[發明專利]一種直接3D打印的復合功能材料及打印方法有效
| 申請號： | 202110449401.5 | 申請日： | 2021-04-25 |
| 公開（公告）號： | CN113372626B | 公開（公告）日： | 2022-09-13 |
| 發明（設計）人： | 孫友誼;楊貴焱 | 申請（專利權）人： | 中北大學 |
| 主分類號： | C08L7/02 | 分類號： | C08L7/02;C08L9/02;C08L63/00;C08L27/16;C08K7/26;C08K3/22;C08K3/08;C08K5/09;B29C64/106;B33Y70/10 |
| 代理公司： | 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110 | 代理人： | 楊斌華 |
| 地址： | 030051*** | 國省代碼： | 山西;14 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 直接 打印 復合 功能 材料 方法 | ||
1.一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：包括在剪切稀化凝膠的基礎上負載乳液型粒子制備的乳液基材料油墨或負載固體粉末粒子制備粉末基材料油墨；
所述剪切稀化凝膠包括如下組分：1-10mL的油酸和1-7mL的三乙醇胺。
2.根據權利要求1所述的一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：所述剪切稀化凝膠包括如下組分：1-10mL的油酸、1-7mL的三乙醇胺和10mL的去離子水。
3.根據權利要求1所述的一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：所述剪切稀化凝膠包括如下組分：2-10mL的油酸、4mL的質量濃度25%的氨水、1-5mL的三乙醇胺和6mL的去離子水。
4.一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：包括在剪切稀化凝膠的基礎上負載乳液型粒子制備的乳液基材料油墨或負載固體粉末粒子制備粉末基材料油墨；
所述剪切稀化凝膠包括如下組分：0.5-1mL的油酸和1-1.5mL的三乙醇胺。
5.根據權利要求4所述的一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：所述乳液基材料油墨包括如下組分：20-25g的天然乳膠或丁腈橡膠、0.5-1mL的油酸、1-1.5mL的三乙醇胺以及占天然乳膠或丁腈橡膠質量5-7%的氣相二氧化硅。
6.根據權利要求3所述的一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：所述粉末基材料油墨包括如下組分：8-25g的粉末材料、2-5mL的油酸、1-1.5mL的三乙醇胺、4mL的質量濃度25%的氨水、6mL的去離子水以及占粉末材料質量5-7%的氣相二氧化硅；所述粉末材料包括鋁粉、氧化鋁粉末、環氧樹脂粉末和聚偏氟乙烯粉末中的任意一種。
7.根據權利要求1所述的一種直接3D打印的復合功能材料，其特征在于：所述乳液基材料油墨和粉末基材料油墨中還包括硫化劑、磁性粒子、酸堿指示劑染料、導電性粒子、石墨烯或碳納米管的功能粒子中的一種或幾種；
所述硫化劑包括硫磺；所述磁性粒子包括鐵磁性材料Fe3O4、羰基鐵粉、永磁性材料和抗磁性材料中的一種或多種；所述酸堿指示劑染料包括甲基橙、甲基藍和羅丹明B中的一種或多種；導電性粒子包括金屬和金屬氧化物類中的一種或多種。
8.一種利用權利要求1-7任意一項所述的復合功能材料的直接3D打印的方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步，配制復合功能油墨：
配制剪切稀化凝膠，稱取各組分，攪拌10-15min至凝膠狀，隨后置于轉速為5000-8000r/min的離心機中10-15min，得到剪切稀化凝膠，在剪切稀化凝膠的基礎上負載乳液型粒子制備乳液基材料油墨或負載固體粉末粒子制備粉末基材料油墨；
第二步，通過3D打印機打印，所述打印速度為600mm/min；
第三步，對打印的樣品進行固化。
9.根據權利要求8所述的一種直接3D打印的方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步，配制復合功能油墨：
配制剪切稀化凝膠，稱取各組分，攪拌10-15min至凝膠狀，隨后置于轉速為5000-8000r/min的離心機中10-15min，得到剪切稀化凝膠；在剪切稀化凝膠的基礎上負載乳液型粒子，稱取各組分，攪拌混合10-15min至牙膏狀，隨后置于轉速為5000-8000r/min的離心機中10-15min；得到乳液基材料油墨；
第二步，通過3D打印機打印，所述打印速度為600mm/min；
第三步，對打印的樣品進行固化，對打印樣品置于無密封條件的室溫環境中室溫固化或置于烘箱中熱處理的高溫固化。
10.根據權利要求8所述的一種直接3D打印的方法，其特征在于：包括如下步驟：
第一步，配制復合功能油墨：
配制剪切稀化凝膠，稱取各組分，攪拌10-15min至凝膠狀，隨后置于轉速為5000-8000r/min的離心機中10-15min，得到剪切稀化凝膠；在剪切稀化凝膠的基礎上負載固體粉末粒子，稱取各組分，將粉末材料及氣相二氧化硅混合均勻，再與凝膠狀物質混合攪拌均勻，隨后置于轉速為3000-6000r/min的離心機中10-15min，得到粉末基材料油墨；
第二步，通過3D打印機打印，所述打印速度為600mm/min；
第三步，對打印的樣品進行固化，對打印樣品置于烘箱中熱處理或馬弗爐煅燒。
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