防变形的3d打印机视窗玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视窗玻璃，具体地，涉及一种防变形的3D打印机视窗玻璃及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 视窗玻璃从材质划分，可以分为无机玻璃和有机玻璃。其中，无机玻璃主要的组分 为硅酸盐，该种玻璃具有优异的耐高温和耐热的性能，但是该种玻璃具有易碎的缺陷。而有 机玻璃具有优异的抗破裂的优点，但是其表面以形成划痕，且耐热性较差。
[0003] 3D打印机视窗玻璃是3D打印机中一项重要的组件，为了便于观察打印机内的进 程，则需要要求视窗玻璃具有优异的透光率、抗张强度、耐热性和耐高温的性能，但是目前 的玻璃难以同时满足这几项要求，尤其是耐高温性能较差进而使得该玻璃极易变形。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种防变形的3D打印机视窗玻璃及其制备方法，通过该方法 制得的3D打印机视窗玻璃具有优异的力学性能和耐高温性能以降低变形的可能性。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种防变形的3D打印机视窗玻璃的制备方法， 包括：
[0006] 1)在紫外线的存在下，将纳米高岭土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；
[0007] 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二锑、磷酸锆、玻璃纤维、稀土氧化 物、苯酚磺胺和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料；
[0008] 3)将所述3D打印机视窗玻璃材料于180-185°c下混炼3-4h，然后于注入45-65°C的 模腔中成型40_50min，最后于25-35°C下冷却以制得所述3D打印机视窗玻璃；
[0010] 其中，Mes为2,4,6_三甲苯基。
[0011]本发明还提供了一种防变形的3D打印机视窗玻璃，该3D打印机视窗玻璃通过上述 的方法制备而成。
[0012]通过上述技术方案，本发明提供的制备方法首先将纳米高岭土、如式（I)所示结构 的络合物与石墨烯溶解于N，N_二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液;然后将聚甲基丙烯酸 甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二锑、磷酸锆、玻璃纤维、稀土氧化物、苯酚磺胺和改性液混合，接 着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃。在此过程中，通过各物料之间的协同作用，使 得制得的3D打印机视窗玻璃不仅具有优异的力学性能，同时还具有优异的耐高温性能以降 低变形的可能性。另外，该制备方法原料易得，步骤简单。
[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015] 本发明提供了一种防变形的3D打印机视窗玻璃的制备方法，包括：
[0016] 1)在紫外线的存在下，将纳米高岭土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；
[0017] 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二锑、磷酸锆、玻璃纤维、稀土氧化 物、苯酚磺胺和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料；
[0018] 3)将所述3D打印机视窗玻璃材料于180-185°c下混炼3-4h，然后于注入45-65°C的 模腔中成型40_50min，最后于25-35°C下冷却以制得所述3D打印机视窗玻璃；
[0020] 其中，Mes为2,4,6-三甲苯基。
[0021]在本发明的步骤1)中，紫外线的波长可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤1)中，紫外线的 波长为 150-200nm〇
[0022] 在本发明的步骤1)中，超声搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤1)中，超声搅 拌至少满足以下条件:超声波的频率为25-30KHZ，搅拌温度为55-65°C，搅拌时间为4-6h。
[0023] 在本发明的步骤1)中，纳米高岭土的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得 制得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤1)中，纳米 高岭土的粒径为35_40nm。
[0024] 在本发明的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤1)中，相对于 100重量份的纳米高岭土，如式(I)所示结构的络合物的用量为21-26重量份，石墨烯的用量 为2.2-2.9重量份，N，N-二甲基甲酰胺的用量为200-280重量份。
[0025] 在本发明的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤2)中，相对于 100重量份的聚甲基丙稀酸甲脂，丁稀二酸酐的用量为35-42重量份，三氧化二铺的用量为 2-2.3重量份，磷酸错的用量为4-9重量份，玻璃纤维的用量为0.1-0.8重量份，稀土氧化物 的用量为1.2-2重量份，苯酸磺胺的用量为17-22重量份，改性液的用量为23-30重量份。
[0026] 在本发明的步骤2)中，稀土氧化物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了 使得制得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，稀土氧化物 选自三氧化二铈、二氧化铈、氧化镨和氧化铷中的一种或多种。
[0027] 在本发明的步骤2)中，熔融的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的 3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤2)中，熔融至少满 足以下条件:熔融温度为175-185°C，熔融时间为30-50min。
[0028] 在本发明的步骤2)中，冷却的温度可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的 3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优选地，在步骤2)中，冷却的温度 为 5-15。。。
[0029]本发明还提供了一种防变形的3D打印机视窗玻璃，该3D打印机视窗玻璃通过上述 的方法制备而成。
[0030] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0031] 实施例1
[0032] 1)在紫外线(波长为180nm)的存在下，将纳米高岭土(粒径为37nm)、如式（I)所示 结构的络合物、石墨烯、N，N-二甲基甲酰胺按照100:24:2.6:270的重量比混合，并于60°C的 超声(频率为27KHz)的条件下搅拌5h形成改性液；
[0033] 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、丁烯二酸酐、三氧化二锑、磷酸锆、玻璃纤维、稀土氧化物 (三氧化二铈）、苯酚磺胺和改性液按照1 〇〇: 40:2.1:6:0.7:1.8:19:28的重量比混合，接着 于180°C下熔融40min、10°C下冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃；
[0034] 3)将3D打印机视窗玻璃于180-185°C下混炼3-4h，然后于注入45-65°C的模腔中成 型40_50min，最后于25_35°C下冷却以制得所述3