本发明涉及一种3d打印材料,具体是一种阻燃tpu基3d打印材料及其制备方法和应用。
背景技术:
3d打印技术又称三维打印技术,它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。3d打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。3d打印技术在发展初期,由于材料技术不过关,而只能用于快速原型制造,使得这一新技术一度以“快速原型”技术而闻名世界。随着材料技术的发展,3d打印进入了直接制造高性能构件的新阶段,从而开启了制造业革命性发展的序幕。3d打印技术已经渗透到了人们生活的大部分领域,而在建筑领域使用的3d打印材料,其阻燃性能无法满足实际生产中的需求。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种阻燃tpu基3d打印材料及其制备方法和应用,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:
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185-258份、乙酰化二淀粉磷酸酯22-32份、二硫化四乙基秋兰姆15-21份、肌醇烟酸酯8-14份、乳酸镁5-17份、亚硒酸钠10-16份、酵母细胞壁多糖10-22份、三氯异氰尿酸钠6-13份、二硫化碳10-25份、苦瓜素5-8份。
作为本发明进一步的方案:所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu215-240份、乙酰化二淀粉磷酸酯26-30份、二硫化四乙基秋兰姆17-19份、肌醇烟酸酯10-13份、乳酸镁6-13份、亚硒酸钠12-15份、酵母细胞壁多糖16-20份、三氯异氰尿酸钠8-11份、二硫化碳13-21份、苦瓜素6-8份。
作为本发明进一步的方案:所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu235份、乙酰化二淀粉磷酸酯29份、二硫化四乙基秋兰姆18份、肌醇烟酸酯12份、乳酸镁10份、亚硒酸钠14份、酵母细胞壁多糖18份、三氯异氰尿酸钠10份、二硫化碳17份、苦瓜素7份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:
(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;
(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在105-120℃的氮气保护环境下密封反应1-2h;
(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在95-110℃的氮气保护环境下密封反应1-2h;
(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于178-187℃下搅拌反应2-3h,然后通过挤出机挤出,即得。
作为本发明进一步的方案:步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为250-450r/min。
一种阻燃tpu基3d打印材料在建筑领域中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的阻燃tpu基3d打印材料具有较好的阻燃效果,且拉伸强度、弯曲强度和冲击强度好,可较好的应用于建筑领域,具有一定的经济价值和社会价值。
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
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185份、乙酰化二淀粉磷酸酯22份、二硫化四乙基秋兰姆15份、肌醇烟酸酯8份、乳酸镁5份、亚硒酸钠10份、酵母细胞壁多糖10份、三氯异氰尿酸钠6份、二硫化碳10份、苦瓜素5份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在105℃的氮气保护环境下密封反应1h;(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在95℃的氮气保护环境下密封反应1h;(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于178℃下搅拌反应2h,然后通过挤出机挤出,即得。步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为250r/min。
实施例2
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu258份、乙酰化二淀粉磷酸酯32份、二硫化四乙基秋兰姆21份、肌醇烟酸酯14份、乳酸镁17份、亚硒酸钠16份、酵母细胞壁多糖22份、三氯异氰尿酸钠13份、二硫化碳25份、苦瓜素8份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在120℃的氮气保护环境下密封反应2h;(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在110℃的氮气保护环境下密封反应2h;(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于187℃下搅拌反应3h,然后通过挤出机挤出,即得。步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为450r/min。
实施例3
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu235份、乙酰化二淀粉磷酸酯29份、二硫化四乙基秋兰姆18份、肌醇烟酸酯12份、乳酸镁10份、亚硒酸钠14份、酵母细胞壁多糖18份、三氯异氰尿酸钠10份、二硫化碳17份、苦瓜素7份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在110℃的氮气保护环境下密封反应1.6h;(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在105℃的氮气保护环境下密封反应1.5h;(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于182℃下搅拌反应2.3h,然后通过挤出机挤出,即得。步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为350r/min。
实施例4
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu215份、乙酰化二淀粉磷酸酯26份、二硫化四乙基秋兰姆17份、肌醇烟酸酯10份、乳酸镁6份、亚硒酸钠12份、酵母细胞壁多糖16份、三氯异氰尿酸钠8份、二硫化碳13份、苦瓜素6份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在108℃的氮气保护环境下密封反应1.2h;(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在98℃的氮气保护环境下密封反应1.2h;(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于180℃下搅拌反应2.2h,然后通过挤出机挤出,即得。步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为285r/min。
实施例5
一种阻燃tpu基3d打印材料,所述阻燃tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu240份、乙酰化二淀粉磷酸酯30份、二硫化四乙基秋兰姆19份、肌醇烟酸酯13份、乳酸镁13份、亚硒酸钠15份、酵母细胞壁多糖20份、三氯异氰尿酸钠11份、二硫化碳21份、苦瓜素8份。
一种阻燃tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:(1)将二硫化四乙基秋兰姆溶于二硫化碳中,搅拌均匀;(2)将苦瓜素与肌醇烟酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯和三氯异氰尿酸钠混合,在117℃的氮气保护环境下密封反应1.7h;(3)将乳酸镁、亚硒酸钠和酵母细胞壁多糖加入步骤(1)所得物中,在106℃的氮气保护环境下密封反应1.8h;(4)将tpu与步骤(2)所得物和步骤(3)所得物混合,置于183℃下搅拌反应2.6h,然后通过挤出机挤出,即得。步骤(1)-(4)中的搅拌速度均为420r/min。
对比例1
除原料中不含二硫化四乙基秋兰姆外,其他制备工艺与实施例5相同。
对比例2
除原料中不含肌醇烟酸酯外,其他制备工艺与实施例5相同。
对比例3
除原料中不含二硫化四乙基秋兰姆和肌醇烟酸酯外,其他制备工艺与实施例5相同。
实验例
对实施例1-5和对比例1-3的高韧性tpu基3d打印材料进行性能检测,结果见下表。
表检测结果
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作出各种变化。