦稱增材制造，屬于快速成形技術(shù)的一種，它是以粉末狀金屬或塑料等可粘合材料為基材，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層堆疊累積的方式構(gòu)造物體的技術(shù)(即“積層造形技術(shù)”)。3D打印是一種“自上而下”進(jìn)行材料累加的制造過程，具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具有標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”3D打印，亦稱增材制造，屬于快速成形技術(shù)的一種，它是以粉末狀金屬或塑料等可粘合材料為基材，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層堆疊累積的方式構(gòu)造物體的技術(shù)(即“積層造形技術(shù)”)。3D打印是一種“自上而下”進(jìn)行材料累加的制造過程，具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被譽(yù)為“第三次工業(yè)革命最具有標(biāo)志性的生產(chǎn)工具”。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)升溫，3D打印在全球掀起一股新浪潮，而與此同時(shí)，3D打印技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于汽車制造、航空航天、教學(xué)科研、衛(wèi)生醫(yī)療、建筑及娛樂等領(lǐng)域，并在各個(gè)領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性的突破，受到制造業(yè)界及各類用戶的普遍重視。

目前，3D打印在聚合物加工領(lǐng)域已經(jīng)有了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，并且已經(jīng)在許多領(lǐng)域中有了重要的應(yīng)用。尼龍，聚乳酸，ABS等樹脂均可以通過3D打印的方式加工成型。除此之外，聚合物與石墨烯、碳納米管或者粘土等制備成的復(fù)合材料也可以通過3D打印成型。然而，盡管聚合物的3D打印加工技術(shù)發(fā)展迅速，大規(guī)模采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)聚合物材料仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中的一個(gè)最大的挑戰(zhàn)是能夠用于3D打印技術(shù)成型的、具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的聚合物種類較少，且往往價(jià)格高昂。將普通的工程用聚合物經(jīng)過簡(jiǎn)單的處理過程便能夠應(yīng)用于3D打印加工的技術(shù)對(duì)于3D打印技術(shù)，乃至整個(gè)加工業(yè)都具有重要意義。

但普通的橡膠材料韌性大多較差，且成型收縮率大，3D打印過程中容易收縮變形導(dǎo)致翹曲，影響制品精度和性能。本發(fā)明以降低橡膠材料打印制件收縮、抑制打印過程中的翹曲現(xiàn)象為目的，對(duì)橡膠材料進(jìn)行改性，制備適用于3D打印的高性能橡膠材料復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種3D打印墨水及其制備方法，通過本公開的方法制備的3D打印用材料具有粘結(jié)強(qiáng)度高、熔體強(qiáng)度高、收縮率小、打印精度好、制品韌性好等特點(diǎn)。

根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供一種3D打印墨水，所述3D打印墨水包括：

膠乳粉1-30；

維納米聚合物改性劑1-10；

乳化劑0.1-10；

溶劑1-25。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述膠乳粉由生膠乳、納米增粘樹脂、納米補(bǔ)強(qiáng)劑、納米填充劑、納米增塑劑、納米防老劑、納米活性劑、納米促進(jìn)劑和納米硫化劑組成。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述維納米聚合物改性劑包括聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚酰胺、POE、TPU、尼龍66、尼龍645、尼龍610、PVA-CO-PE、PBT、 PLA中的一種或任幾種的組合。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述乳化劑包括吐溫20、P84、司盤80、司盤85、粘土、蒙脫土、黏土、油酸銨、油酸鉀、硬脂酸銨、硬脂酸鉀或油酸三乙醇銨中的一種或任幾種的組合。