基于灯芯草改性的3d打印机底座材料及其制备方法
【技术领域】
[00011本发明涉及3D打印机底座材料，具体地，涉及一种基于灯芯草改性的3D打印机底 座材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 3D打印机底座是3D打印机中比较重要的组件之一，3D打印机底座只要起的是支撑 和承重的作用。在实际生产中，对3D打印机底座的要求是具有优异的稳定性以及力学性能。
[0003] 目前，3D打印机底座按照材质划分，可以分为金属底座和高分子底座。金属底座虽 然具有强的力学性能，但是金属底座的成本高。高分子底座虽然成本较为廉价，但是高分子 底座的力学性能以及抗老化方面均较差，故极大地影响了高分子底座在3D打印机中的应 用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种基于灯芯草改性的3D打印机底座材料及其制备方法，通 过该方法制得的3D打印机底座材料具有优异的抗冲击性能和抗老化性能。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了本发明提供了一种基于灯芯草改性的3D打印机 底座材料的制备方法，包括：
[0006] 1)将灯芯草进行杀青、碾碎，接着将灯芯草粉末与竹炭粉混合并浸泡于1-萘胺与 盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；
[0007] 2)将发泡聚苯乙烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚氯三氟乙烯、二氧化硅、2-硫醇基苯 基噻唑、硫代二丙酸双月桂酯、钢纤维、云母粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷 却和造粒以制得3D打印机底座材料。
[0008] 本发明进一步提供了一种基于灯芯草改性的3D打印机底座材料，该3D打印机底座 材料通过上述的方法制备而成。
[0009] 通过上述技术方案，本发明第一步是:将灯芯草进行杀青、碾碎，接着将灯芯草粉 末与竹炭粉混合并浸泡于1-萘胺与盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合 物;第二步是:将发泡聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚氯三氟乙烯、二氧化硅、2-硫醇基苯基噻唑、硫 代二丙酸双月桂酯、钢纤维、云母粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷却和造粒以 制得3D打印机底座材料。通过各步骤之间以及各物料之间的协同作用，使得制得的3D打印 机底座材料不仅具有优异的力学性能，同时也具有优异的抗老化性能。
[0010] 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】
[0011] 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。
[0012] 本发明提供了一种基于灯芯草改性的3D打印机底座材料的制备方法，包括：
[0013] 1)将灯芯草进行杀青、碾碎，接着将灯芯草粉末与竹炭粉混合并浸泡于1-萘胺与 盐酸的混合溶液中，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；
[0014] 2)将发泡聚苯乙烯、改性组合物、聚丙烯腈、聚氯三氟乙烯、二氧化硅、2-硫醇基苯 基噻唑、硫代二丙酸双月桂酯、钢纤维、云母粉、已二酸二辛酯和硼酸锌混合，然后熔融、冷 却和造粒以制得3D打印机底座材料。
[0015]在本发明的步骤1)中，杀青的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，杀青至 少满足以下条件:杀青温度为145-160°(3，杀青时间为25-3511^11。
[0016] 在本发明的步骤1)中，灯芯草粉末以及竹炭粉的粒径可以在宽的范围内选择，但 是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步 骤1)中，灯芯草粉末的粒径为0.1-0.3mm，竹炭粉的粒径为0.2-0.5mm。
[0017]在本发明的步骤1)中，浸泡条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D 打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，浸泡至少满足 以下条件:浸泡温度为70_80°C，浸泡时间为2-3h。
[0018]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打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤1)中，相对于 100重量份的灯芯草，竹炭粉的用量为27-35重量份，1-萘胺的用量为30-40重量份，盐酸的 用量为120-150重量份且盐酸的质量分数为20-25%。
[0019]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打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，在步骤2)中，相对于 100重量份发泡聚苯乙烯，改性组合物的用量为14-19重量份，聚丙烯腈的用量为56-65重量 份，聚氯三氟乙烯的用量为33-40重量份，二氧化硅的用量为10-17重量份，2-硫醇基苯基噻 唑的用量为9-15重量份，硫代二丙酸双月桂酯的用量为40-55重量份，钢纤维的用量为14-26重量份，云母粉的用量为8-22重量份，已二酸二辛酯的用量为12-30重量份，硼酸锌的用 量为7_17重量份。
[0020] 在本发明的步骤2)中，钢纤维的尺寸可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，钢纤维为圆柱体且至 少满足以下条件:长度为l_5mm，径向截面上的直径为0.1-0.3mm。
[0021] 在本发明的步骤2)中，发泡聚苯乙烯、聚丙烯腈以及聚氯三氟乙烯的分子量可以 在宽的范围内选择，但是为了使得制得的3D打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧 化性能，优选地，发泡聚苯乙烯的重均分子量为3500-5500,聚丙烯腈的重均分子量为4000-7000,聚氯三氟乙烯的分子量维护8000-12000。
[0022]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打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，熔融至少满足以下条件： 熔融温度为180_195°C，熔融时间为30-40min。
[0023]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打印机底座材料具有更优异的力学性能和抗氧化性能，优选地，冷却的温度为15-35°C。 [0024]本发明进一步提供了一种基于灯芯草改性的3D打印机底座材料，该3D打印机底座 材料通过上述的方法制备而成。
[0025] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0026] 实施例1
[0027] 1)将灯芯草于155°C下杀青30min、碾碎至粒径为0.2mm，接着将灯芯草粉末、竹炭 粉(粒径为0.3mm)、1-萘胺、盐酸（质量分数为24% )按照100:30:35:130重量比于75°C混合 浸泡2.5h，然后过滤取滤饼以制得改性组合物；
[0028] 2)将发泡聚苯乙烯（重均分子量为4500)、改性组合物（重均分子量为5000)、聚丙 烯腈(重均分子量为10000)、聚氯三氟乙烯、二氧化硅、2-硫醇基苯基噻唑、硫代二丙酸双月 桂酯、钢纤维(长度为3mm，径向截面上的直径为0.2mm)、云母粉、已二酸二辛酯和硼酸锌按 照 100:16:60:35:15:12:45:20:15:20:15的重量比混合，然后于185°C熔融 35min、于 25°C冷 却和造粒以制得