本發(fā)明屬于3D打印用材料制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有高抗沖擊能力的打印耗材及其制備方法。
背景技術(shù):
3D打印又稱為快速成型技術(shù),也稱為增材制造技術(shù),是一種不需要傳統(tǒng)刀具、夾具和機(jī)床,而是以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),使用金屬粉末或塑料等具有黏合性的材料逐層打印來制造任意形狀物品的技術(shù)。3D打印機(jī)可以制造的物品很多,如飛機(jī)、手槍,再如食物、人體器官、兒童玩具等。3D打印技術(shù)是最近20年來世界制造技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破。是機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)的集成。3D打印最難最核心的技術(shù)是打印材料的開發(fā)。因此開發(fā)更為多樣多功能的3D打印材料成為未來研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)與關(guān)鍵。本發(fā)明的3D打印材料是一種新材料,兼具竹材和塑料的性能,為3D打印提供了更多的材料方面的選擇。
聚丙烯具有無毒、無味,力學(xué)性能好,易加工,耐腐蝕,熔融溫度較低,流動(dòng)性好,冷卻速度快,透明易染色等優(yōu)點(diǎn)都符合3D打印技術(shù)對(duì)聚合物材料的要求,且聚丙烯原料來源廣、價(jià)格低;竹材纖維/聚丙烯復(fù)合材料使得其兼具竹材和塑料的雙重特性,竹材纖維的加入進(jìn)一步降低了聚丙烯的冷凝收縮率,且打印出來的物品具有木質(zhì)感,更具親近感。
木塑復(fù)合材料(WPC),是一種主要由木材或者纖維素為基礎(chǔ)材料與塑料制成的復(fù)合材料,就是將一定比例的木纖維(如木粉、秸稈粉、棉桿粉、竹粉、果殼粉等)經(jīng)過預(yù)處理使之與熱塑性聚合物樹脂或其他材料結(jié)合而成的一種新型材料;該新型材料既綠色環(huán)保又具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性,但是構(gòu)成木塑復(fù)合材料的兩大原料木纖維和聚烯烴都是易燃性材料,為此該復(fù)合材料也是易燃材料,賦予木塑復(fù)合材料良好的阻燃性能是該材料應(yīng)用發(fā)展的需要;單獨(dú)對(duì)木材及木纖維的阻燃研究有很多,一般有磷-氮系阻燃劑;硼系阻燃劑;含鹵阻燃劑;其他無機(jī)鹽等;但主要以磷-氮系阻燃劑為主,被認(rèn)為是最適宜的木材阻燃劑,磷、氮兩種元素在木材阻燃劑中起協(xié)同作用而提高阻燃效果;然而這些阻燃劑幾乎有一個(gè)共同的特點(diǎn),就是明顯地降低木纖維的熱降解溫度,這可能會(huì)導(dǎo)致無法進(jìn)行復(fù)合材料的加工;對(duì)于聚烯烴阻燃的研究也很多,其阻燃方法常采用含鹵阻燃劑與三氧化二銻(Sb2O3)配合使用;金屬氫氧化物(Al(OH)3、Mg(OH)2)阻燃劑;膨脹性阻燃劑;聚磷酸銨阻燃劑等;無鹵阻燃是聚烯烴阻燃研究的熱點(diǎn),膨脹阻燃劑對(duì)聚烯烴/木纖維復(fù)合材料進(jìn)行雙重阻燃是該復(fù)合材料阻燃研究的熱點(diǎn);但是阻燃劑的添加往往會(huì)惡化復(fù)合材料的力學(xué)性能,因此對(duì)阻燃復(fù)合材料的研究阻燃復(fù)合材料的研究要同時(shí)研究界面相容性、熱穩(wěn)定性和阻燃性,以獲得理想的阻燃復(fù)合材料。
木塑復(fù)合材料具有較好的可加工性,同時(shí)抗腐蝕,美觀、大方,然而,其缺陷之處在于其力學(xué)性能欠佳,為此,人們尋求解決途徑,曾經(jīng)有人在木塑復(fù)合材料中再引入石粉,用于成型石木塑復(fù)合材料,然而,由于界面相容性等問題,最終得到的復(fù)合材料的機(jī)械性能較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種具有高抗沖擊能力的打印耗材及其制備方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中阻燃劑的添加會(huì)惡化木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能,及引入石粉用于成型石木塑復(fù)合材料,由于界面相容性等問題,最終得到的復(fù)合材料的機(jī)械性能較差等問題。本發(fā)明的打印耗材阻燃效果好,抗沖擊能力和韌性強(qiáng),是一種性能優(yōu)的打印耗材,可推廣應(yīng)用,有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種具有高抗沖擊能力的打印耗材的制備方法,包括以下步驟:
S1:將廢棄塑料78-118份清洗后烘干至含水量≤0.8%,接著粉碎后過200-300目篩子,制得塑料粉末;
S2:向步驟S1制得的塑料粉末中加入表面活性劑1.2-1.8份,在溫度為70-74℃,轉(zhuǎn)速為150-180r/min下活化1.2-1.8h,制得活化塑料粉末;
S3:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向步驟S2制得的活化塑料粉末中加入白云石粉96-160份、玉米秸稈粉55-88份、聚乳酸84-112份、四聚磷酸鉀22-30份、丙烯酸硬脂酸酯25-32份、調(diào)節(jié)劑0.5-1份、發(fā)生劑0.4-0.6份、偶聯(lián)劑0.6-0.9份、催化劑0.3-0.5份、增塑劑0.4-0.7份、分散劑0.3-0.5份、增粘劑0.3-0.4份、柔軟劑0.3-0.5份,在微波功率為252-278W,溫度為132-148℃,轉(zhuǎn)速為300-400r/min下攪拌3.2-4.8h,制得混合物Ⅰ;
S4:向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入固化劑1-2份、抗氧劑0.2-0.4份、熱穩(wěn)定劑0.2-0.4份、抗老劑1.2-1.8份、阻燃劑1-1.5份、抑煙劑0.9-1.3份,在溫度為76-78℃,轉(zhuǎn)速為100-200r/min下攪拌2-2.5h,制得混合物Ⅱ;
S5:將步驟S4制得的混合物Ⅱ放入螺桿擠壓成型機(jī)中,在溫度為212-225℃,轉(zhuǎn)速為120-135r/min下,經(jīng)擠壓絲條,制得具有高抗沖擊能力的打印耗材。
優(yōu)選地,所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物;
所述調(diào)節(jié)劑為JINHASS調(diào)節(jié)劑;
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑;
所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述催化劑為五氧化二釩;
所述增塑劑為檸檬酸酯;
所述分散劑為分散劑MF;
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷;
所述柔軟劑為聚酯纖維;
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑;
所述抗氧劑WINGSTAYL抗氧劑;
所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基鄰苯二甲酸鉛;
所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑;
所述阻燃劑以重量份為單位,包括以下原料:乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化鋁10-12份、三氧化二銻9-11份、氧化鉛7-10份、膨潤土8-12份、滲透劑1-2份;
所述抑煙劑以重量份為單位,包括以下原料:三丁基氧化錫32-42份、氫氧化鉛16-21份、硅藻土12-20份、氫氧化鋁8-10份、八鉬酸銨4-6份、硬脂酸1.5-2份。
優(yōu)選地,所述阻燃劑的制備方法,包括以下步驟:
(a)將壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、水320-400份加入微波反應(yīng)器中,在攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌8-12min,制得混合物A;
(b)向步驟a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化鋁、三氧化二銻、氧化鉛、膨潤土、滲透劑,在攪拌轉(zhuǎn)速為200-400r/min,微波功率為350-400W,溫度為92-96℃下攪拌1.3-1.8h,制得混合物B,所述滲透劑為滲透劑JFC;
(c)將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000-5000r/min下離心干燥至含水量≤1%,制得阻燃劑。
優(yōu)選地,所述抑煙劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)將三丁基氧化錫、氫氧化鉛、硅藻土、氫氧化鋁、八鉬酸銨、硬脂酸混合,在攪拌轉(zhuǎn)速為300-400r/min,微波功率為200-250W,溫度為110-120℃下攪拌1-1.5h,制得混合物C;
(B)將步驟A制得的混合物C冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000-5000r/min下離心干燥至含水量≤1%,制得抑煙劑。
本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本發(fā)明使用常用的廢棄塑料,來源廣,價(jià)格低,拓寬了3D打印材料原料的選擇范圍,同時(shí)為廢棄塑料的有效處理提供了新的途徑;
(2)本發(fā)明使用石粉和木粉填充聚丙烯,制成具有高抗沖擊能力的打印耗材,使得制品具有木質(zhì)感,更具親近感,能部分降解,更加低碳環(huán)保;
(3)本發(fā)明的打印耗材阻燃效果好,抗沖擊能力和韌性強(qiáng),是一種性能優(yōu)的打印耗材,可推廣應(yīng)用,有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【具體實(shí)施方式】
為便于更好地理解本發(fā)明,通過以下實(shí)施例加以說明,這些實(shí)施例屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍,但不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
在實(shí)施例中,所述具有高抗沖擊能力的打印耗材,以重量份為單位,包括以下原料:白云石粉96-160份、玉米秸稈粉55-88份、廢棄塑料78-118份、聚乳酸84-112份、四聚磷酸鉀22-30份、丙烯酸硬脂酸酯25-32份、表面活性劑1.2-1.8份、調(diào)節(jié)劑0.5-1份、發(fā)生劑0.4-0.6份、偶聯(lián)劑0.6-0.9份、催化劑0.3-0.5份、增塑劑0.4-0.7份、分散劑0.3-0.5份、增粘劑0.3-0.4份、柔軟劑0.3-0.5份、固化劑1-2份、抗氧劑0.2-0.4份、熱穩(wěn)定劑0.2-0.4份、抗老劑1.2-1.8份、阻燃劑1-1.5份、抑煙劑0.9-1.3份;
所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物;
所述調(diào)節(jié)劑為JINHASS調(diào)節(jié)劑;
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑;
所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述催化劑為五氧化二釩;
所述增塑劑為檸檬酸酯;
所述分散劑為分散劑MF;
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷;
所述柔軟劑為聚酯纖維;
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑;
所述抗氧劑WINGSTAYL抗氧劑;
所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基鄰苯二甲酸鉛;
所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑;
所述阻燃劑以重量份為單位,包括以下原料:乙二醇乙醚醋酸酯60-68份、辛酸癸酸甘油三酯25-28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨22-24份、聚氧化丙烯三醇18-22份、尿素14-16份、氧化鋁10-12份、三氧化二銻9-11份、氧化鉛7-10份、膨潤土8-12份、滲透劑1-2份;
所述抑煙劑以重量份為單位,包括以下原料:三丁基氧化錫32-42份、氫氧化鉛16-21份、硅藻土12-20份、氫氧化鋁8-10份、八鉬酸銨4-6份、硬脂酸1.5-2份;
所述具有高抗沖擊能力的打印耗材的制備方法,包括以下步驟:
S1:將廢棄塑料清洗后烘干至含水量≤0.8%,接著粉碎后過200-300目篩子,制得塑料粉末;
S2:向步驟S1制得的塑料粉末中加入表面活性劑,在溫度為70-74℃,轉(zhuǎn)速為150-180r/min下活化1.2-1.8h,制得活化塑料粉末;
S3:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向步驟S2制得的活化塑料粉末中加入白云石粉、玉米秸稈粉、聚乳酸、四聚磷酸鉀、丙烯酸硬脂酸酯、調(diào)節(jié)劑、發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、分散劑、增粘劑、柔軟劑,在微波功率為252-278W,溫度為132-148℃,轉(zhuǎn)速為300-400r/min下攪拌3.2-4.8h,制得混合物Ⅰ;
S4:向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入固化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗老劑、阻燃劑、抑煙劑,在溫度為76-78℃,轉(zhuǎn)速為100-200r/min下攪拌2-2.5h,制得混合物Ⅱ;
所述阻燃劑的制備方法,包括以下步驟:
(a)將壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、水320-400份加入微波反應(yīng)器中,在攪拌轉(zhuǎn)速為300-500r/min下攪拌8-12min,制得混合物A;
(b)向步驟a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化鋁、三氧化二銻、氧化鉛、膨潤土、滲透劑,在攪拌轉(zhuǎn)速為200-400r/min,微波功率為350-400W,溫度為92-96℃下攪拌1.3-1.8h,制得混合物B,所述滲透劑為滲透劑JFC;
(c)將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000-5000r/min下離心干燥至含水量≤1%,制得阻燃劑;
所述抑煙劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)將三丁基氧化錫、氫氧化鉛、硅藻土、氫氧化鋁、八鉬酸銨、硬脂酸混合,在攪拌轉(zhuǎn)速為300-400r/min,微波功率為200-250W,溫度為110-120℃下攪拌1-1.5h,制得混合物C;
(B)將步驟A制得的混合物C冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000-5000r/min下離心干燥至含水量≤1%,制得抑煙劑;
S5:將步驟S4制得的混合物Ⅱ放入螺桿擠壓成型機(jī)中,在溫度為212-225℃,轉(zhuǎn)速為120-135r/min下,經(jīng)擠壓絲條,制得具有高抗沖擊能力的打印耗材,所述具有高抗沖擊能力的打印耗材應(yīng)用于3d打印中。
下面通過更具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。
實(shí)施例1
一種所述具有高抗沖擊能力的打印耗材,以重量份為單位,包括以下原料:白云石粉130份、玉米秸稈粉75份、廢棄塑料98份、聚乳酸100份、四聚磷酸鉀56份、丙烯酸硬脂酸酯28份、表面活性劑1.5份、調(diào)節(jié)劑0.8份、發(fā)生劑0.5份、偶聯(lián)劑0.8份、催化劑0.4份、增塑劑0.6份、分散劑0.5份、增粘劑0.3份、柔軟劑0.4份、固化劑1.5份、抗氧劑0.3份、熱穩(wěn)定劑0.3份、抗老劑1.5份、阻燃劑1.3份、抑煙劑1份;
所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物;
所述調(diào)節(jié)劑為JINHASS調(diào)節(jié)劑;
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑;
所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述催化劑為五氧化二釩;
所述增塑劑為檸檬酸酯;
所述分散劑為分散劑MF;
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷;
所述柔軟劑為聚酯纖維;
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑;
所述抗氧劑WINGSTAYL抗氧劑;
所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基鄰苯二甲酸鉛;
所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑;
所述阻燃劑以重量份為單位,包括以下原料:乙二醇乙醚醋酸酯65份、辛酸癸酸甘油三酯27份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨23份、聚氧化丙烯三醇20份、尿素15份、氧化鋁12份、三氧化二銻10份、氧化鉛8份、膨潤土10份、滲透劑1.5份;
所述抑煙劑以重量份為單位,包括以下原料:三丁基氧化錫38份、氫氧化鉛18份、硅藻土16份、氫氧化鋁9份、八鉬酸銨5份、硬脂酸1.7份;
所述具有高抗沖擊能力的打印耗材的制備方法,包括以下步驟:
S1:將廢棄塑料清洗后烘干至含水量為0.8%,接著粉碎后過200目篩子,制得塑料粉末;
S2:向步驟S1制得的塑料粉末中加入表面活性劑,在溫度為72℃,轉(zhuǎn)速為170r/min下活化1.5h,制得活化塑料粉末;
S3:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向步驟S2制得的活化塑料粉末中加入白云石粉、玉米秸稈粉、聚乳酸、四聚磷酸鉀、丙烯酸硬脂酸酯、調(diào)節(jié)劑、發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、分散劑、增粘劑、柔軟劑,在微波功率為265W,溫度為142℃,轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌4.2h,制得混合物Ⅰ;
S4:向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入固化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗老劑、阻燃劑、抑煙劑,在溫度為76-78℃,轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌2.2h,制得混合物Ⅱ;
所述阻燃劑的制備方法,包括以下步驟:
(a)將壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、水380份加入微波反應(yīng)器中,在攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌10min,制得混合物A;
(b)向步驟a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化鋁、三氧化二銻、氧化鉛、膨潤土、滲透劑,在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min,微波功率為380W,溫度為95℃下攪拌1.7h,制得混合物B,所述滲透劑為滲透劑JFC;
(c)將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4500r/min下離心干燥至含水量為1%,制得阻燃劑;
所述抑煙劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)將三丁基氧化錫、氫氧化鉛、硅藻土、氫氧化鋁、八鉬酸銨、硬脂酸混合,在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min,微波功率為220W,溫度為110℃下攪拌1.2h,制得混合物C;
(B)將步驟A制得的混合物C冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4500r/min下離心干燥至含水量為1%,制得抑煙劑;
S5:將步驟S4制得的混合物Ⅱ放入螺桿擠壓成型機(jī)中,在溫度為213℃,轉(zhuǎn)速為130r/min下,經(jīng)擠壓絲條,制得具有高抗沖擊能力的打印耗材,所述具有高抗沖擊能力的打印耗材應(yīng)用于3d打印中。
實(shí)施例2
一種所述具有高抗沖擊能力的打印耗材,以重量份為單位,包括以下原料:白云石粉96份、玉米秸稈粉55份、廢棄塑料78份、聚乳酸84份、四聚磷酸鉀22份、丙烯酸硬脂酸酯25份、表面活性劑1.2份、調(diào)節(jié)劑0.5份、發(fā)生劑0.4份、偶聯(lián)劑0.6份、催化劑0.3份、增塑劑0.4份、分散劑0.3份、增粘劑0.3份、柔軟劑0.3份、固化劑1份、抗氧劑0.2份、熱穩(wěn)定劑0.2份、抗老劑1.2份、阻燃劑1份、抑煙劑0.9份;
所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物;
所述調(diào)節(jié)劑為JINHASS調(diào)節(jié)劑;
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑;
所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述催化劑為五氧化二釩;
所述增塑劑為檸檬酸酯;
所述分散劑為分散劑MF;
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷;
所述柔軟劑為聚酯纖維;
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑;
所述抗氧劑WINGSTAYL抗氧劑;
所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基鄰苯二甲酸鉛;
所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑;
所述阻燃劑以重量份為單位,包括以下原料:乙二醇乙醚醋酸酯60份、辛酸癸酸甘油三酯25份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨22份、聚氧化丙烯三醇18份、尿素14份、氧化鋁10份、三氧化二銻9份、氧化鉛7份、膨潤土8份、滲透劑1份;
所述抑煙劑以重量份為單位,包括以下原料:三丁基氧化錫32份、氫氧化鉛16份、硅藻土12份、氫氧化鋁8份、八鉬酸銨4份、硬脂酸1.5份;
所述具有高抗沖擊能力的打印耗材的制備方法,包括以下步驟:
S1:將廢棄塑料清洗后烘干至含水量為0.6%,接著粉碎后過200目篩子,制得塑料粉末;
S2:向步驟S1制得的塑料粉末中加入表面活性劑,在溫度為70℃,轉(zhuǎn)速為150r/min下活化1.8h,制得活化塑料粉末;
S3:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向步驟S2制得的活化塑料粉末中加入白云石粉、玉米秸稈粉、聚乳酸、四聚磷酸鉀、丙烯酸硬脂酸酯、調(diào)節(jié)劑、發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、分散劑、增粘劑、柔軟劑,在微波功率為252W,溫度為132℃,轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌4.8h,制得混合物Ⅰ;
S4:向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入固化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗老劑、阻燃劑、抑煙劑,在溫度為76℃,轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌2.5h,制得混合物Ⅱ;
所述阻燃劑的制備方法,包括以下步驟:
(a)將壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、水320份加入微波反應(yīng)器中,在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min下攪拌12min,制得混合物A;
(b)向步驟a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化鋁、三氧化二銻、氧化鉛、膨潤土、滲透劑,在攪拌轉(zhuǎn)速為200r/min,微波功率為350W,溫度為92℃下攪拌1.8h,制得混合物B,所述滲透劑為滲透劑JFC;
(c)將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000r/min下離心干燥至含水量為0.9%,制得阻燃劑;
所述抑煙劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)將三丁基氧化錫、氫氧化鉛、硅藻土、氫氧化鋁、八鉬酸銨、硬脂酸混合,在攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min,微波功率為200W,溫度為110℃下攪拌1.5h,制得混合物C;
(B)將步驟A制得的混合物C冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為4000r/min下離心干燥至含水量為0.8%,制得抑煙劑;
S5:將步驟S4制得的混合物Ⅱ放入螺桿擠壓成型機(jī)中,在溫度為212℃,轉(zhuǎn)速為120r/min下,經(jīng)擠壓絲條,制得具有高抗沖擊能力的打印耗材,所述具有高抗沖擊能力的打印耗材應(yīng)用于3d打印中。
實(shí)施例3
一種所述具有高抗沖擊能力的打印耗材,以重量份為單位,包括以下原料:白云石粉160份、玉米秸稈粉88份、廢棄塑料118份、聚乳酸112份、四聚磷酸鉀30份、丙烯酸硬脂酸酯32份、表面活性劑1.8份、調(diào)節(jié)劑1份、發(fā)生劑0.6份、偶聯(lián)劑0.9份、催化劑0.5份、增塑劑0.7份、分散劑0.5份、增粘劑0.4份、柔軟劑0.5份、固化劑2份、抗氧劑0.4份、熱穩(wěn)定劑0.4份、抗老劑1.8份、阻燃劑1.5份、抑煙劑1.3份;
所述表面活性劑為聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物;
所述調(diào)節(jié)劑為JINHASS調(diào)節(jié)劑;
所述發(fā)生劑為氣溶膠發(fā)生劑;
所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑;
所述催化劑為五氧化二釩;
所述增塑劑為檸檬酸酯;
所述分散劑為分散劑MF;
所述增粘劑為丁基三甲氧基硅烷;
所述柔軟劑為聚酯纖維;
所述固化劑為環(huán)氧類樹脂固化劑;
所述抗氧劑WINGSTAYL抗氧劑;
所述熱穩(wěn)定劑為二鹽基鄰苯二甲酸鉛;
所述抗老劑為巴斯夫UV-234抗老劑;
所述阻燃劑以重量份為單位,包括以下原料:乙二醇乙醚醋酸酯68份、辛酸癸酸甘油三酯28份、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨24份、聚氧化丙烯三醇22份、尿素16份、氧化鋁12份、三氧化二銻11份、氧化鉛10份、膨潤土12份、滲透劑2份;
所述抑煙劑以重量份為單位,包括以下原料:三丁基氧化錫42份、氫氧化鉛21份、硅藻土20份、氫氧化鋁10份、八鉬酸銨6份、硬脂酸2份;
所述具有高抗沖擊能力的打印耗材的制備方法,包括以下步驟:
S1:將廢棄塑料清洗后烘干至含水量為0.6%,接著粉碎后過300目篩子,制得塑料粉末;
S2:向步驟S1制得的塑料粉末中加入表面活性劑,在溫度為74℃,轉(zhuǎn)速為180r/min下活化1.2h,制得活化塑料粉末;
S3:在氮?dú)獗Wo(hù)下,向步驟S2制得的活化塑料粉末中加入白云石粉、玉米秸稈粉、聚乳酸、四聚磷酸鉀、丙烯酸硬脂酸酯、調(diào)節(jié)劑、發(fā)生劑、偶聯(lián)劑、催化劑、增塑劑、分散劑、增粘劑、柔軟劑,在微波功率為278W,溫度為148℃,轉(zhuǎn)速為400r/min下攪拌3.2h,制得混合物Ⅰ;
S4:向步驟S3制得的混合物Ⅰ中加入固化劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、抗老劑、阻燃劑、抑煙劑,在溫度為78℃,轉(zhuǎn)速為200r/min下攪拌2h,制得混合物Ⅱ;
所述阻燃劑的制備方法,包括以下步驟:
(a)將壬基酚聚氧乙烯醚硫酸銨、水400份加入微波反應(yīng)器中,在攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min下攪拌8min,制得混合物A;
(b)向步驟a制得的混合物A中加入乙二醇乙醚醋酸酯、辛酸癸酸甘油三酯、聚氧化丙烯三醇、尿素、氧化鋁、三氧化二銻、氧化鉛、膨潤土、滲透劑,在攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min,微波功率為400W,溫度為96℃下攪拌1.3h,制得混合物B,所述滲透劑為滲透劑JFC;
(c)將步驟b制得的混合物B冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為5000r/min下離心干燥至含水量為0.7%,制得阻燃劑;
所述抑煙劑的制備方法,包括以下步驟:
(A)將三丁基氧化錫、氫氧化鉛、硅藻土、氫氧化鋁、八鉬酸銨、硬脂酸混合,在攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min,微波功率為250W,溫度為120℃下攪拌1h,制得混合物C;
(B)將步驟A制得的混合物C冷卻至室溫后,將沉淀物過濾,在轉(zhuǎn)速為5000r/min下離心干燥至含水量為0.8%,制得抑煙劑;
S5:將步驟S4制得的混合物Ⅱ放入螺桿擠壓成型機(jī)中,在溫度為225℃,轉(zhuǎn)速為135r/min下,經(jīng)擠壓絲條,制得具有高抗沖擊能力的打印耗材,所述具有高抗沖擊能力的打印耗材應(yīng)用于3d打印中。
本實(shí)施例1-3制備的具有高抗沖擊能力的打印耗材經(jīng)檢測(cè),其性能如下表所示:
由上表可知,本發(fā)明的打印耗材阻燃效果好,抗沖擊能力和韌性強(qiáng),是一種性能優(yōu)的打印耗材,可推廣應(yīng)用,有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明具體實(shí)施只局限于這些說明,對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。