一种具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制作方法

文档序号:11100383

本发明属于3D打印用材料制备技术领域,具体涉及一种具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料。



背景技术:

3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的,常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件,该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。虽然3D打印技术有着上述的技术优势,但是从其它方面来说,又存在一定的劣势,重点体现在材料方面,可以说是一个非常大的短板,材料功能性跟不上产业发展,大型锻件无法成行,力学性能差等诸多因素,直接制约着整体发展。随着3D打印市场需求量的增大、3D打印材料功能性跟不上产业发展,如何突破提高3D打印材料功能性、降低3D打印成本,提高3D打印材料的力学性能,解决资源再循环利用等情况已经迫在眉睫。

石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯既是最薄的材料,也是最强韧的材料,断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。它是目前自然界最薄、强度最高的材料,如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床,本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。

作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为"黑金",是"新材料之王",科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变21世纪"。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。

目前塑料3d打印用材料存在着拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度小,热变形温度和熔融指数低等问题,因此,研发一种具有高强度,热传导性好,同时有具有高韧性和熔融指数的石墨烯3D打印材料具有重要的意义。



技术实现要素:

本发明提供一种具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以解决现有塑料3d打印用材料存在着拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度小,热变形温度和熔融指数低等问题。本发明制成的石墨烯3D打印材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大,热变形温度和熔融指数高等特点,通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度,具有广阔的市场前景。

为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:

一种具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯5.3-7.8份、废弃塑料26-30份、聚乳酸34-42份、四聚磷酸钠13-24份、二乙二醇丁醚醋酸酯20-25份、特定合成剂10-19份、淀粉合成剂5-9份;

所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂15-22份、发生剂12-18份、偶联剂a 10-15份、相容剂12-16份、增塑剂a 9-12份、抗氧化剂6-10份、聚凝剂5-9份、终止剂3-5份、稳定剂a 2-4份;

所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:淀粉80-130份、戊二酸二甲酯10-16份、N,N-二甲基乙酰胺8-13份、环氧氯丁烷2-5份、尿素1.5-3.5份、糊化剂1-2份、偶联剂b 0.2-0.6份、引发剂0.1-0.2份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂b 0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂b 0.4-0.9份、增韧剂0.3-0.7份、增粘剂0.3-0.6份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.1-0.2份;

所述偶联剂b为钛酸酯偶联剂;

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯;

所述催化剂为铂催化剂;

所述稳定剂b为有机锡稳定剂;

所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚;

所述增塑剂b为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷;

所述耐水剂为硼酸;

所述抗菌剂为碳酸锂;

所述的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:市场上购置二维石墨烯原料,经过特殊处理制得初级石墨烯粉末;

S2:使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎,随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗,去除表面的污物,自然风干精选后,制得精选塑料;

S3:将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中,在温度为-90--110℃下将塑料粉碎2-3h,过筛后得到400-600目的塑料细粒;

S4:向步骤S1制得的初级石墨烯粉末、步骤S3制得的塑料细粒中加入聚乳酸、四聚磷酸钠、二乙二醇丁醚醋酸酯、特定合成剂,升温至180-218℃,在转速为200-400r/min下搅拌熔解2.3-3.9h,然后冷却至室温,制得改性的石墨烯3D打印二级材料;

所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117-128℃,在转速为100-200r/min下反应68-82min,制得物料A;

S42:向步骤S41制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143-156℃,在转速为300-400r/min下反应145-232min,制得物料B;

S43:向步骤S42制得的物料B中加入增塑剂a、终止剂、稳定剂a混合后降温至108-125℃,在转速为200-300r/min下反应62-135min,制得特定合成剂;

S5:将步骤S4制得的改性的石墨烯3D打印二级材料在温度为-90--110℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为180-200℃,转速为110-130r/min下,经挤压丝条,制得具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料;

所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为18-25Be’,pH值为3.1-3.8的淀粉浆a;

S52:向步骤S51制得的淀粉浆a中加入浓度为4%-8%的戊二酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂,然后在温度为42-58℃,搅拌转速为70-100r/min下进行交联接枝反应2.5-3.5h,制得浆料b;

S53:向步骤S52制得的浆料b中加入糊化剂,调节pH值为9.1-9.8,接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂b、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂,然后在温度为55-61℃,搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.2-1.8h,制得浆料c;

S54:将步骤S53制得的浆料c中加入稳定剂b,调节pH值为8.3-8.5,升温至73-77℃,糊化50-55min,糊化结束后降至30-33℃,加入消泡剂,在转速为90-130r/min下搅拌8-12min,制得淀粉合成剂。

进一步地,所述所述调节剂为ACR。

进一步地,所述发生剂为气溶胶发生剂。

进一步地,所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550。

进一步地,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。

进一步地,所述增塑剂a为邻苯二甲酸二环己酯。

进一步地,所述抗氧化剂为Ronotec17。

进一步地,所述聚凝剂为聚合氯化铝。

进一步地,所述终止剂为木焦油。

进一步地,所述稳定剂a为稀土稳定剂。

本发明具有以下有益效果:

(1)本发明使用废弃塑料,来源广,价格低,拓宽了3D打印材料原料的选择范围;

(2)本发明制成的石墨烯3D打印材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大,热变形温度和熔融指数高等特点,通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度,具有广阔的市场前景;

(3)本发明制成的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料成本低,易于工业化生产。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明,通过以下实施例加以说明,这些实施例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。

在实施例中,所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯5.3-7.8份、废弃塑料26-30份、聚乳酸34-42份、四聚磷酸钠13-24份、二乙二醇丁醚醋酸酯20-25份、特定合成剂10-19份、淀粉合成剂5-9份;

所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂15-22份、发生剂12-18份、偶联剂a 10-15份、相容剂12-16份、增塑剂9-12份、抗氧化剂6-10份、聚凝剂5-9份、终止剂3-5份、稳定剂a 2-4份;

所述调节剂为ACR;

所述发生剂为气溶胶发生剂;

所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550;

所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述抗氧化剂为Ronotec17;

所述聚凝剂为聚合氯化铝;

所述终止剂为木焦油;

所述稳定剂a为稀土稳定剂;

所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:淀粉80-130份、戊二酸二甲酯10-16份、N,N-二甲基乙酰胺8-13份、环氧氯丁烷2-5份、尿素1.5-3.5份、糊化剂1-2份、偶联剂b 0.2-0.6份、引发剂0.1-0.2份、催化剂0.1-0.2份、稳定剂b 0.1-0.3份、消泡剂0.3-0.8份、增塑剂0.4-0.9份、增韧剂0.3-0.7份、增粘剂0.3-0.6份、耐水剂0.2-0.4份、抗菌剂0.1-0.2份;

所述偶联剂b为钛酸酯偶联剂;

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯;

所述催化剂为铂催化剂;

所述稳定剂b为有机锡稳定剂;

所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷;

所述耐水剂为硼酸;

所述抗菌剂为碳酸锂;

所述的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:市场上购置二维石墨烯原料,经过特殊处理制得初级石墨烯粉末;

S2:使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎,随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗,去除表面的污物,自然风干精选后,制得精选塑料;

S3:将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中,在温度为-90--110℃下将塑料粉碎2-3h,过筛后得到400-600目的塑料细粒;

S4:向步骤S1制得的初级石墨烯粉末、步骤S3制得的塑料细粒中加入聚乳酸、四聚磷酸钠、二乙二醇丁醚醋酸酯、特定合成剂,升温至180-218℃,在转速为200-400r/min下搅拌熔解2.3-3.9h,然后冷却至室温,制得改性的石墨烯3D打印二级材料;

所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117-128℃,在转速为100-200r/min下反应68-82min,制得物料A;

S42:向步骤S41制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143-156℃,在转速为300-400r/min下反应145-232min,制得物料B;

S43:向步骤S42制得的物料B中加入增塑剂、终止剂、稳定剂a混合后降温至108-125℃,在转速为200-300r/min下反应62-135min,制得特定合成剂;

S5:将步骤S4制得的改性的石墨烯3D打印二级材料在温度为-90--110℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为180-200℃,转速为110-130r/min下,经挤压丝条,制得具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料;

所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为18-25Be’,pH值为3.1-3.8的淀粉浆a;

S52:向步骤S51制得的淀粉浆a中加入浓度为4%-8%的戊二酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂,然后在温度为42-58℃,搅拌转速为70-100r/min下进行交联接枝反应2.5-3.5h,制得浆料b;

S53:向步骤S52制得的浆料b中加入糊化剂,调节pH值为9.1-9.8,接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂,然后在温度为55-61℃,搅拌转速为80-120r/min下进行交联反应1.2-1.8h,制得浆料c;

S54:将步骤S53制得的浆料c中加入稳定剂b,调节pH值为8.3-8.5,升温至73-77℃,糊化50-55min,糊化结束后降至30-33℃,加入消泡剂,在转速为90-130r/min下搅拌8-12min,制得淀粉合成剂。

下面通过更具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

一种所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯6.6份、废弃塑料28份、聚乳酸38份、四聚磷酸钠20份、二乙二醇丁醚醋酸酯24份、特定合成剂16份、淀粉合成剂8份;

所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂18份、发生剂15份、偶联剂a 13份、相容剂14份、增塑剂10份、抗氧化剂8份、聚凝剂7份、终止剂4份、稳定剂a 3份;

所述调节剂为ACR;

所述发生剂为气溶胶发生剂;

所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550;

所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述抗氧化剂为Ronotec17;

所述聚凝剂为聚合氯化铝;

所述终止剂为木焦油;

所述稳定剂a为稀土稳定剂;

所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:淀粉116份、戊二酸二甲酯13份、N,N-二甲基乙酰胺11份、环氧氯丁烷4份、尿素2.5份、糊化剂1.5份、偶联剂b 0.4份、引发剂0.1份、催化剂0.1份、稳定剂b 0.2份、消泡剂0.6份、增塑剂0.7份、增韧剂0.5份、增粘剂0.4份、耐水剂0.3份、抗菌剂0.1份;

所述偶联剂b为钛酸酯偶联剂;

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯;

所述催化剂为铂催化剂;

所述稳定剂b为有机锡稳定剂;

所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷;

所述耐水剂为硼酸;

所述抗菌剂为碳酸锂;

所述的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:市场上购置二维石墨烯原料,经过特殊处理制得初级石墨烯粉末;

S2:使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎,随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗,去除表面的污物,自然风干精选后,制得精选塑料;

S3:将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中,在温度为-100℃下将塑料粉碎2.5h,过筛后得到500目的塑料细粒;

S4:向步骤S1制得的初级石墨烯粉末、步骤S3制得的塑料细粒中加入聚乳酸、四聚磷酸钠、二乙二醇丁醚醋酸酯、特定合成剂,升温至204℃,在转速为300r/min下搅拌熔解3h,然后冷却至室温,制得改性的石墨烯3D打印二级材料;

所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至122℃,在转速为150r/min下反应75min,制得物料A;

S42:向步骤S41制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至150℃,在转速为350r/min下反应190min,制得物料B;

S43:向步骤S42制得的物料B中加入增塑剂、终止剂、稳定剂a混合后降温至116℃,在转速为250r/min下反应100min,制得特定合成剂;

S5:将步骤S4制得的改性的石墨烯3D打印二级材料在温度为-100℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为190℃,转速为120r/min下,经挤压丝条,制得具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料;

所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为22Be’,pH值为3.5的淀粉浆a;

S52:向步骤S51制得的淀粉浆a中加入浓度为6%的戊二酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂,然后在温度为50℃,搅拌转速为90r/min下进行交联接枝反应3h,制得浆料b;

S53:向步骤S52制得的浆料b中加入糊化剂,调节pH值为9.5,接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂,然后在温度为58℃,搅拌转速为100r/min下进行交联反应1.5h,制得浆料c;

S54:将步骤S53制得的浆料c中加入稳定剂b,调节pH值为8.4,升温至75℃,糊化53min,糊化结束后降至32℃,加入消泡剂,在转速为120r/min下搅拌10min,制得淀粉合成剂。

实施例2

一种所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯5.3份、废弃塑料26份、聚乳酸34份、四聚磷酸钠13份、二乙二醇丁醚醋酸酯20份、特定合成剂10份、淀粉合成剂5份;

所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂15份、发生剂12份、偶联剂a 10份、相容剂12份、增塑剂9份、抗氧化剂6份、聚凝剂5份、终止剂3份、稳定剂a 2份;

所述调节剂为ACR;

所述发生剂为气溶胶发生剂;

所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550;

所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述抗氧化剂为Ronotec17;

所述聚凝剂为聚合氯化铝;

所述终止剂为木焦油;

所述稳定剂a为稀土稳定剂;

所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:淀粉80份、戊二酸二甲酯10份、N,N-二甲基乙酰胺8份、环氧氯丁烷2份、尿素1.5份、糊化剂1份、偶联剂b 0.2份、引发剂0.1份、催化剂0.1份、稳定剂b 0.1份、消泡剂0.3份、增塑剂0.4份、增韧剂0.3份、增粘剂0.3份、耐水剂0.2份、抗菌剂0.1份;

所述偶联剂b为钛酸酯偶联剂;

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯;

所述催化剂为铂催化剂;

所述稳定剂b为有机锡稳定剂;

所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷;

所述耐水剂为硼酸;

所述抗菌剂为碳酸锂;

所述的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:市场上购置二维石墨烯原料,经过特殊处理制得初级石墨烯粉末;

S2:使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎,随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗,去除表面的污物,自然风干精选后,制得精选塑料;

S3:将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中,在温度为-90℃下将塑料粉碎3h,过筛后得到400目的塑料细粒;

S4:向步骤S1制得的初级石墨烯粉末、步骤S3制得的塑料细粒中加入聚乳酸、四聚磷酸钠、二乙二醇丁醚醋酸酯、特定合成剂,升温至180℃,在转速为200r/min下搅拌熔解3.9h,然后冷却至室温,制得改性的石墨烯3D打印二级材料;

所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至117℃,在转速为100r/min下反应82min,制得物料A;

S42:向步骤S41制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至143℃,在转速为300r/min下反应145min,制得物料B;

S43:向步骤S42制得的物料B中加入增塑剂、终止剂、稳定剂a混合后降温至108℃,在转速为200r/min下反应135min,制得特定合成剂;

S5:将步骤S4制得的改性的石墨烯3D打印二级材料在温度为-90℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为180℃,转速为110r/min下,经挤压丝条,制得具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料;

所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为18Be’,pH值为3.1的淀粉浆a;

S52:向步骤S51制得的淀粉浆a中加入浓度为4%的戊二酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂,然后在温度为42℃,搅拌转速为70r/min下进行交联接枝反应2.5h,制得浆料b;

S53:向步骤S52制得的浆料b中加入糊化剂,调节pH值为9.1,接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂,然后在温度为55℃,搅拌转速为80r/min下进行交联反应1.8h,制得浆料c;

S54:将步骤S53制得的浆料c中加入稳定剂b,调节pH值为8.3,升温至73℃,糊化55min,糊化结束后降至30℃,加入消泡剂,在转速为90r/min下搅拌12min,制得淀粉合成剂。

实施例3

一种所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯7.8份、废弃塑料30份、聚乳酸42份、四聚磷酸钠24份、二乙二醇丁醚醋酸酯25份、特定合成剂19份、淀粉合成剂9份;

所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂22份、发生剂18份、偶联剂a 15份、相容剂16份、增塑剂12份、抗氧化剂10份、聚凝剂9份、终止剂5份、稳定剂a 4份;

所述调节剂为ACR;

所述发生剂为气溶胶发生剂;

所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550;

所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述抗氧化剂为Ronotec17;

所述聚凝剂为聚合氯化铝;

所述终止剂为木焦油;

所述稳定剂a为稀土稳定剂;

所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:淀粉130份、戊二酸二甲酯16份、N,N-二甲基乙酰胺13份、环氧氯丁烷5份、尿素3.5份、糊化剂2份、偶联剂b 0.6份、引发剂0.2份、催化剂0.2份、稳定剂b 0.3份、消泡剂0.8份、增塑剂0.9份、增韧剂0.7份、增粘剂0.6份、耐水剂0.4份、抗菌剂0.2份;

所述偶联剂b为钛酸酯偶联剂;

所述引发剂为偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯;

所述催化剂为铂催化剂;

所述稳定剂b为有机锡稳定剂;

所述消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚;

所述增塑剂为邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯;

所述增韧剂为聚丙二烯橡胶;

所述增粘剂为丙基三甲氧基硅烷;

所述耐水剂为硼酸;

所述抗菌剂为碳酸锂;

所述的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:市场上购置二维石墨烯原料,经过特殊处理制得初级石墨烯粉末;

S2:使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎,随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗,去除表面的污物,自然风干精选后,制得精选塑料;

S3:将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中,在温度为-110℃下将塑料粉碎2h,过筛后得到600目的塑料细粒;

S4:向步骤S1制得的初级石墨烯粉末、步骤S3制得的塑料细粒中加入聚乳酸、四聚磷酸钠、二乙二醇丁醚醋酸酯、特定合成剂,升温至218℃,在转速为400r/min下搅拌熔解2.3h,然后冷却至室温,制得改性的石墨烯3D打印二级材料;

所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂a、相容剂、抗氧化剂混合升温至128℃,在转速为200r/min下反应68min,制得物料A;

S42:向步骤S41制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂混合后升温至156℃,在转速为400r/min下反应145min,制得物料B;

S43:向步骤S42制得的物料B中加入增塑剂、终止剂、稳定剂a混合后降温至125℃,在转速为300r/min下反应62min,制得特定合成剂;

S5:将步骤S4制得的改性的石墨烯3D打印二级材料在温度为-110℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为200℃,转速为130r/min下,经挤压丝条,制得具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料;

所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为25Be’,pH值为3.8的淀粉浆a;

S52:向步骤S51制得的淀粉浆a中加入浓度为8%的戊二酸二甲酯、N,N-二甲基乙酰胺、偶联剂b、催化剂,然后在温度为58℃,搅拌转速为100r/min下进行交联接枝反应2.5h,制得浆料b;

S53:向步骤S52制得的浆料b中加入糊化剂,调节pH值为9.8,接着加入环氧氯丁烷、尿素、引发剂、增塑剂、增韧剂、增粘剂、耐水剂、抗菌剂,然后在温度为61℃,搅拌转速为120r/min下进行交联反应1.2h,制得浆料c;

S54:将步骤S53制得的浆料c中加入稳定剂b,调节pH值为8.5,升温至77℃,糊化50min,糊化结束后降至33℃,加入消泡剂,在转速为130r/min下搅拌8min,制得淀粉合成剂。

对实施例1-3中的具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料性能进行检测,结果如下表所示。

由上表可知,本发明的石墨烯3D打印材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大,热变形温度和熔融指数高等特点,通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

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