一种新型3D打印用塑料粘土材料转让专利

申请号 : CN201610544896.9

文献号 : CN106186844B

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相似专利:

发明人 : 黄自勇吴宇轩

申请人 : 广州市得保三维科技有限公司

摘要 :

本发明公开了一种新型3D打印用塑料粘土材料,属于3D打印用材料制备技术领域,所述新型3D打印用塑料粘土材料以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土42‑60份、矿渣12‑20份、废弃塑料22‑30份、加成剂8‑15份、胶黏剂12‑18份。本发明把废弃塑料、矿渣作为制备3D打印材料的原料,这不仅可以大大降低生产成本,同时可以减少环境污染,节约资源,促进资源循环利用;本发明的新型3D打印用塑料粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景。

权利要求 :

1.一种新型3D打印用塑料粘土材料,其特征在于,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土42-60份、矿渣12-20份、废弃塑料22-30份、加成剂8-15份、胶黏剂12-18份;

所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂1-2份、偶联剂1-2份、相容剂1-2份、抗氧化剂0.6-1.5份、安定剂0.6-1.5份、架桥剂0.6-1.5份、调节剂0.4-1份、强化剂0.4-

1份、聚凝剂0.4-1份、增韧剂0.4-1份、增塑剂0.4-1份、增稠剂0.4-1份、抗霉剂0.2-0.5份、稳定剂0.3-0.5份、终止剂0.3-0.5份;

所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉4-5份、己二酸二甲酯2-4份、二甲基乙酰胺2-3份、氢氧化钠1-2份、环氧氯丁烷3-4份;

所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:

S1:取pH为8-11,含水量≤8%的高岭土粉碎过100-200目筛子,制得高岭土粉;

S2:将矿渣粉碎过100-200目筛子,制得矿渣粉;

S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度≤-

60℃下粉碎4-6h,过80-100目筛子,制得的混合物Ⅰ;

S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至162-166℃,在转速为100-150r/min下搅拌2-3h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;

S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度≤-10℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为

132-135℃,转速为60-80r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材料;

步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:

S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110-120℃,在转速为200-300r/min下反应40-50min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;

S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至140-145℃,在转速为300-400r/min下反应120-150min,制得物料Ⅱ,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂,所述强化剂为701粉强化剂,所述聚凝剂为聚合氯化铝,所述增韧剂为碳化硅晶须,所述增塑剂为己二酸二辛酯,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;

S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115-118℃,在转速为200-300r/min下反应60-80min,制得加成剂,所述抗霉剂为邻苯基苯酚,所述稳定剂为肪酸类稳定剂,所述终止剂为苯乙烯;

步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:

S51:配制浓度为30-35Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;

S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为3%-5%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为35-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.5h,制得浆料Ⅱ;

S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为40-45℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.4-0.6h,制得浆料Ⅲ;

S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为105-125℃下干燥,制得含水量≤8%的物料Ⅳ;

S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过100-120目筛子,制得胶黏剂。

说明书 :

一种新型3D打印用塑料粘土材料

[0001] 【技术领域】
[0002] 本发明属于3D打印用材料制备技术领域,具体涉及一种新型3D打印用塑料粘土材料。
[0003] 【背景技术】
[0004] 3D打印技术又称增材制造技术,是快速成型领域的一种新兴技术,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物
体的技术。随着3D打印技术的发展和应用,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用,材料成为限制3D打印技术未来走向的关键因素之一。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料、木质材料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。
[0005] 粘土作为人类应用最早的无机材料之一,具有存量丰富、成本低廉的优点,至今依然是人们生活中应用最多的无机材料,粘土不仅可用于陶瓷材料的烧制,房屋修建、铺设道路等,还能用于工业,如高分子材料中的填料、废水的处理、金属的冶炼等。随着3D打印技术的发展,各种材料被应用于3D打印,传统材料的使用方法也发生了改变,3D打印技术的出现,同样为粘土的使用方法提供了新的思路。在利用3D打印技术成型陶瓷产品的时候,人们使用的3D打印材料都是通过粘土烧制而成的陶瓷粉末,然后通过直接或间接的方法得到陶
瓷产品,但陶瓷粉末的制备方法复杂且成本高昂,严重阻碍了3D打印技术在陶瓷成型上的
发展和应用。粘土本身具有优异的粘性和可塑性,可直接成型制成陶瓷坯体,然后烧结得到陶瓷,但由于工艺、技术的缺陷,成型的陶瓷胚体具有结构简单,尺寸精度差等缺点,严重限制了粘土及其制品在生活中的应用,如果将3D打印技术用于粘土进而成型得到陶瓷,完全
可以完善并解决上述的缺陷,因此,将粘土用于3D打印成型对粘土及其制品在生活中的应
用具有重要意义和市场价值。
[0006] 未经过改性处理的粘土材料不适用于3D打印成型,高塑性的粘土力学性能较差,不利于成型过程中的支撑和造型,而力学性能好的粘土粘结性和塑性较差,不利于成型过
程中的粘结和挤出,因而,需要对粘土进行改性处理,得到适合用于3D打印技术的粘土材
料,是粘土能用于3D打印技术的前提条件。
[0007] 塑料是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。它具有良好的耐热性和耐寒性,化学稳定性好,还具有较高的刚性和韧性,机械强度好。塑料制品的生产工艺有中空吹塑、注塑和挤出等,其产品形式包括了各种容器、网、打包带、电缆覆层、管材、异型材、片材等。
[0008] 把废弃塑料作为制备3D打印材料的原料,这不仅可以大大降低生产成本,同时可以减少环境污染,节约资源,促进资源循环利用。
[0009] 【发明内容】
[0010] 本发明提供一种新型3D打印用塑料粘土材料,以解决未经过改性处理的粘土材料学性能较差,不利于成型过程中的支撑和造型,以及3D打印材料生产成本高、废弃塑料污染环境等问题,本发明把废弃塑料、矿渣作为制备3D打印材料的原料,这不仅可以大大降低生产成本,同时可以减少环境污染,节约资源,促进资源循环利用;本发明的新型3D打印用塑料粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景。
[0011] 为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
[0012] 一种新型3D打印用塑料粘土材料,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土42-60份、矿渣12-20份、废弃塑料22-30份、加成剂8-15份、胶黏剂12-18份;
[0013] 所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂1-2份、偶联剂1-2份、相容剂1-2份、抗氧化剂0.6-1.5份、安定剂0.6-1.5份、架桥剂0.6-1.5份、调节剂0.4-1份、强化剂0.4-1份、聚凝剂0.4-1份、增韧剂0.4-1份、增塑剂0.4-1份、增稠剂0.4-1份、抗霉剂0.2-0.5份、稳定剂0.3-0.5份、终止剂0.3-0.5份;
[0014] 所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉4-5份、己二酸二甲酯2-4份、二甲基乙酰胺2-3份、氢氧化钠1-2份、环氧氯丁烷3-4份;
[0015] 所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
[0016] S1:取pH为8-11,含水量≤8%的高岭土粉碎过100-200目筛子,制得高岭土粉;
[0017] S2:将矿渣粉碎过100-200目筛子,制得矿渣粉;
[0018] S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度≤-60℃下粉碎4-6h,过80-100目筛子,制得的混合物Ⅰ;
[0019] S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至162-166℃,在转速为100-150r/min下搅拌2-3h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;
[0020] S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度≤-10℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为132-135℃,转速为60-80r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材料;
[0021] 步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:
[0022] S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110-120℃,在转速为200-300r/min下反应40-50min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;
[0023] S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至140-145℃,在转速为300-400r/min下反应120-150min,制得物料Ⅱ;
[0024] S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115-118℃,在转速为200-300r/min下反应60-80min,制得加成剂;
[0025] 步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
[0026] S51:配制浓度为30-35Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;
[0027] S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为3%-5%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为35-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.5h,制得浆料Ⅱ;
[0028] S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为40-45℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.4-0.6h,制得浆料Ⅲ;
[0029] S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为105-125℃下干燥,制得含水量≤8%的物料Ⅳ;
[0030] S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过100-120目筛子,制得胶黏剂。
[0031] 进一步地,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂。
[0032] 进一步地,所述强化剂为701粉强化剂。
[0033] 进一步地,所述聚凝剂为聚合氯化铝。
[0034] 进一步地,所述增韧剂为碳化硅晶须。
[0035] 进一步地,所述增塑剂为己二酸二辛酯。
[0036] 进一步地,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂。
[0037] 进一步地,所述抗霉剂为邻苯基苯酚。
[0038] 进一步地,所述稳定剂为肪酸类稳定剂。
[0039] 进一步地,所述终止剂为苯乙烯。
[0040] 本发明具有以下有益效果:
[0041] (1)原料使用低温粉碎,可以减轻粉碎中塑料的性能损失,同时可以更加彻底的粉碎,得到的粉末粒度更小,很大程度上增加了微粉的比表面积,使其吸附性得到增强,利于塑料和其他物质得到充分和均匀的混合;
[0042] (2)把废弃塑料、矿渣作为制备3D打印材料的原料,这不仅可以大大降低生产成本,同时可以减少环境污染,节约资源,促进资源循环利用;
[0043] (3)本发明的新型3D打印用塑料粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景。
[0044] 【具体实施方式】
[0045] 为便于更好地理解本发明,通过以下实施例加以说明,这些实施例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
[0046] 在实施例中,所述新型3D打印用塑料粘土材料,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土42-60份、矿渣12-20份、废弃塑料22-30份、加成剂8-15份、胶黏剂12-18份;
[0047] 所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂1-2份、偶联剂1-2份、相容剂1-2份、抗氧化剂0.6-1.5份、安定剂0.6-1.5份、架桥剂0.6-1.5份、调节剂0.4-1份、强化剂0.4-1份、聚凝剂0.4-1份、增韧剂0.4-1份、增塑剂0.4-1份、增稠剂0.4-1份、抗霉剂0.2-0.5份、稳定剂0.3-0.5份、终止剂0.3-0.5份;
[0048] 所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉4-5份、己二酸二甲酯2-4份、二甲基乙酰胺2-3份、氢氧化钠1-2份、环氧氯丁烷3-4份;
[0049] 所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
[0050] S1:取pH为8-11,含水量≤8%的高岭土粉碎过100-200目筛子,制得高岭土粉;
[0051] S2:将矿渣粉碎过100-200目筛子,制得矿渣粉;
[0052] S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度≤-60℃下粉碎4-6h,过80-100目筛子,制得的混合物Ⅰ;
[0053] S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至162-166℃,在转速为100-150r/min下搅拌2-3h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;
[0054] S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度≤-10℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为132-135℃,转速为60-80r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材料;
[0055] 步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:
[0056] S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110-120℃,在转速为200-300r/min下反应40-50min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;
[0057] S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至140-145℃,在转速为300-400r/min下反应120-150min,制得物料Ⅱ,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂所述强化剂为701粉强化剂,所述聚凝剂为聚合氯化铝,所述增韧剂为碳化硅晶须,所述增塑剂为己二酸二辛酯,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
[0058] S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115-118℃,在转速为200-300r/min下反应60-80min,制得加成剂,所述抗霉剂为邻苯基苯酚,所述稳定剂为肪酸类稳定剂,所述终止剂为苯乙烯;
[0059] 步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
[0060] S51:配制浓度为30-35Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;
[0061] S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为3%-5%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为35-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.5h,制得浆料Ⅱ;
[0062] S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为40-45℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.4-0.6h,制得浆料Ⅲ;
[0063] S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为105-125℃下干燥,制得含水量≤8%的物料Ⅳ;
[0064] S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过100-120目筛子,制得胶黏剂。
[0065] 下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
[0066] 实施例1
[0067] 一种新型3D打印用塑料粘土材料,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土50份、矿渣15份、废弃塑料25份、加成剂13.5份、胶黏剂15份;
[0068] 所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂1.5份、偶联剂1.5份、相容剂1.5份、抗氧化剂1份、安定剂1份、架桥剂1份、调节剂0.8份、强化剂0.8份、聚凝剂0.8份、增韧剂0.8份、增塑剂0.8份、增稠剂0.8份、抗霉剂0.4份、稳定剂0.4份、终止剂0.4份;
[0069] 所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉4.5份、己二酸二甲酯3份、二甲基乙酰胺2.5份、氢氧化钠1.5份、环氧氯丁烷3.5份;
[0070] 所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
[0071] S1:取pH为10,含水量≤8%的高岭土粉碎过200目筛子,制得高岭土粉;
[0072] S2:将矿渣粉碎过100目筛子,制得矿渣粉;
[0073] S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度为-60℃下粉碎6h,过100目筛子,制得的混合物Ⅰ;
[0074] S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至164℃,在转速为120r/min下搅拌2.5h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;
[0075] S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度为-10℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为134℃,转速为70r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材
料;
[0076] 步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:
[0077] S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至115℃,在转速为200r/min下反应45 min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;
[0078] S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至142℃,在转速为400r/min下反应135min,制得物料Ⅱ,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂所述强化剂为701粉强化剂,所述聚凝剂为聚合氯化铝,所述增韧剂为碳化硅晶须,所述增塑剂为己二酸二辛酯,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
[0079] S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至116℃,在转速为250r/min下反应70min,制得加成剂,所述抗霉剂为邻苯基苯酚,所述稳定剂为肪酸类稳定剂,所述终止剂为苯乙烯;
[0080] 步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
[0081] S51:配制浓度为32Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;
[0082] S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为4%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为36℃,搅拌转速为70r/min下进行交联接枝反应1.2h,制得浆料Ⅱ;
[0083] S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为42℃,搅拌转速为70r/min下进行交联反应0.5h,制得浆料Ⅲ;
[0084] S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为115℃下干燥,制得含水量为8%的物料Ⅳ;
[0085] S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过110目筛子,制得胶黏剂。
[0086] 实施例2
[0087] 一种新型3D打印用塑料粘土材料,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土42份、矿渣12份、废弃塑料22份、加成剂8份、胶黏剂12份;
[0088] 所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂1份、偶联剂1份、相容剂1份、抗氧化剂0.6份、安定剂0.6份、架桥剂0.6份、调节剂0.4份、强化剂0.4份、聚凝剂0.4份、增韧剂0.4份、增塑剂0.4份、增稠剂0.4份、抗霉剂0.2份、稳定剂0.3份、终止剂0.3份;
[0089] 所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉4份、己二酸二甲酯2份、二甲基乙酰胺2份、氢氧化钠1份、环氧氯丁烷3份;
[0090] 所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
[0091] S1:取pH为8,含水量为7%的高岭土粉碎过100目筛子,制得高岭土粉;
[0092] S2:将矿渣粉碎过100目筛子,制得矿渣粉;
[0093] S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度为-70℃下粉碎5h,过80目筛子,制得的混合物Ⅰ;
[0094] S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至162℃,在转速为100r/min下搅拌3h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;
[0095] S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度为-15℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为132℃,转速为60r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材
料;
[0096] 步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:
[0097] S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110℃,在转速为200r/min下反应40min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;
[0098] S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至140℃,在转速为300r/min下反应150min,制得物料Ⅱ,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂所述强化剂为701粉强化剂,所述聚凝剂为聚合氯化铝,所述增韧剂为碳化硅晶须,所述增塑剂为己二酸二辛酯,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
[0099] S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至115℃,在转速为200r/min下反应80 min,制得加成剂,所述抗霉剂为邻苯基苯酚,所述稳定剂为肪酸类稳定剂,所述终止剂为苯乙烯;
[0100] 步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
[0101] S51:配制浓度为30Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;
[0102] S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为3%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为35℃,搅拌转速为60r/min下进行交联接枝反应1.5h,制得浆料Ⅱ;
[0103] S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为40℃,搅拌转速为60r/min下进行交联反应0.6h,制得浆料Ⅲ;
[0104] S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为105℃下干燥,制得含水量为6%的物料Ⅳ;
[0105] S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过100目筛子,制得胶黏剂。
[0106] 实施例3
[0107] 一种新型3D打印用塑料粘土材料,以重量份为单位,由以下原料制成:高岭土60份、矿渣20份、废弃塑料30份、加成剂15份、胶黏剂18份;
[0108] 所述加成剂以重量份为单位,由以下原料制成:发生剂2份、偶联剂2份、相容剂2份、抗氧化剂1.5份、安定剂1.5份、架桥剂1.5份、调节剂1份、强化剂1份、聚凝剂1份、增韧剂
1份、增塑剂1、增稠剂1份、抗霉剂0.5份、稳定剂0.5份、终止剂0.5份;
[0109] 所述胶黏剂以重量份为单位,由以下原料制成:木薯淀粉5份、己二酸二甲酯4份、二甲基乙酰胺3份、氢氧化钠2份、环氧氯丁烷4份;
[0110] 所述新型3D打印用塑料粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
[0111] S1:取pH为11,含水量为6%的高岭土粉碎过200目筛子,制得高岭土粉;
[0112] S2:将矿渣粉碎过200目筛子,制得矿渣粉;
[0113] S3:将步骤S1制得的高岭土粉、步骤S2制得的矿渣粉、废弃塑料碎粒混合后在温度为-80℃下粉碎4h,过100目筛子,制得的混合物Ⅰ;
[0114] S4:向步骤S3制得的混合物Ⅰ中添加加成剂,升温至166℃,在转速为150r/min下搅拌2h,然后冷却至室温,制得混合物Ⅱ;
[0115] S5:将步骤S4制得的混合物Ⅱ在温度为-30℃下粉碎,加入胶黏剂混合均匀,在温度为135℃,转速为80r/min下挤压造粒,然后冷却至室温,制得新型3D打印用塑料粘土材
料;
[0116] 步骤S4中所述加成剂的制备方法,包括以下步骤:
[0117] S41:将发生剂、偶联剂、相容剂、抗氧化剂、安定剂、架桥剂混合升温至120℃,在转速为300r/min下反应40min,制得物料Ⅰ,所述发生剂为气溶胶发生剂,所述偶联剂为环氧硅烷类偶联剂,所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂,所述抗氧化剂为抗氧剂1010,所述安定剂组成成分为磷石膏、氟石膏、氧化铁,所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂;
[0118] S42:向步骤S41制得的物料Ⅰ中加入调节剂、强化剂、聚凝剂、增韧剂、增塑剂、增稠剂混合后升温至145℃,在转速为400r/min下反应120min,制得物料Ⅱ,所述调节剂为丙烯酸酯类加工助剂所述强化剂为701粉强化剂,所述聚凝剂为聚合氯化铝,所述增韧剂为碳化硅晶须,所述增塑剂为己二酸二辛酯,所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
[0119] S43:向步骤S42制得的物料Ⅱ中加入抗霉剂、稳定剂、终止剂混合后降温至118℃,在转速为300r/min下反应60min,制得加成剂,所述抗霉剂为邻苯基苯酚,所述稳定剂为肪酸类稳定剂,所述终止剂为苯乙烯;
[0120] 步骤S5中所述胶黏剂的制备方法,包括以下步骤:
[0121] S51:配制浓度为35Be’的木薯淀粉浆Ⅰ;
[0122] S52:向步骤S51中的木薯淀粉浆Ⅰ加入浓度为5%的己二酸二甲酯、二甲基乙酰胺,然后在温度为38℃,搅拌转速为80r/min下进行交联接枝反应1h,制得浆料Ⅱ;
[0123] S53:向步骤S52的浆料Ⅱ中加入氢氧化钠和环氧氯丁烷,然后在温度为45℃,搅拌转速为80r/min下进行交联反应0.4h,制得浆料Ⅲ;
[0124] S54:将步骤S53的浆料Ⅲ进行预糊化并在温度为125℃下干燥,制得含水量为5%的物料Ⅳ;
[0125] S55:将步骤S54的物料Ⅳ粉碎、过120目筛子,制得胶黏剂。
[0126] 实施例1-3中的胶黏剂性能参数如下表所示。
[0127]实施例 细度(0.25mm分样筛通过率)/% 白度(457nm蓝光反射率) /% 水分% 灰分/% 粘度mpa.s(NDJ-1) pH
1 98.4 76.3 8 0.48 8043 6.5
2 98.2 76.1 6 0.5 7865 6.2
3 98.6 76.5 5 0.49 8126 6.6
[0128] 实施例1-3中的新型3D打印用塑料粘土材料性能参数如下表所示。
[0129]实施例 pH值 耐磨强度(kg/m2) 冲击强度(g/ms) 渗透系数(cm/s) 断裂伸长率(%) 抗震延性系数
1 7.7 5.11 72.09 6.71×10-11 1.31 6.22
2 7.6 4.82 68.53 6.13×10-11 1.22 5.91
3 7.8 5.42 78.21 6.87×10-11 1.44 6.53
[0130] 以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。