一种用于3D打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法与流程

文档序号:12992876阅读:249来源:国知局

本发明涉及3d打印材料技术领域,尤其涉及一种用于3d打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法。



背景技术:

我国是轮胎生产和汽车大国,随着家庭汽车拥有量的快速上涨,每年产生了大量的废旧轮胎,如何有效的回收利用这些废旧轮胎,防止环境污染,具有十分重要的现实意义和巨大的经济价值。目前较为常见的废旧轮胎回收方法主要有原型直接利用、焚烧生热、旧轮胎翻新、生产再生橡胶、生产硫化橡胶粉等几种,其中回收废旧轮胎制成橡胶粉最为常见,制得的胶粉根据其粒径的不同被广泛的应用于橡胶、塑料改性以及建筑材料等领域。

3d打印是根据所设计的3d模型,通过3d打印设备逐层增加材料来制造三维产品的技术,综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多领域的前沿技术,是一种快速成型技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术,在国内外受到越来越广泛的关注,将成为下一个具有广阔发展前景的朝阳产业。目前市场上用于3d打印的高分子材料主要有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乳酸、聚碳酸酯、尼龙等硬质材料,对于橡胶类的具有高弹性和高韧性的材料应用的很少,具有极高的开发应用前景。若能将大量的废弃轮胎作为3d打印原材料,将能显著的提升废旧轮胎的经济价值。



技术实现要素:

本发明为了弥补已有技术的缺陷,提供一种用于3d打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于3d打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法,包括以下步骤:

(1)将收集的废旧轮胎进行粗碎、磁选、细碎、磁选,制成100-200目废橡胶粉,随后将其投入反应容器中,加入活化液,在40-50℃条件下搅拌混合2-3h,反应结束后过滤,水洗2-3次后送入烘箱,干燥至含水量≤5%,得活化废橡胶粉;

(2)将活化废橡胶粉投入分散剂中,搅拌分散均匀后保持100-150转/min的搅拌状态,滴加二异氰酸酯,滴加时间控制在0.5-4h,滴加完毕后体系过滤,所得物料真空干燥至重量不再变化,即得所述的3d打印材料。

所述的步骤(1)中的活化液为浓度为30%的双氧水与高铁酸钾、水按照0.1:0.1:1的重量份配制而成。

所述的步骤(2)中分散剂为表面活性剂、丙三醇、去离子水按照0.1-1:1-5:100-150的重量比复混配制而成。

所述的步骤(2)中的二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯中的一种。

所述的活化废橡胶粉、二异氰酸酯、分散剂三者的重量比为100:100-150:5-20。

所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。

本发明将传统方法制备的废橡胶粉经双氧水/高铁酸钾复合氧化体系氧化活化处理后在其表面原位合成聚氨酯膜,活化后的废橡胶粉表面暴露出大量的功能基团,提高了其聚氨酯的相容性和结合性,废胶粉经聚氨酯包膜处理后不仅大大的降低了废橡胶的不良气味,还提高了废胶粉在打印过程中的堆叠粘附力,在较低温度即能打印,打印的材料综合性能更佳。

具体实施方式

一种用于3d打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法,包括以下步骤:

(1)将收集的废旧轮胎进行粗碎、磁选、细碎、磁选,制成100目废橡胶粉,随后将其投入反应容器中,加入活化液,在40℃条件下搅拌混合2h,反应结束后过滤,水洗2次后送入烘箱,干燥至含水量≤5%,得活化废橡胶粉;

(2)将活化废橡胶粉投入分散剂中,搅拌分散均匀后保持100转/min的搅拌状态,滴加甲苯二异氰酸酯,滴加时间控制在0.5h,滴加完毕后体系过滤,所得物料真空干燥至重量不再变化,即得所述的3d打印材料,其中活化废橡胶粉、甲苯二异氰酸酯、分散剂三者的重量比为100:100:5。

步骤(1)中的活化液为浓度为30%的双氧水与高铁酸钾、水按照0.1:0.1:1的重量份配制而成。

步骤(2)中分散剂为十二烷基苯磺酸钠、丙三醇、去离子水按照0.1:1:100的重量比复混配制而成。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种用于3D打印的聚氨酯包膜活化废橡胶粉的制备方法,包括以下步骤:(1)将收集的废旧轮胎进行粗碎、磁选、细碎、磁选,制成100‑200目废橡胶粉,随后将其投入反应容器中,加入活化液,在40‑50℃条件下搅拌混合2‑3h,反应结束后过滤,水洗2‑3次后送入烘箱,干燥至含水量≤5%,得活化废橡胶粉;(2)将活化废橡胶粉投入分散剂中,搅拌分散均匀后保持100‑150转/min的搅拌状态,滴加二异氰酸酯,滴加时间控制在0.5‑4h,滴加完毕后体系过滤,所得物料真空干燥至重量不再变化,即得所述的3D打印材料。

技术研发人员:王新志;张凯;郑海迪
受保护的技术使用者:安徽圣源橡塑科技有限公司
技术研发日:2017.06.06
技术公布日:2017.11.24
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