本发明涉及3d打印技术领域，具体是一种抗菌3d打印复合材料及其制备方法。
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。
目前3d打印常用材料有尼龙玻纤、石膏材料、钛合金、橡胶类等材料。但是现有的3d打印材料仍然存在抗菌性能差的缺点，不能满足市场需求。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗菌3d打印复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种抗菌3d打印复合材料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰30-45份、高密度聚乙烯20-35份、壳聚糖5-8份、十二钨磷酸3-8份、2-甲基丁酸2-6份、β-二氢大马酮4-9份、肉桂酸甲酯2-5份、香荚兰豆酊2-6份、硅藻土5-12份、皂石5-7份、铁粉2-8份、乙基钠黑药1-3份、水60-90份。
作为本发明进一步的方案：包括以下重量份数的原料：粉煤灰38份、高密度聚乙烯29份、壳聚糖7份、十二钨磷酸6份、2-甲基丁酸5份、β-二氢大马酮7份、肉桂酸甲酯4份、香荚兰豆酊3份、硅藻土10份、皂石6份、铁粉4份、乙基钠黑药2份、水70份。
一种3d打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度300-350转/min，于60-78℃下恒温反应1-2h；
(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度400-500转/min，于45-60℃下恒温反应15-35min；
(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度250-300转/min，于80-100℃下恒温反应1-2h；
(5)将上述混合物通过超声波震荡15-45min；
(6)将上步所得物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度范围为：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排气段150-160℃、均化段155-165℃。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度325转/min，于65℃下恒温反应1.6h。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度440转/min，于50℃下恒温反应25min。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度280转/min，于90℃下恒温反应1.5h。
作为本发明进一步的方案：所述步骤(5)将上述混合物通过超声波震荡30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该3d打印复合材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有良好的抑制效果，大肠杆菌抑制率高达99.6％，金黄色葡萄球菌抑制率高达99.7％；且制备方法简单，有利于市场推广。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种抗菌3d打印复合材料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰30份、高密度聚乙烯20份、壳聚糖5份、十二钨磷酸3份、2-甲基丁酸2份、β-二氢大马酮4份、肉桂酸甲酯2份、香荚兰豆酊2份、硅藻土5份、皂石5份、铁粉2份、乙基钠黑药1份、水60份。
一种3d打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度300-转/min，于60℃下恒温反应1h；
(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度400转/min，于45℃下恒温反应15min；
(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度250-300转/min，于80-100℃下恒温反应1-2h；
(5)将上述混合物通过超声波震荡15-45min；
(6)将上步所得物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度范围为：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段210℃、排气段150-160℃、均化段155-165℃。
实施例2
一种抗菌3d打印复合材料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰45份、高密度聚乙烯35份、壳聚糖8份、十二钨磷酸8份、2-甲基丁酸6份、β-二氢大马酮9份、肉桂酸甲酯5份、香荚兰豆酊6份、硅藻土12份、皂石7份、铁粉8份、乙基钠黑药3份、水90份。
一种3d打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度350转/min，于78℃下恒温反应2h；
(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度500转/min，于60℃下恒温反应35min；
(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度300转/min，于100℃下恒温反应2h；
(5)将上述混合物通过超声波震荡45min；
(6)将上步所得物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度范围为：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段210℃、排气段150-160℃、均化段155-165℃。
实施例3
一种抗菌3d打印复合材料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰38份、高密度聚乙烯29份、壳聚糖7份、十二钨磷酸6份、2-甲基丁酸5份、β-二氢大马酮7份、肉桂酸甲酯4份、香荚兰豆酊3份、硅藻土10份、皂石6份、铁粉4份、乙基钠黑药2份、水70份。
一种3d打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度325转/min，于65℃下恒温反应1.6h。
(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度440转/min，于50℃下恒温反应25min。
(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度280转/min，于90℃下恒温反应1.5h。
(5)将上述混合物通过超声波震荡30min。
(6)将上步所得物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度范围为：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排气段150-160℃、均化段155-165℃。
实施例4
一种抗菌3d打印复合材料，包括以下重量份数的原料：粉煤灰32份、高密度聚乙烯33份、壳聚糖6份、十二钨磷酸7份、2-甲基丁酸3份、β-二氢大马酮8份、肉桂酸甲酯3份、香荚兰豆酊5份、硅藻土6份、皂石6份、铁粉3份、乙基钠黑药2.8份、水65份。
一种3d打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述配方称取各原料，备用；
(2)氧化铝粉末预处理：在反应器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、铁粉、2-甲基丁酸、壳聚糖、肉桂酸甲酯和香荚兰豆酊，强力搅拌，搅拌速度315转/min，于75℃下恒温反应1.2h；
(3)向反应器中加入乙基钠黑药、β-二氢大马酮和硅藻土，强力搅拌，搅拌速度425转/min，于55℃下恒温反应16min；
(4)向反应器中加入皂石和十二钨磷酸，搅拌速度255转/min，于95℃下恒温反应1.1h；
(5)将上述混合物通过超声波震荡40min；
(6)将上步所得物送入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机各段的温度范围为：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排气段150-160℃、均化段155-165℃。
实验例
对实施例1-4制备的3d打印复合材料进行抗菌测试
抗菌性能测试：根据gb/t23763-2009国家标准进行检测，选用大肠杆菌atcc8739和金黄色葡萄球菌atcc6538p为菌种。
实验结果见表1：
表1实施例1-4制备的3d打印复合材料抗菌测试结果
由上表可以看出，该3d打印复合材料对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有良好的抑制效果，大肠杆菌抑制率高达99.6％，金黄色葡萄球菌抑制率高达99.7％。且制备方法简单，有利于市场推广。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。