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阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,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。

2.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述所述调节剂为ACR。

3.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述发生剂为气溶胶发生剂。

4.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述偶联剂a为硅烷偶联剂KH550。

5.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。

6.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述增塑剂a为邻苯二甲酸二环己酯。

7.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述抗氧化剂为Ronotec17。

8.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述聚凝剂为聚合氯化铝。

9.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述终止剂为木焦油。

10.根据权利要求1所述具有高悬梁缺口冲击强度的石墨烯3D打印材料,其特征在于,所述稳定剂a为稀土稳定剂。

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