[发明专利]一种高抗辐射3D打印复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于医用新材料领域，具体涉及一种高抗辐射3D打印复合材料及其制备方法。首先使用丙酮溶解ABS颗粒后，加入氧化铋粉末，搅拌使其充分混合，得到混合物；然后将混合物放入烘焙机中加热到100℃使丙酮快速挥发，同时混合物凝固，再用粉碎机将固态混合物粉粹为颗粒状；最后把颗粒状混合物加入到单螺杆灯丝挤出机，挤出拉丝后获得灯丝，用于3D打印。本发明方法以ABS颗粒和氧化铋制成了新的合成材料。该材料继承了ABS易于打印的特性，同时抗辐射性能显著优于纯ABS材料。

技术领域

本发明属于医用新材料领域，具体涉及一种高抗辐射3D打印复合材料及其制备方法。

背景技术

在医疗器械领域，X射线被广泛应用于诊断和治疗。然而X射线、γ射线等放射性射线被世界卫生组织国际癌症研究所列为致癌物。现今普遍用于防护X射线的工作服还仅限于铅围裙等防护用具，这类含铅防护服不仅笨重而且具有毒性，所以研究出一种更轻便更安全的替代材料势在必行。

现有的3D打印复合材料种类比较单一，且对打印工艺要求较高，打印温度不易确定，同时许多含有金属或其他成分的复合材料在打印过程中易发生堵塞喷口的现象，导致打印产品存在弯曲或表面产生小孔不平整的现象。

发明内容

本发明采用一种新型合成材料制作防护服，替代传统铅制防护服，达到轻便安全且防辐射性能优良的综合效果。

实现本发明的技术方案是：

(1)采用ABS颗粒和Bismuth oxide(氧化铋)粉末作为原料；

(2)使用特定溶解剂溶解ABS颗粒后，加入氧化铋粉末，搅拌使其充分混合，得到混合物；

本发明采用Acetone(丙酮)溶解ABS，丙酮和ABS按照质量比的比例为5:1。把ABS溶解后再加入Bismuth Oxide粉末可以让两者混合更加充分，在后续加工中可以得到混合充分的灯丝；Acetone作为溶剂的优势在于和其他有机溶剂相比它价格更便宜，含毒性更小。

按Bismuth oxide的用量为ABS和Bismuth oxide复合材料总质量的15％-25％配制3D打印材料；

(3)将混合物放入烘焙机中加热到100℃使丙酮快速挥发，同时混合物凝固，然后用粉碎机将固态混合物粉粹为颗粒状，为后续挤出加工做准备；

(4)把颗粒状混合物加入到单螺杆灯丝挤出机，挤出拉丝后获得用于3D打印的灯丝，即3D打印复合材料；

本发明方法制得的高抗辐射3D打印复合材料用于3D打印材料，尤其是用于3D打印高抗辐射防护服。

采用XYZprinting，Inc.生产的打印机打印3D材料。打印机的参数如下：

打印机型号：DaVinci XYZ；喷嘴尺寸：0.4mm；灯丝直径:1.65-1.80mm；层高：0.2mm；边缘厚度:4.0mm；填充密度：100％；模式:45°；打印温度:230℃；床温：110℃；打印速度：50mm/sec。

打印的3D材料使用X射线对其进行抗辐射测试。

采用上述技术方案后，本发明有以下积极效果：

本发明方法以ABS颗粒和金属粉末Bismuth oxide制成了新的合成材料。该材料继承了ABS易于打印的特性，同时抗辐射性能显著优于纯ABS材料。

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明