[發(fā)明專利]一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110983234.2
• 申請(qǐng)日: 2021-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN113637357A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李天才;劉軼;郭永斌;楊國(guó)梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 共享智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): C09D11/30
• 分類號(hào): C09D11/30;C09D11/38
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)涉及一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水，包括去離子水、無(wú)機(jī)溶質(zhì)、增稠劑、分散劑、促凝劑、表面活性劑、滲透劑和消泡劑，各組分質(zhì)量比為去離子水70％～85％、無(wú)機(jī)溶質(zhì)2％～10％、增稠劑1％～7％、分散劑1％～5％、促凝劑1％～5％、表面活性劑0.5％～2％、滲透劑0.2％～1％、消泡劑0.01％～0.05％。本發(fā)明實(shí)施例還公開一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水的制備方法。本方案能夠解決目前石膏打印用粘結(jié)劑的性能較差的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水及其制備方法。

背景技術(shù)

3D打印(3DP)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉狀金屬、塑料、陶瓷、砂、碳化硅粉、石膏材料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型或一些產(chǎn)品的直接制造；該技術(shù)由于無(wú)需傳統(tǒng)建材構(gòu)建成型的支模過(guò)程，因此簡(jiǎn)化了施工工藝，縮短施工工時(shí)。

石膏材料是一種綠色環(huán)保的無(wú)機(jī)膠凝材料，凝結(jié)時(shí)間迅速可控，完全可以作為3D打印等增材制造技術(shù)的原材料。采用石膏粉作為快速成型的材料，具有成型速度快，成型精度和強(qiáng)度好，價(jià)格低廉，無(wú)毒無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，而且采用合適的后處理方式，使成型件強(qiáng)度高、不易變形，可以在某些場(chǎng)合替代現(xiàn)有的塑料和樹脂模型，作為概念原型、功能測(cè)試的原型、模具和功能零件使用，更有利于快速成型技術(shù)的推廣。

目前，傳統(tǒng)粉末3D打印多采用有機(jī)粘結(jié)劑體系，噴墨墨水材料通常為呋喃樹脂、熱酚醛樹脂等，這種粘合劑體系成本高、氣味刺鼻、環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)人員身體傷害較大；無(wú)機(jī)膠黏劑多為雙組份甚至三組分的產(chǎn)品；為了保證打印產(chǎn)品表面光潔度及打印的過(guò)程的順暢，粉料一般采用超過(guò)200目的細(xì)粉；固化劑在與粉料混合過(guò)程中，容易發(fā)生團(tuán)聚，無(wú)法混合均勻，造成產(chǎn)品無(wú)法應(yīng)用于3D打印技術(shù)更高端的方向。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)目前石膏打印用粘結(jié)劑的性能較差的問(wèn)題，提供一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水及其制備方法。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例公開一種石膏打印用無(wú)機(jī)單組分墨水，包括去離子水、無(wú)機(jī)溶質(zhì)、增稠劑、分散劑、促凝劑、表面活性劑、滲透劑和消泡劑，各組分質(zhì)量比為去離子水70％～85％、無(wú)機(jī)溶質(zhì)2％～10％、增稠劑1％～7％、分散劑1％～5％、促凝劑1％～5％、表面活性劑0.5％～2％、滲透劑0.2％～1％、消泡劑0.01％～0.05％。

在其中一種實(shí)施例中，所述增稠劑包括丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羥乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺有機(jī)增稠劑、氨基醇絡(luò)合型鈦酸酯、無(wú)機(jī)水性納米硅酸鎂鋁以及無(wú)機(jī)水性納米硅酸鎂鋰的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述分散劑包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、甘油、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺以及脂肪酸聚乙二醇酯中的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述促凝劑包括硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂、二水石膏、硝酸鉀、硫酸鈉、碳酸氫鈉、草酸鈉和二偏磷酸鈣、明礬中的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述表面活性劑包括水溶性聚醚、自分散型聚醚、十六烷基苯磺酸鈉以及炔二醇改性中的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述消泡劑包括硅聚醚消泡劑、聚醚消泡劑、礦物油消泡劑、無(wú)硅消泡劑、磷酸三丁酯消泡劑以及酰胺類消泡劑的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述滲透劑包括磺化琥珀酸二辛酯鈉鹽、琥珀酸烷基酯磺酸鈉、胰加漂T、氨基磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚醚、磷酸酯類化合物中的一種或多種。

在其中一種實(shí)施例中，所述無(wú)機(jī)溶質(zhì)包括MXene和硅納米線，所述MXene與所述硅納米線的質(zhì)量比為1：0.1～1：0.3。