一种3d打印用球形丁苯橡胶及其制备方法_2

文档序号:9743195阅读:来源:国知局
明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
[0022]
实施例1
1)将10重量份聚苯乙烯微球,0.2重量份乳化剂十二烷基硫酸钠和水加入容器中,超声分散30分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液;
2)将70重量份丁二烯单体和20重量份苯乙烯单体及0.3重量份乳化剂十二烷基硫酸钠与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液,
3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.05重量份引发剂偶氮二异丁腈,将步骤
2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂烷基羟胺终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%。
[0023]4)用3重量份硬脂酸对90重量份纳米无机材料纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米二氧化钛、纳米氧化铝进行表面处理,与水和4重量份分散剂月桂醇聚氧乙烯醚搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和3重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.3重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
[0024]
实施例2
1)将5重量份聚苯乙烯微球,0.1重量份乳化剂十二烷基苯磺酸钠和水加入容器中,超声分散20分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液;
2)将80重量份丁二烯单体和20重量份苯乙烯单体及0.3重量份乳化剂十二烷基苯磺酸钠与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液,
3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.02重量份引发剂偶氮二异丁酸二甲酯,将步骤2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂异丙基羟胺终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%。
[0025]4)用2重量份硬脂酸对80重量份纳米无机材料进行表面处理,与水和3重量份分散剂十二烷基伯醇聚氧乙烯醚搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和2重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.2重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
[0026]
实施例3
1)将15重量份聚苯乙烯微球,0.3重量份乳化剂十二烷基磷酸酯钾和水加入容器中,超声分散30分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液;
2)将70重量份丁二烯单体和20重量份苯乙烯单体及0.4重量份乳化剂十二烷基磷酸酯钾与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液,
3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.1重量份引发剂过氧化二苯甲酰,将步骤2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂异丙基羟胺乙酸酯终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%。
[0027]4)用4重量份硬脂酸对90重量份纳米无机材料进行表面处理,与水和4重量份分散剂辛醇聚氧乙烯醚搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和4重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.4重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
[0028]
实施例4
1)将20重量份聚苯乙烯微球,0.4重量份乳化剂聚乙烯吡咯烷酮和水加入容器中,超声分散40分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液;
2)将80重量份丁二烯单体和30重量份苯乙烯单体及0.6重量份乳化剂聚乙烯吡咯烷酮与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液,
3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.5重量份引发剂过氧化氢蒎烷,将步骤2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂异丙基羟胺乙酸酯终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%。
[0029]4)用4重量份硬脂酸对100重量份纳米无机材料进行表面处理,与水和5重量份分散剂月桂醇聚氧乙烯醚搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和4重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.4重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
[0030]
实施例5
1)将20重量份聚苯乙烯微球,0.2重量份乳化剂十二烷基磷酸酯钾和水加入容器中,超声分散30分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液;
2)将60重量份丁二烯单体和30重量份苯乙烯单体及0.5重量份乳化剂十二烷基磷酸酯钾与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液,
3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.4重量份引发剂偶氮二异丁酸二甲酯,将步骤2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂异丙基羟胺终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%。
[0031]4)用3重量份硬脂酸对90重量份纳米无机材料进行表面处理,与水和3重量份分散剂辛醇聚氧乙烯醚搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和4重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.4重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
【主权项】
1.一种3D打印用球形丁苯橡胶材料,其特征在于以聚苯乙烯微球为内核的核壳结构胶乳,微观形状为球形,粒径为10?ΙΟΟμπι,按重量份计由如下原料组分制备而成: 聚苯乙烯微球5?20重量份, 丁 二烯单体60?80重量份, 苯乙烯单体20?30重量份, 乳化剂0.2?I重量份, 引发剂0.02?0.5重量份, 终止剂0.02?0.1重量份, 填充材料80?120重量份; 其中,所述的聚苯乙烯微球为单分散纳米微球,分散系数ε <0.03,微球粒径为60?350nmo2.根据权利要求1所述的一种3D打印用球形丁苯橡胶材料,其特征在所述的乳化剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磷酸酯钾、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种;所述的引发剂为油溶性引发剂,为偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化二苯甲酰、过氧化氢蒎烷中一种;所述的终止剂为而烷基羟胺、异丙基羟胺、异丙基羟胺乙酸酯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种3D打印用球形丁苯橡胶材料,其特征在于:所述的填充材料按重量份计,包括: 纳米无机材料80?100重量份, 硬脂酸2?4重量份, 分散剂3?5重量份, 硬脂酸钠2?4重量份, 凝聚剂氯化钙0.2-0.4重量份; 所述的纳米无机材料包括纳米碳酸1丐、纳米二氧化娃、纳米二氧化钛、纳米氧化招中的一种或多种;所述分散剂为月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基伯醇聚氧乙烯醚、辛醇聚氧乙烯醚中的一种。4.根据权利要求1?3任一项所述的一种3D打印用球形丁苯橡胶材料,其特征在于具体制备方法包括以下步骤: 1)将5?20重量份聚苯乙烯微球,0.1?0.4重量份乳化剂和水加入容器中,超声分散20?40分钟,聚苯乙烯微球分散均匀,得到乳白色微球乳液; 2)将60?80重量份丁二烯单体和20?30重量份苯乙烯单体及0.1-0.6重量份乳化剂与水高速搅拌乳化,得到混合单体乳液; 3)将步骤I)微球乳液转移到反应釜内,加入0.02?0.5重量份引发剂,将步骤2)得到单体乳液逐步加入反应釜中,控制单体乳液加料速度,启动搅拌引发聚合反应,单体乳液添加完成后,加入终止剂终止反应,得到丁苯橡胶胶乳,加水稀释至固含量为10%; 4)用2?4重量份硬脂酸对80?100重量份纳米无机材料进行表面处理,与水和3~5重量份分散剂搅拌分散制备成固含量为10%的悬浮液,接着加入步骤3)得到的丁苯橡胶乳液和2?4重量份硬脂酸钠,搅拌升温,添加含0.2?0.4重量份的凝聚剂氯化钠溶液,冷却凝聚得到湿状粉体,将其洗涤、脱水、干燥,制得球形丁苯橡胶材料。
【专利摘要】本发明涉及一种3D打印用球形丁苯橡胶材料,其特征在于结构内核为聚苯乙烯微球,按重量份计,由如下原料组分制备而成:聚苯乙烯微球5~20重量份,丁二烯单体60~80重量份,苯乙烯单体20~30重量份,乳化剂0.2~1重量份,引发剂0.02~0.5重量份,终止剂0.02~0.1重量份,填充材料80~120重量份。本发明丁苯橡胶胶乳是运用种子乳液聚合法,以聚苯乙烯微球为核,与丁二烯单体和苯乙烯单体接枝共聚制备而成,其与填充材料凝聚成粉体,粒径10~100μm,粒径分布窄,性能均匀稳定,可直接作为3D打印材料应用。
【IPC分类】C08F236/06, C08F257/02, C08F212/08, B33Y70/00, C08F2/26
【公开号】CN105504174
【申请号】CN201511002130
【发明人】陈庆, 叶任海, 陈兵
【申请人】成都新柯力化工科技有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月29日
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