本发明专利技术公开一种纳米氧化锌基3D打印用光电材料及其制备方法。具体步骤为为将双酚A型环氧树脂与乙醇混合，加入氨三乙酸钠，室温搅拌，再依次加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌，然后加入平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热搅拌，冷却得纳米氧化锌基3D打印用光电材料。其中纳米氧化锌粉含量为30~45%，双酚A型环氧树脂含量10~20%，氨三乙酸钠含量为10~20%，3-氨丙基三甲氧基硅烷含量为10~20%，聚乙烯吡咯烷酮含量为5~15%，乙醇含量为10~20%。本发明专利技术制备的光电材料可在10~30℃的温度范围内进行3D打印且打印成型后的纳米氧化锌基光电材料的稳定性好，载流子迁移率高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种纳米氧化锌基3D打印用光电材料及其制备方法。具体步骤为为将双酚A型环氧树脂与乙醇混合，加入氨三乙酸钠，室温搅拌，再依次加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌，然后加入平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热搅拌，冷却得纳米氧化锌基3D打印用光电材料。其中纳米氧化锌粉含量为30~45%，双酚A型环氧树脂含量10~20%，氨三乙酸钠含量为10~20%，3-氨丙基三甲氧基硅烷含量为10~20%，聚乙烯吡咯烷酮含量为5~15%，乙醇含量为10~20%。本专利技术制备的光电材料可在10~30℃的温度范围内进行3D打印且打印成型后的纳米氧化锌基光电材料的稳定性好，载流子迁移率高。【专利说明】纳米氧化锌基3D打印用光电材料及其制备方法
本专利技术属于光电材料
，涉及一种纳米氧化锌基3D打印用光电材料及其 制备方法。
技术介绍
纳米ZnO与块材相比具有更为优异的特性。随着粒径的减小，表面原子数迅速增 力口，纳米粒子的表面积、表面能都迅速增大。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空 键，具有不饱和性质，易与其他原子相结合而稳定下来，故具有很大的化学活性。伴随表面 能的增加，其颗粒的表面原子数增多，表面原子数与颗粒的总原子数的比值增大，于是便产 生了 "表面效应"，使其表面与内部的晶格振动产生了显著变化，导致纳米材料具有许多奇 特的性能。纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时，周期性的边界条件 将被破坏，磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化剂及熔点等都较普通粒子发生了很 大的变化，这就是纳米粒子的体积效应，这种体积效应为实际应用开拓了广阔的新领域。 ZnO具有优异的光电性能，在适当的掺杂下，表现出很好的低阻特征。这一性能使得ZnO 成为一种重要的电极材料，如太阳能电池的电极、液晶元件电极等。 随着快速成形（Rapid Prototyping, RP)技术的发展，人们对原型件制造的成本、 速度和操作的易用性、可靠性都提出了更高的要求。当前商品化的高端RP系统价格昂贵、 运行成本高、对环境要求较高、且需专门人员操作和日常维护。因此，基于喷射技术的三维 打印成形（Three Dimensional Printing, 3DP)技术由于其设备和材料便宜、运行成本低、 操作简单、成形无污染、适合办公室环境，且打印速度快，可制作精细、复杂的零件，已成为 近年来RP行业研究和应用的热点。 当前能用于3D打印的光电材料非常罕见，而光电子器件的应用已十分广泛，纳米 氧化锌基3D打印用光电材料将显著扩展3D打印技术的应用范围。
技术实现思路
本专利技术属于光电材料
，涉及一种纳米氧化锌基3D打印用光电材料及其 制备方法。该光电材料制备方法的特征为将双酚A型环氧树脂与乙醇混合，加入氨三乙酸 钠，室温搅拌，再依次加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌，然后 加入平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热搅拌，冷却得纳米氧化锌基3D打印用光电材料。 本专利技术制备的光电材料应用领域广泛，包括气敏传感器、纳米激光器、场效应三极管、紫外 敏感气体传感器、纳米谐振器、转换器、驱动器、纳米悬臂及场发射器件等。 本专利技术提出的纳米氧化锌基3D打印用光电材料： 由下列重量比的原料组成： 纳米氧化锌 3(Γ45%， 双酚Α型环氧树脂 ΚΓ20%， 氨三乙酸钠 ΚΓ20%， 3_氣丙基二甲氧基娃烧 10 20%, 聚乙烯吡咯烷酮 5?15%， 乙醇 10?20%。 所述的纳米氧化锌基3D打印用光电材料，制备方法包括以下步骤： 1) 将重均分子量为广3万的聚乙烯吡咯烷酮粉碎成ΚΚΓ120目的颗粒； 2) 按重量配比称取原料； 3) 在氮气氛围下，将双酚A型环氧树脂与乙醇混合，加入氨三乙酸钠，室温搅拌15分 钟，再依次加入3-氨丙基三甲氧基硅烷、聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌45分钟，然后加入 平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热至7(T80°C，搅拌30分钟，冷却至室温，得纳米氧化锌 基3D打印用光电材料。 将该材料在1(T3(TC进行3D打印，测试成型后材料的密度、拉伸强度及载流子迁 移率。 本专利技术制备的光电材料可制成薄膜，用于平面显示器、紫外光二极管及激光器，还 可在大容量、高速率光纤通信的光纤相位调制、反雷达动态测频、电子侦听、卫星移动通 信、并行光信息处理等民用及军事领域得到广泛的应用。 有益效果 与现有技术相比，本专利技术的优点在于： (1)将纳米氧化锌分散在具有一定粘度的胶体溶液中，氧化锌分布均匀，比表面积高。 (2)本专利技术制备的3D打印材料是一种流体材料，打印过程不会堵塞3D打印机喷头，适用于 现有的多数3D打印机。 (3 )制备工艺简单，生产成本低，便于推广和应用。 (4)打印成型后的光电材料的载流子迁移率高，达到18cm2 F1 ?Γ1。 【具体实施方式】 下面通过实施例进一步描述本专利技术 实施例1 将15g重均分子量为1~3万的聚乙烯吡咯烷酮粉碎成ΚΚΓ120目的颗粒；在氮气氛围 下，将10g双酚A型环氧树脂与10g乙醇混合，加入10g氨三乙酸钠，室温搅拌15分钟，再 依次加入l〇g 3-氨丙基三甲氧基硅烷、15g聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌45分钟，然后加 入45g平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热至70°C，搅拌30分钟，冷却至室温，得纳米氧化 锌基3D打印用光电材料。将该材料在10°C进行3D打印，成型后材料的密度为3. 14g/cm3， 拉伸强度为106. 7MPa，载流子迁移率为18. 0cm2 V_1 s_1。 实施例2 将5g重均分子量为1~3万的聚乙烯吡咯烷酮粉碎成10(Γ120目的颗粒；在氮气氛围 下，将20g双酚Α型环氧树脂与20g乙醇混合，加入15g氨三乙酸钠，室温搅拌15分钟，再 依次加入l〇g 3-氨丙基三甲氧基硅烷、5g聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌45分钟，然后加 入30g平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热至80°C，搅拌30分钟，冷却至室温，得纳米氧化 锌基3D打印用光电材料。将该材料在30°C进行3D打印，成型后材料的密度为2. 83g/cm3， 拉伸强度为111. 2MPa，载流子迁移率为3. 4cm2 V_1 ?Γ1。 实施例3 将5g重均分子量为1~3万的聚乙烯吡咯烷酮粉碎成10(Γ120目的颗粒；在氮气氛围 下，将10g双酚Α型环氧树脂与10g乙醇混合，加入20g氨三乙酸钠，室温搅拌15分钟，再 依次加入20g 3-氨丙基三甲氧基硅烷、5g聚乙烯吡咯烷酮颗粒，室温搅拌45分钟，然后加 入35g平均粒径为40纳米的氧化锌粉，加热至75°C，搅拌30分钟，冷却至室温，得纳米氧化 锌基3D打印用光电材料。将该材料在20°C进行3D打印，成型后材料的密度为3. 05g/cm3， 拉伸强度为l〇1.5MPa，载流子迁移率为8.6cm2 V_1 s_1。 实施例4 将l〇g重均分子量为1~3万的聚乙烯吡咯烷酮粉碎成10(Γ120目的颗粒；在氮气氛围 下，将15g双酚Α型环氧树脂与15g乙醇混合，加入15g氨三乙酸钠，室温搅拌15分钟，再 依次加入15g 3-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米氧化锌基3D打印用光电材料，其特征在于：由下列重量比的原料组成：纳米氧化锌 30~45%，双酚A 型环氧树脂 10~20%，氨三乙酸钠 10~20%，3‑氨丙基三甲氧基硅烷 10~20%，聚乙烯吡咯烷酮 5~15%，乙醇 10~20%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧健，
申请(专利权)人：太仓碧奇新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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