一种抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料的制作方法

文档序号:13754081阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料,其由以下重量份计的原料组成:聚氨酯90~100份,复合填料5~10份,功能材料1~5份,石墨烯0~5份,光稳定剂0.1~1份,偶联剂5~10份,流平剂0.1~2份,分散润滑剂1~6份和抗氧剂0.1~1份;其中,所述功能材料包括纳米银/TiO2抗菌材料与多壁碳纳米管/纳米ZnO除醛材料;所述复合填料按重量比3:2由石墨烯/ SiO2复合填料与石墨烯/碳酸钙复合填料组成;

所述3D打印用聚氨酯复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)预处理聚氨酯原料:将聚氨酯原料粉碎成300目粉末,分散于纯水中,超声1小时后,边超声边微波辐照1小时;停止超声及微波辐照,洗涤,出料,干燥,即得预处理聚氨酯;

(2)制备第一PU母粒:将石墨烯/ SiO2复合填料超声搅拌分散于纯水中,得第一分散液,备用;将石墨烯/碳酸钙复合填料超声搅拌分散于纯水中,得第二分散液,备用;在加热温度下,将五分之三的预处理聚氨酯溶解于有机溶剂中,得到聚氨酯溶液,一分为三得第一份、第二份、第三份聚氨酯溶液,备用;恒温状态下,边高速搅拌边超声第一份聚氨酯溶液,滴加第一分散液,超声搅拌30~60min;继续滴加第二份聚氨酯溶液,超声搅拌30~60min;继续滴加第二分散液,超声搅拌30~60min;继续滴加第三份聚氨酯溶液,超声搅拌30~60min,得到聚氨酯混合液;将聚氨酯混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中,以200~300ml/min的速度将聚氨酯混合液喷射到喷雾干燥器中,干燥得第一PU母粒;

(3)制备第二PU母粒:将功能材料超声搅拌分散于纯水中,得功能材料分散液,备用;在加热温度下,将五分之一的预处理聚氨酯溶解于有机溶剂中,得到聚氨酯溶液;恒温状态下,边高速搅拌边超声聚氨酯溶液,滴加功能材料分散液,超声搅拌30~60min,得到聚氨酯混合液;将聚氨酯混合液通入喷雾干燥器的贮备槽中,以200~300ml/min的速度将聚氨酯混合液喷射到喷雾干燥器中,干燥得第二PU母粒;

(4)将剩余预处理聚氨酯,第一PU母粒,第二PU母粒,光稳定剂,偶联剂,流平剂,分散润滑剂和抗氧剂熔融混合后加入到机械研磨粉碎机中,粉碎后得到平均粒径为30~40μm的聚氨酯复合材料粉末;置于95℃下干燥2h;将干燥后的粉末加入双螺杆挤出机,然后冷却成型得到成型线材,收卷,得到3D 打印机用的聚氨酯复合材料。

2.根据权利要求1所述的抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料,其特征在于,所述功能材料制备方法如下:在真空混合机中将纳米银/TiO2抗菌材料与多壁碳纳米管/纳米ZnO除醛材料按重量比3:5加入到40份的硅藻土精土中,在真空条件、120r/min的速度下搅拌30分钟,让各组份吸附在硅藻土中;在得到的硅藻土中加入20份的聚丙烯酸酯乳液,真空混合机在300r/min 的速度下搅拌20分钟,使聚丙烯酸酯乳液将硅藻土包覆起来,形成以硅藻土为核,聚丙烯酸酯为壳的胶囊,在制丸机中制成直径为1mm 的颗粒,再将制得的颗粒自然干燥12小时。

3.根据权利要求1所述的抗菌除醛的3D打印用聚氨酯复合材料,其特征在于,其由以下重量份计的原料组成:聚氨酯100份,复合填料8份,功能材料2份,光稳定剂0.2份,偶联剂5份,流平剂0.1份,分散润滑剂3份和抗氧剂0.5份。

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