本發(fā)明涉及3D打印材料領(lǐng)域，具體地，涉及一種具有抗菌性能的3D打印材料。
背景技術(shù)：
：三維快速成型打印簡稱3D打印，是指將需要的產(chǎn)品的三維模型文件通過3D打印設(shè)備進行分層離散處理，通過激光照射等方式將某些特定的材料逐層精確堆疊，快速制造成所需產(chǎn)品的技術(shù)，被譽為“第三次工業(yè)革命”的核心技術(shù)?？偹苤?D打印的核心技術(shù)其實就是打印設(shè)備和材料，所以制約3D打印的快速發(fā)展因素主要包括3D打印設(shè)備和3D打印材料。當(dāng)前的3D打印材料主要由有機高分子材料和無機材料兩大類，有機高分子主要包括光敏樹脂、水凝膠和聚丙烯晴-丁二烯-苯乙烯等，無機材料主要包括鈦及鈦合金、陶瓷和石膏等。當(dāng)前很多3D打印產(chǎn)品主要為日常生活用品和一些簡單的醫(yī)療器械，現(xiàn)有的打印材料是可以滿足我們打印出所需的產(chǎn)品，但是由于產(chǎn)品都是日常用品，我們更希望打印的產(chǎn)品具有更多其他的特性，如抗菌性能，抗氧化性能。這就需要開發(fā)一些具有抗氧化和抗菌性能的3D打印材料。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種具有抗菌性能的3D打印材料，以解決上述技術(shù)問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：本發(fā)明的實施例中提供了一種具有抗菌性能的3D打印材料，包含如下按質(zhì)量份計的組分：高分子聚合物50～75份、顏料粉末1～5份、無機填料1～5份、粘結(jié)料10～20份、抗菌生物材料10～25份。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的上述實施例提供的一種具有抗菌性能的3D打印材料，本發(fā)明將高分子聚合物和無機填料結(jié)合，最后制備得到的了兼?zhèn)錈o機化合物的高結(jié)構(gòu)強度和有機聚合物的高韌性的3D打印材料，采用本發(fā)明的3D打印材料打印出來的實體成品不僅具有比較優(yōu)良的機械強度和力學(xué)性能，而且具有較好的柔韌性，本發(fā)明的3D打印材料由于添加了抗菌生物材料，其3D打印產(chǎn)品具有表面自潔凈功能，具有抗菌抑菌功能，是現(xiàn)有3D打印材料不具備的性能，有效地解決了當(dāng)前3D打印材料的缺點，因此應(yīng)用前景極為廣闊。附圖說明此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1根據(jù)本發(fā)明提出的具有抗菌性能的3D打印材料所采用的抗菌生物材料的制備方法的工藝流程圖。具體實施方式這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。本發(fā)明的實施例中提供了一種具有抗菌性能的3D打印材料，包含如下按質(zhì)量份計的組分：高分子聚合物50～75份、顏料粉末1～5份、無機填料1～5份、粘結(jié)料10～20份、抗菌生物材料10～25份。圖1根據(jù)本發(fā)明提出的具有抗菌性能的3D打印材料所采用的抗菌生物材料的制備方法的工藝流程圖。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的上述實施例提供的一種具有抗菌性能的3D打印材料，本發(fā)明將高分子聚合物和無機填料結(jié)合，最后制備得到的了兼?zhèn)錈o機化合物的高結(jié)構(gòu)強度和有機聚合物的高韌性的3D打印材料，采用本發(fā)明的3D打印材料打印出來的實體成品不僅具有比較優(yōu)良的機械強度和力學(xué)性能，而且具有較好的柔韌性，本發(fā)明的3D打印材料由于添加了抗菌生物材料，其3D打印產(chǎn)品具有表面自潔凈功能，具有抗菌抑菌功能，且現(xiàn)有3D打印材料不具備的性能，有效地解決了當(dāng)前3D打印材料的缺點，從而解決了上述技術(shù)問題，因此應(yīng)用前景極為廣闊。進一步地，上述的具有抗菌性能的3D打印材料，所述高分子聚合物為聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一種或多種，所述的顏料粉末為無機顏料和有機顏料中的一種或兩種，所述的無機填料為超細碳酸鈣、超細二氧化硅和滑石粉中的一種或多種，所述的粘結(jié)料為熱固性彈性體和熱塑性彈性體中的一種或兩種，所述抗菌生物材料為聚木糖、低聚殼聚糖、鐵離子和微晶高嶺石聚合而成。圖1根據(jù)本發(fā)明提出的具有抗菌性能的3D打印材料所采用的抗菌生物材料的制備方法的工藝流程圖。參照圖1，該抗菌生物材料的制備方法包括以下步驟：一種具有抗菌抗氧化的抗菌生物材料，該抗菌生物材料包括聚木糖、低聚殼聚糖、鐵離子和微晶高嶺石聚合而成，其制備方法包括以下步驟：S1.微晶高嶺石乳液制備；S2.制備低聚殼聚糖-鐵復(fù)合物；S3.制備低聚殼聚糖-鐵-微晶高嶺石復(fù)合物；S4.制備聚木糖-低聚殼聚糖-鐵-微晶高嶺石復(fù)合物；S5.表征。優(yōu)選地，所述聚木糖為聚木糖類、聚葡萄甘露糖類或聚半乳糖葡萄甘露糖類；優(yōu)選地，所述低聚殼聚糖聚合度在2～20之間，分子量≤5000Da；優(yōu)選地，所述鐵離子為亞鐵離子，更進一步地，所述聚木糖為聚葡萄甘露糖類或聚半乳糖葡萄甘露糖類，優(yōu)選地，所述低聚殼聚糖聚合度在7～15之間，分子量≤4500Da；優(yōu)選地，所述亞鐵離子來源于FeSO4·7H2O；為了取得最佳的抗菌抗氧化性能，采用的聚木糖為聚葡萄甘露糖類，其聚合度在10～15之間，分子量≤4000Da。優(yōu)選地，所述的聚木糖來源于柏楊、垂柳、銀芽柳、榆樹、黃桷樹。下面提供一個具體制備聚木糖-殼聚糖-鐵復(fù)合物的實際運用場景：S1.在100g微晶高嶺石礦土中加入1000mL純凈水浸泡24h，篩分，在常溫下，經(jīng)過超微化處理后得到微晶高嶺石乳液；S2.取2g低聚殼聚糖溶于100mL的醋酸溶液(1.5％，v/v)，磁力攪拌條件下加入適量的FeSO4·7H2O粉末，用5g/L的乙酸鈉調(diào)節(jié)pH為6.0，持續(xù)攪拌11h至平衡，加入150mL體積比為25:24:1的丙酮：乙醇：異戊醇混合液，得到團狀沉淀；真空抽濾分離出沉淀物，先用75％酒精洗滌沉淀3次，后用無水乙醇洗滌沉淀3次，再次真空抽濾去除殘留的洗滌機和未反應(yīng)的離子，重復(fù)用無水乙醇洗滌3次，將沉淀真空過濾、真空干燥，得到殼聚糖-鐵復(fù)合物；S3.將由步驟S1制備得到的殼聚糖-鐵復(fù)合物溶于1.0％鹽酸和0.5％硫酸混合溶液中，于常溫下在磁力攪拌器上加入經(jīng)由步驟S2制備而成的微晶高嶺石乳液，加入0.5gHCl去乳化，放在真空干燥箱中，在壓力范圍30-50kPa下負壓浸漬2h，然后使用真空抽濾，產(chǎn)物置于干燥箱中，150℃干燥5h，即得低聚殼聚糖-鐵-微晶高嶺石復(fù)合物；S4.取由步驟S3得到的低聚殼聚糖-鐵復(fù)合物溶于的醋酸溶液(1.5％，v/v)，45℃，磁力攪拌條件下加入聚木糖，用10mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH為8.5，然后110℃油浴反應(yīng)3h，反應(yīng)結(jié)束立刻放入冰水浴，冷卻后加入體積比為25:24:1的丙酮：乙醇：異戊醇混合液，得到沉淀，先用75％酒精洗滌沉淀3次，后用無水乙醇洗滌沉淀3次，抽干，置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱，37℃，利用紫外分光光度計測定經(jīng)由步驟S2得到的抗菌抗氧化添加劑在290nm和420nm的吸光度，得到聚木糖-低聚殼聚糖-鐵-微晶高嶺石復(fù)合物，即抗菌抗氧化添加劑。實驗例1抗菌抗氧化添加劑自由基清除能力測定在石英比色管中依次加入3.5mL0.2mmol/LDPPH·乙醇溶液和1.0mL75％乙醇(DPPH，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)，混合反應(yīng)穩(wěn)定后，以75％乙醇液為參比，測定在520nm處的吸光度A0；在石英比色管中依次加入3.5mL0.1mmol/LDPPH·溶液的溶劑(75％的乙醇溶液)和1.0mL待測試樣溶液，混勻反應(yīng)穩(wěn)定后，以75％乙醇液為參比，測定在520nm處的吸光度Ar；比石英色管中依次加入3.5mL0.1mmol/LDPPH·乙醇溶液和1.0mL待測試樣，混勻反應(yīng)穩(wěn)定后，以75％乙醇液為參比，測定在520nm處的吸光度As。通過以下自由基清除率(Y)的計算公式：結(jié)果如表1所示；Y(％)＝1-(As-Ar/A0)*A表1自由基清除率待測物質(zhì)自由基清除率(％)聚木糖5.9低聚殼聚糖27.3抗菌抗氧化添加劑81.5抗氧化劑BTH86.3從表1的測試結(jié)果顯示，本發(fā)明的使用抗菌抗氧化添加劑的自由基清除能力較好，其自由基清除率較單獨的聚木糖、低聚殼聚糖分別提高了96％、69％，且與常見的抗氧化劑的自由基清除率效果相當(dāng)，達到81.5％。因此，可以應(yīng)用于3D打印材料，使用該抗菌抗氧化添加劑的抗菌性能的3D打印材料具有自潔凈性能，其抗菌能力和抑菌能力較強，具有潛在的商業(yè)運用價值以及廣泛的推廣運用價值。最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3