[发明专利]3D打印墨水及其制备方法

说明书

本公开提供一种3D打印墨水及其制备方法，涉及3D打印技术领域。该3D打印墨水制备方法包括：S1、将维纳米聚合物改性剂、乳化剂、以及水加入容器中，制备成分散液；S2、将步骤S1中制备的分散液转移至反应器中，并向反应器中加入生胶乳，并搅拌，得到改性胶乳；S3、将步骤S2制备的改性胶乳与纳米增粘树脂、纳米补强剂、纳米填充剂、纳米增塑剂、纳米防老剂、纳米活性剂、纳米促进剂和纳米硫化剂均加入溶剂中，制备得到3D打印墨水。本公开提供的3D打印墨水制备方法制备出的3D打印墨水具有纳米级分散均匀、强度高、致密性高、韧性好的特点，可以应用于打印高精度、高韧性的橡胶制品，适合大规模、快速生产。

技术领域

本公开涉及3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印墨水及其制备方法。

背景技术

3D打印，亦称增材制造，属于快速成形技术的一种，它是以粉末状金属或塑料等可粘合材料为基材，以数字模型文件为基础，通过逐层堆叠累积的方式构造物体的技术(即“积层造形技术”)。3D打印是一种“自上而下”进行材料累加的制造过程，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被誉为“第三次工业革命最具有标志性的生产工具”3D打印，亦称增材制造，属于快速成形技术的一种，它是以粉末状金属或塑料等可粘合材料为基材，以数字模型文件为基础，通过逐层堆叠累积的方式构造物体的技术(即“积层造形技术”)。3D打印是一种“自上而下”进行材料累加的制造过程，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被誉为“第三次工业革命最具有标志性的生产工具”。近年来，随着产业升温，3D打印在全球掀起一股新浪潮，而与此同时，3D打印技术目前已广泛应用于汽车制造、航空航天、教学科研、卫生医疗、建筑及娱乐等领域，并在各个领域也实现了创新性的突破，受到制造业界及各类用户的普遍重视。

目前，3D打印在聚合物加工领域已经有了较长时间的发展，并且已经在许多领域中有了重要的应用。尼龙，聚乳酸，ABS等树脂均可以通过3D打印的方式加工成型。除此之外，聚合物与石墨烯、碳纳米管或者粘土等制备成的复合材料也可以通过3D打印成型。然而，尽管聚合物的3D打印加工技术发展迅速，大规模采用3D打印技术生产聚合物材料仍然面临着诸多挑战。其中的一个最大的挑战是能够用于3D打印技术成型的、具有实际应用价值的聚合物种类较少，且往往价格高昂。将普通的工程用聚合物经过简单的处理过程便能够应用于3D打印加工的技术对于3D打印技术，乃至整个加工业都具有重要意义。

但普通的橡胶材料韧性大多较差，且成型收缩率大，3D打印过程中容易收缩变形导致翘曲，影响制品精度和性能。本发明以降低橡胶材料打印制件收缩、抑制打印过程中的翘曲现象为目的，对橡胶材料进行改性，制备适用于3D打印的高性能橡胶材料复合材料。

发明内容

本公开的目的在于克服现有技术的不足、提供一种3D打印墨水及其制备方法，通过本公开的方法制备的3D打印用材料具有粘结强度高、熔体强度高、收缩率小、打印精度好、制品韧性好等特点。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种3D打印墨水，所述3D打印墨水包括：

胶乳粉1-30；

维纳米聚合物改性剂1-10；

乳化剂0.1-10；

溶剂1-25。

在一个实施例中，所述胶乳粉由生胶乳、纳米增粘树脂、纳米补强剂、纳米填充剂、纳米增塑剂、纳米防老剂、纳米活性剂、纳米促进剂和纳米硫化剂组成。

在一个实施例中，所述维纳米聚合物改性剂包括聚丙烯、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚酰胺、POE、TPU、尼龙66、尼龙645、尼龙610、PVA-CO-PE、PBT、 PLA中的一种或任几种的组合。

在一个实施例中，所述乳化剂包括吐温20、P84、司盘80、司盘85、粘土、蒙脱土、黏土、油酸铵、油酸钾、硬脂酸铵、硬脂酸钾或油酸三乙醇铵中的一种或任几种的组合。