System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种3D打印PPS-CF材料的制备方法及其3D打印材料技术_技高网

一种3D打印PPS-CF材料的制备方法及其3D打印材料技术

技术编号:42115956 阅读:10 留言:0更新日期:2024-07-25 00:36
本发明专利技术公开了一种3D打印PPS‑CF材料的制备方法及其3D打印材料,旨在解决打印成型实体成品的硬度高柔韧性差,且粘结强度较低,因此导致实体成品较脆易碎的问题。其技术方案要点是:按重量份计,包括铁尾矿30‑50份、钠基蒙脱石100份、二氧化硅95份、季铵盐10‑20份、改性氧化铝粉30‑600份、聚酰胺树脂100份、填料30‑50份、助剂0‑10份、粘接剂5‑50份。本发明专利技术有机蒙脱石会在聚酰胺树脂界面形成新的氢键、COO‑Al和COO‑Mg,其用于打印过程中几乎不散发难闻的气体和水雾,最重要的是由其打印而成的实体成品几乎不会脱层,使得到的3D打印成型实体成品具有良好综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d打印,更具体地说,它涉及一种3d打印pps-cf材料的制备方法及其3d打印材料。


技术介绍

1、3d打印技术(three d imens i ons pr i nt i ng,三维打印技术,3dp),是叠层制造(add it i ve manufactur i ng,am)技术的一种形式,其原理类似于钟乳石的形成过程,即依靠计算机控制3d打印机按照最终物品的每一个横截面精确添加新的打印层。3d打印技术由于依靠计算机软件和机械打印设备从而可以容易、迅速地生产出具有许多运动实体成品和复杂设计的物品。3d打印技术是智能化制造技术,已经大量应用于医疗设备、牙科器械,航空以及汽车制造行业,甚至还跨行进入到玩具、家具制造,艺术以及时尚等行业,并且在将来可能会进入千家万户。

2、目前3d打印技术面临的最严重的问题和挑战是打印成型实体成品的硬度高柔韧性差,且粘结强度较低,因此导致实体成品较脆易碎。

3、因此需要提出一种方案来解决这个问题。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种3d打印pps-cf材料的制备方法及其3d打印材料,打印过程中几乎不散发难闻的气体和水雾,最重要的是由其打印而成的实体成品几乎不会脱层,使得到的3d打印成型实体成品具有良好综合性能。

2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种3d打印pps-cf材料的制备方法,包括以下步骤:步骤s1:将100-200份水升温至60-80℃,加入30-50份铁尾矿、碳纤维复合材料30-80份、100份钠基蒙脱石和95份二氧化硅搅拌混合均匀,然后加入10-20份季铵盐搅拌反应,再将反应后的产物进行过滤、干燥,得到有机蒙脱石;

3、步骤s2:将氧化铝粉与质量分数为5%-15%的黄糊精的乙醇溶液,黄糊精的乙醇溶液的加入量为氧化铝粉重量的5%-15%,进行球磨混合并,冷冻干燥后,即得改性氧化铝粉;

4、步骤s3:将5-15份步骤s1制备的有机蒙脱石加到温度为50-70℃的100-300份无水乙醇中搅拌混合,然后加入聚酰胺树脂100份、4-50μm改性氧化铝粉400份-600份、1-3μm改性氧化铝粉200份-300份和0.5-1μm改性氧化铝粉30份-70份,继续搅拌反应,再将反应后的产物进行过滤、干燥,得到有机蒙脱石改性聚酰胺树脂;

5、步骤s4:将90-100份步骤s3制备的有机蒙脱石改性聚酰胺树脂、30-50份填料、粘接剂5-50份、0-10份助剂混合均匀,然后通过熔融挤出,再冷却、粉碎,得到3d打印粉末材料。

6、本专利技术进一步设置为:所述步骤s1中,所述干燥温度为50~60℃;所述干燥之前还包括将过滤后的产物进行水洗。

7、本专利技术进一步设置为:所述步骤s2中的冷冻干燥的方法为:将球磨混合后所得混合料于-10-30℃冷冻后,进行真空干燥,即可。

8、本专利技术进一步设置为:所述铁尾矿是铁矿石磨细后经浮选后的尾砂(处理至含水量≤1%),细度模数为0.5~2.3。

9、本专利技术的上述技术目的还通过以下技术方案得以实现的:一种3d打印pps-cf材料,按重量份计,包括铁尾矿30-50份、钠基蒙脱石100份、二氧化硅95份、季铵盐10-20份、改性氧化铝粉30-600份、聚酰胺树脂100份、碳纤维复合材料30-80份、填料30-50份、助剂0-10份、粘接剂5-50份。

10、本专利技术进一步设置为:所述粘结剂为改性聚丙烯酰胺水溶液、硅溶胶、聚乙烯醇水溶液或水玻璃;其中,聚丙烯酰胺水溶液中聚丙烯酰胺的质量分数为5%-10%,硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液,且二氧化硅的质量分数为5%-10%,聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为5%-10%,水玻璃中硅酸盐的质量分数为5%-10%。

11、综上所述,本专利技术具有以下有益效果:

12、1、本专利技术首先通过季铵盐改性钠基,赋予蒙脱石一定的疏水性,从而使得到的有机蒙脱石与聚酰胺树脂能很好的相容;然后采用柔韧性和粘结强度比现有成型材料更好的有机蒙脱石改性聚酰胺树脂作为粉末材料的基料,在无水乙醇介质中,有机蒙脱石会在聚酰胺树脂界面形成新的氢键、coo-al和coo-mg,其用于打印过程中几乎不散发难闻的气体和水雾,最重要的是由其打印而成的实体成品几乎不会脱层,使得到的3d打印成型实体成品具有良好综合性能;

13、2、本专利技术原料中含有石英砂,是石英石经破碎加工而成的石英颗粒,天然存在,价格较低,而且石英砂的主要化学成分为二氧化硅,其占整体石英砂重量的95%或者更高,能够降低产品的碱性,减少固化剂的加入量,从而可以降低打印成本,并有效避免喷射过程中粉末材料的分层。

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【技术保护点】

1.一种3D打印PPS-CF材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:将100-200份水升温至60-80℃,加入30-50份铁尾矿、碳纤维复合材料30-80份、100份钠基蒙脱石和95份二氧化硅搅拌混合均匀,然后加入10-20份季铵盐搅拌反应,再将反应后的产物进行过滤、干燥,得到有机蒙脱石;

2.根据权利要求1所述的一种3D打印PPS-CF材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述干燥温度为50~60℃;所述干燥之前还包括将过滤后的产物进行水洗。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印PPS-CF材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中的冷冻干燥的方法为:将球磨混合后所得混合料于-10-30℃冷冻后,进行真空干燥,即可。

4.根据权利要求1所述的一种3D打印PPS-CF材料的制备方法,其特征在于:所述铁尾矿是铁矿石磨细后经浮选后的尾砂(处理至含水量≤1%),细度模数为0.5~2.3。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种3D打印PPS-CF材料,其特征在于:按重量份计,包括铁尾矿30-50份、钠基蒙脱石100份、二氧化硅95份、季铵盐10-20份、改性氧化铝粉30-600份、聚酰胺树脂100份、碳纤维复合材料30-80份、填料30-50份、助剂0-10份、粘接剂5-50份。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印PPS-CF材料,其特征在于:所述粘结剂为改性聚丙烯酰胺水溶液、硅溶胶、聚乙烯醇水溶液或水玻璃;其中,聚丙烯酰胺水溶液中聚丙烯酰胺的质量分数为5%-10%,硅溶胶为纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液,且二氧化硅的质量分数为5%-10%,聚乙烯醇水溶液中聚乙烯醇的质量分数为5%-10%,水玻璃中硅酸盐的质量分数为5%-10%。

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【技术特征摘要】

1.一种3d打印pps-cf材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤s1:将100-200份水升温至60-80℃,加入30-50份铁尾矿、碳纤维复合材料30-80份、100份钠基蒙脱石和95份二氧化硅搅拌混合均匀,然后加入10-20份季铵盐搅拌反应,再将反应后的产物进行过滤、干燥,得到有机蒙脱石;

2.根据权利要求1所述的一种3d打印pps-cf材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述干燥温度为50~60℃;所述干燥之前还包括将过滤后的产物进行水洗。

3.根据权利要求1所述的一种3d打印pps-cf材料的制备方法,其特征在于:所述步骤s2中的冷冻干燥的方法为:将球磨混合后所得混合料于-10-30℃冷冻后,进行真空干燥,即可。

4.根据权利要求1所述的一种3d打印pps-cf材料的制备方法,其特征在于:所述铁尾矿...

【专利技术属性】
技术研发人员:王思思
申请(专利权)人:浙江超领智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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