一种阻燃抑菌的3D打印材料及其制备方法与流程

文档序号:15360244发布日期:2018-09-05 00:35阅读:335来源:国知局
本发明涉及一种3d打印材料,具体是一种阻燃抑菌的3d打印材料及其制备方法。
背景技术
:3d打印技术是制造业领域的一项新兴技术,有着巨大的发展前景,但是耗材却成了目前制约3d打印技术广泛应用的关键因素,而保温材料作为3d打印耗材的一种,更是有待发掘。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。目前,保温材料主要分为有机保温材料和无机保温材料,相比于有机保温材料,无机保温材料的导热系数偏大,保温效果较差,但是防火阻燃、机械性能较好,而且使用寿命长;有机保温材料的导热系数小,保温效果良好,但是易燃烧,一旦发生火灾,会加快火势蔓延,并伴有大量毒气排出。另外,现有的保温材料抑菌效果差,使用安全性低。综上所述,有机保温材料和无机保温材料各有利弊。因此,本发明提供一种低导热系数、机械性能好、防火阻燃且抑菌的3d打印材料。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种阻燃抑菌的3d打印材料及其制备方法,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:一种阻燃抑菌的3d打印材料,所述3d打印材料包括以下重量份数的组分:abs树脂80-112份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10-20份、乙酸镁11-17份、没食子酸十二酯13-18份、一氯三嗪-β-环糊精5-11份、1,4-萘二甲酸1-5份。作为本发明进一步的方案:所述3d打印材料包括以下重量份数的组分:abs树脂98份、3-氨丙基三乙氧基硅烷12份、乙酸镁14份、没食子酸十二酯15份、一氯三嗪-β-环糊精8份、1,4-萘二甲酸2份。一种阻燃抑菌的3d打印材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙酸镁和一氯三嗪-β-环糊精混合,加入混合物质量1-3倍的水,混合而均匀,得到混合物一;(2)将没食子酸十二酯与其2-3倍质量的65%的乙醇溶液混合,搅拌均匀,得到混合物二;(3)将混合物一与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,置于115-120℃下搅拌混合15-25min,得到混合物三;(4)将1,4-萘二甲酸与混合物二混合,置于60-70℃下搅拌混合40-50min,得到混合物四;(5)将混合物三与混合物四混合,置115-125℃下搅拌混合30-40min,得到混合物五;(6)将abs树脂与混合物五混合,置于180-195℃下搅拌混合25-40min,然后通过挤出机挤出,即得成品。作为本发明进一步的方案:步骤(1)将乙酸镁和一氯三嗪-β-环糊精混合,加入混合物质量2倍的水,混合而均匀,得到混合物一。作为本发明进一步的方案:步骤(2)将没食子酸十二酯与其2.2倍质量的65%的乙醇溶液混合,搅拌均匀,得到混合物二。作为本发明进一步的方案:步骤(3)将混合物一与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,置于118℃下搅拌混合20min,得到混合物三。作为本发明进一步的方案:步骤(4)将1,4-萘二甲酸与混合物二混合,置于66℃下搅拌混合43min,得到混合物四。作为本发明进一步的方案:步骤(5)将混合物三与混合物四混合,置122℃下搅拌混合38min,得到混合物五。作为本发明进一步的方案:步骤(6)将abs树脂与混合物五混合,置于188℃下搅拌混合31min,然后通过挤出机挤出,即得成品。与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明的保温隔热3d打印材料通过abs树脂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙酸镁、没食子酸十二酯、一氯三嗪-β-环糊精和1,4-萘二甲酸为主要原料制备而成,通过原料之间的复配产生了意想不到的协同作用;本发明的保温隔热3d打印材料不仅具有抑菌效果好、防火阻燃性能高的优点,使用更安全;本发明的保温隔热3d打印材料还具有较小的导热系数,保温效果好,且机械性能好、使用寿命长,市场推广价值高。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1一种阻燃抑菌的3d打印材料,所述3d打印材料包括以下重量份数的组分:abs树脂80份、3-氨丙基三乙氧基硅烷10份、乙酸镁11份、没食子酸十二酯13份、一氯三嗪-β-环糊精5份、1,4-萘二甲酸1份。一种阻燃抑菌的3d打印材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙酸镁和一氯三嗪-β-环糊精混合,加入混合物质量1倍的水,混合而均匀,得到混合物一;(2)将没食子酸十二酯与其2倍质量的65%的乙醇溶液混合,搅拌均匀,得到混合物二;(3)将混合物一与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,置于115℃下搅拌混合15min,得到混合物三;(4)将1,4-萘二甲酸与混合物二混合,置于60℃下搅拌混合40min,得到混合物四;(5)将混合物三与混合物四混合,置115℃下搅拌混合30min,得到混合物五;(6)将abs树脂与混合物五混合,置于180℃下搅拌混合25min,然后通过挤出机挤出,即得成品。实施例2一种阻燃抑菌的3d打印材料,所述3d打印材料包括以下重量份数的组分:abs树脂112份、3-氨丙基三乙氧基硅烷20份、乙酸镁17份、没食子酸十二酯18份、一氯三嗪-β-环糊精11份、1,4-萘二甲酸5份。一种阻燃抑菌的3d打印材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙酸镁和一氯三嗪-β-环糊精混合,加入混合物质量3倍的水,混合而均匀,得到混合物一;(2)将没食子酸十二酯与其3倍质量的65%的乙醇溶液混合,搅拌均匀,得到混合物二;(3)将混合物一与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,置于120℃下搅拌混合25min,得到混合物三;(4)将1,4-萘二甲酸与混合物二混合,置于70℃下搅拌混合50min,得到混合物四;(5)将混合物三与混合物四混合,置125℃下搅拌混合40min,得到混合物五;(6)将abs树脂与混合物五混合,置于195℃下搅拌混合40min,然后通过挤出机挤出,即得成品。实施例3一种阻燃抑菌的3d打印材料,所述3d打印材料包括以下重量份数的组分:abs树脂98份、3-氨丙基三乙氧基硅烷12份、乙酸镁14份、没食子酸十二酯15份、一氯三嗪-β-环糊精8份、1,4-萘二甲酸2份。一种阻燃抑菌的3d打印材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将乙酸镁和一氯三嗪-β-环糊精混合,加入混合物质量2倍的水,混合而均匀,得到混合物一。(2)将没食子酸十二酯与其2.2倍质量的65%的乙醇溶液混合,搅拌均匀,得到混合物二。(3)将混合物一与3-氨丙基三乙氧基硅烷混合,置于118℃下搅拌混合20min,得到混合物三。(4)将1,4-萘二甲酸与混合物二混合,置于66℃下搅拌混合43min,得到混合物四。(5)将混合物三与混合物四混合,置122℃下搅拌混合38min,得到混合物五。(6)将abs树脂与混合物五混合,置于188℃下搅拌混合31min,然后通过挤出机挤出,即得成品。对比例1除不含没食子酸十二酯外,其他制备工艺与实施例3一致。对比例2除不含乙酸镁外,其他制备工艺与实施例3一致。对比例3除不含没食子酸十二酯和乙酸镁外,其他制备工艺与实施例3一致。实验例对实施例1-3和对比例1-3制备的3d打印材料进行性能测试,结果如下:表项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3导热系数w/(m·k)0.0350.0320.0310.0580.0610.065大肠杆菌抗菌率%99.899.999.991.292.390.1金黄色葡萄球菌抗菌率%99.799.599.992.393.189.6阻燃性能(ul-94-1.6mm)v-0v-0v-0v-1v-2v-2缺口冲击强度kj/m26.87.98.94.75.14.1拉伸强度mpa48.349.253.838.141.235.8弹性模量mpa105111241355901825808本发明的保温隔热3d打印材料通过abs树脂、3-氨丙基三乙氧基硅烷、乙酸镁、没食子酸十二酯、一氯三嗪-β-环糊精和1,4-萘二甲酸为主要原料制备而成,通过原料之间的复配产生了意想不到的协同作用;大肠杆菌抗菌率和金黄色葡萄球菌抗菌率均在99%以上,防火阻燃等级v-0;导热系数≤0.035w/(m·k);且机械性能好,使用寿命更长。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做出各种变化。当前第1页12
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