菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料及其制备方法，该制备方法包括：1)在紫外线的存在下，将纳米菱苦土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；2)将聚甲基丙烯酸甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物、乙烯基苯基硅油和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料；其中，Mes为2,4,6-三甲苯基。通过该方法制得的3D打印机视窗玻璃材料具有优异的力学性能和耐磨损性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及视窗玻璃材料，具体地，涉及一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材 料及其制备方法。
技术介绍
视窗玻璃材料从材质划分，可以分为无机玻璃材料和有机玻璃材料。其中，无机玻 璃材料主要的组分为硅酸盐，该种玻璃材料具有优异的耐磨损和耐热的性能，但是该种玻 璃材料具有易碎的缺陷。而有机玻璃材料具有优异的抗破裂的优点，但是其表面以形成划 痕，且耐热性较差。 3D打印机视窗玻璃是3D打印机中一项重要的组件，为了便于观察打印机内的进 程，则需要要求视窗玻璃具有优异的透光率、抗张强度、耐热性和耐磨损的性能，但是目前 的玻璃材料难以同时满足这几项要求，尤其是耐磨损性能较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料及其制备方法，通 过该方法制得的3D打印机视窗玻璃材料具有优异的力学性能和耐磨损性能。 为了实现上述目的，本专利技术提供了一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料的制 备方法，包括： 1)在紫外线的存在下，将纳米菱苦土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液； 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物、乙烯基 苯基硅油和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料； 其中，Mes为2,4,6_三甲苯基。本专利技术还提供了一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料，该3D打印机视窗玻璃 材料通过上述的方法制备而成。通过上述技术方案，本专利技术提供的制备方法首先将纳米菱苦土、如式（I)所示结构 的络合物与石墨烯溶解于N，N_二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液;然后将聚甲基丙烯酸 甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物、乙烯基苯基硅油和改性液混合，接着 熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料。在此过程中，通过各物料之间的协同作用， 使得制得的3D打印机视窗玻璃材料不仅具有优异的力学性能，同时还具有优异的耐磨损性 能。另外，该制备方法原料易得，步骤简单。 本专利技术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】 以下对本专利技术的【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专利技术，并不用于限制本专利技术。 本专利技术提供了一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料的制备方法，包括： 1)在紫外线的存在下，将纳米菱苦土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液； 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物、乙烯基 苯基硅油和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得3D打印机视窗玻璃材料； 其中，Mes为2,4,6_三甲苯基。 在本专利技术的步骤1)中，紫外线的波长可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得 的3D打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤1)中，紫外 线的波长为150_200nm〇 在本专利技术的步骤1)中，超声搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制 得的3D打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤1)中，超 声搅拌至少满足以下条件:超声波的频率为25-30KHZ，搅拌温度为55-65°C，搅拌时间为4-6h〇 在本专利技术的步骤1)中，纳米菱苦土的粒径可以在宽的范围内选择，但是为了使得 制得的3D打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤1)中， 纳米菱苦土的粒径为35_40nm〇 在本专利技术的步骤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打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤1)中，相对 于100重量份的纳米菱苦土，如式（I)所示结构的络合物的用量为28-35重量份，石墨烯的用 量为3-3.5重量份，N，N-二甲基甲酰胺的用量为200-280重量份。在本专利技术的步骤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打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤2)中，相对 于100重量份的聚甲基丙烯酸甲脂，木糖醇的用量为8-15重量份，氢氧化铝的用量为1-1.5 重量份，氧化硅的用量为3-7重量份，氧化银的用量为0.1-0.8重量份，稀土氧化物的用量为 1.2-2重量份，乙烯基苯基硅油的用量为40-50重量份，改性液的用量为5-14重量份。 在本专利技术的步骤2)中，稀土氧化物的具体种类可以在宽的范围内选择，但是为了 使得制得的3D打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，稀土氧 化物选自三氧化二铈、二氧化铈、氧化镨和氧化铷中的一种或多种。 在本专利技术的步骤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打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤2)中，熔融至 少满足以下条件:熔融温度为175-185°C，熔融时间为30-50min。 在本专利技术的步骤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打印机视窗玻璃材料具有更优异的力学性能和耐磨损性能，优选地，在步骤2)中，冷却的 温度为5_15°C。 本专利技术还提供了一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料，该3D打印机视窗玻璃 材料通过上述的方法制备而成。 以下将通过实施例对本专利技术进行详细描述。 实施例1 1)在紫外线(波长为180nm)的存在下，将纳米菱苦土 (粒径为37nm)、如式（I)所示 结构的络合物、石墨烯、N，N-二甲基甲酰胺按照100:30:3.3:250的重量比混合，并于60°C的 超声(频率为27KHz)的条件下搅拌5h形成改性液； 2)将聚甲基丙烯酸甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物(三氧化 二铈）、乙烯基苯基硅油和改性液按照100:10:1.2:5:0.5:1.7:45:9的重量比混合，接着于 180°C当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菱苦土改性的3D打印机视窗玻璃材料的制备方法，其特征在于，包括：1)在紫外线的存在下，将纳米菱苦土、如式(I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于N,N‑二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；2)将聚甲基丙烯酸甲脂、木糖醇、氢氧化铝、氧化硅、氧化银、稀土氧化物、乙烯基苯基硅油和所述改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以制得所述3D打印机视窗玻璃材料；其中，Mes为2,4,6‑三甲苯基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章传凡，吕月林，吕晨，黄仲佳，郑兰斌，吴志华，刘俊松，
申请(专利权)人：安徽省春谷三D打印智能装备产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34