本发明涉及3d打印材料及其制备方法技术领域,特别涉及一种树脂基可降解3d打印材料及其制备方法。
背景技术:
3d打印是一种快速成型技术,被誉为“第三次工业革命”的核心技术,与传统制造技术相比,3d打印不必预先制造模具,不必在制造过程中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。
材料是3d打印的物质基础,也是当前制约3d打印发展的瓶颈,目前3d打印所使用的材料都来自工业合成材料,打印产品被废弃后工业化学合成的材料很难光降解或发生生物降解,给环境造成很大的压力,使得3d打印技术的发展遇到瓶颈,为此,我们提出一种树脂基可降解3d打印材料及其制备方法。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种树脂基可降解3d打印材料及其制备方法。
为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂40-50份、羟基丙烯酸树脂30-40份、酚醛树脂12-18份、含竹纤维的聚乳酸酯10-20份、微晶石蜡16-20份、蚕丝素6-8份、填充细料12-16份、聚丙烯酰胺6-10份、光引发剂0.6-1份、交联剂2-6份、助剂0.2-0.4份。
优选的,所述的树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂44-46份、羟基丙烯酸树脂34-36份、酚醛树脂14-16份、含竹纤维的聚乳酸酯14-16份、微晶石蜡17-19份、蚕丝素6-8份、填充细料13-15份、聚丙烯酰胺7-9份、光引发剂0.7-0.9份、交联剂3-5份、助剂0.2-0.4份。
优选的,所述的树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂45份、羟基丙烯酸树脂35份、酚醛树脂15份、含竹纤维的聚乳酸酯15份、微晶石蜡18份、蚕丝素7份、填充细料14份、聚丙烯酰胺8份、光引发剂0.8份、交联剂4份、助剂0.3份。
优选的,所述填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料。
优选的,所述交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物。
优选的,所述助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
采用以上技术方案的有益效果是:以环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯为基础打印材料够自然降解,不会造成环境污染,同时测试得到材料的生物分解率、光降解率都得到提高,其材料的拉伸强度、弯曲强度也得到相应的增强。
具体实施方式
面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1
一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂40份、羟基丙烯酸树脂30份、酚醛树脂12份、含竹纤维的聚乳酸酯10份、微晶石蜡16份、蚕丝素6份、填充细料12份、聚丙烯酰胺6份、光引发剂0.6份、交联剂2份、助剂0.2份,填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料,交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物,助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
实施例2
一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂44份、羟基丙烯酸树脂34份、酚醛树脂14份、含竹纤维的聚乳酸酯14份、微晶石蜡17份、蚕丝素6份、填充细料13份、聚丙烯酰胺7份、光引发剂0.7份、交联剂3份、助剂0.2份,填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料,交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物,助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
实施例3
一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂45份、羟基丙烯酸树脂35份、酚醛树脂15份、含竹纤维的聚乳酸酯15份、微晶石蜡18份、蚕丝素7份、填充细料14份、聚丙烯酰胺8份、光引发剂0.8份、交联剂4份、助剂0.3份,填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料,交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物,助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
实施例4
一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂46份、羟基丙烯酸树脂36份、酚醛树脂16份、含竹纤维的聚乳酸酯16份、微晶石蜡19份、蚕丝素8份、填充细料15份、聚丙烯酰胺9份、光引发剂0.9份、交联剂5份、助剂0.4份,填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料,交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物,助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
实施例5
一种树脂基可降解3d打印材料,按重量百分比包括以下组分:环氧树脂50份、羟基丙烯酸树脂40份、酚醛树脂18份、含竹纤维的聚乳酸酯20份、微晶石蜡20份、蚕丝素8份、填充细料16份、聚丙烯酰胺10份、光引发剂1份、交联剂6份、助剂0.4份,填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料,交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物,助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。
一种树脂基可降解3d打印材料的制备方法,其具体的制作方法如下:
(1)将环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂、含竹纤维的聚乳酸酯,投入剪切设备中,剪切设备内温度300-400℃,在转速2000-3000转/分钟的转速下,处理1-2h,获得高温熔融状态下的树脂基料;
(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内,依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的树脂基料在氮气的保护下,加热至140-180℃,充分搅拌1-3小时;
(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理,超声振荡处理的功率为730w,时间为30分钟;
(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃~55℃后,经真空干燥,制备得到目标产物。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。