[发明专利]一种3D打印多孔珊瑚及其制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印多孔珊瑚及其制备方法，本发明制备方法按如下步骤进行：一、按如下物料的重量分数配制陶泥：黏土：5‑15份；碳酸钙：50‑65份；Mxene粉末：1‑3份；乙交酯：1‑2份；硫酸钙：0‑8份；羟基磷灰石：5‑10份；羧甲基壳聚糖：1‑2份；花青素：0‑1份；姜黄素：0‑0.8份；过碳酸钠：0‑5份；去离子水：8‑20份；上述物料配制而成陶泥经高速搅拌分散，制成浆料；二、使用3D打印机将浆料打印成股骨形状结构珊瑚坯体，压缩空气吹扫吹干；三、将珊瑚坯体在乳酸的乙醇与水混合溶液中浸泡处理；四、将处理后的珊瑚坯体放置入微波炉中进行加热烧制，自然冷却后取出，制得3D打印多孔珊瑚。发明3D打印多孔珊瑚具有安全无毒、机械强度高等优点。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，特别涉及一种3D打印多孔珊瑚及其制备方法。

背景技术

珊瑚是珊瑚虫分泌出的外壳，化学成分主要为CaCO3(碳酸钙)，以微晶方解石集合体形式存在，成分中还有一定数量的有机质，形态多呈树枝状，上面有纵条纹，每个单体珊瑚横断面有同心圆状和放射状条纹，颜色常呈白色，也有少量蓝色和黑色，珊瑚不仅形象像树枝，颜色鲜艳美丽，可以做装饰品，并且还有很高的药用价值。珊瑚的主要成份是碳酸钙、具有类似人类骨骼的多孔结构。而人工骨要求珊瑚有微孔结构，便于新生骨组织得以长入其中。

3D打印技术是一种增材制造技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。然而目前为止，现有技术采用的陶瓷3D打印一直非常昂贵且难以使用，这使其在个人用户中难以普及。

中国专利申请号CN201910934314.1公开了一种3D打印珊瑚礁的装置及方法，该方法提供了一种打印装置和使用砂石粉末打印珊瑚礁。

中国专利申请号CN201910489232.0公开了一种3D打印基材的种植体表面抑菌形貌方法，该方法使用聚乳酸和羟基磷灰石打印出可用于种植牙齿的珊瑚。

中国专利申请号CN201910925055.6提供了一种网格状混凝土人工珊瑚礁体及其制备方法和应用，该方法使用3D打印混凝土制备了三维网状珊瑚结构。

上述专利均未提及烧制珊瑚的后处理工艺，且烧制温度较高，制备成本昂贵。

发明内容

针对上述现状，本发明公开了一种3D打印多孔珊瑚及其制备方法。本发明使用无机材料与有机聚合物复合材料3D打印制备多孔珊瑚。本发明的基本思想是使用FDM型的普通陶泥3D打印机打印出珊瑚坯体，坯体在有机弱酸作用下刻蚀制孔，使用(家用)微波炉作为加热源，在加热制陶过程的同时，进行微波聚合，原位生成聚合物并对珊瑚使用花青素、姜黄素等调色。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种3D打印多孔珊瑚的制备方法，按如下步骤进行：

步骤一、按如下物料的重量分数配制陶泥：

黏土：5-15份

碳酸钙：50-65份

Mxene粉末(Ti3C2Tx结构)：1-3份

乙交酯：1-2份

硫酸钙：0-8份

羟基磷灰石：5-10份

羧甲基壳聚糖：1-2份

花青素：0-1份

姜黄素：0-0.8份

过碳酸钠：0-5份

去离子水：8-20份；

上述物料配制而成陶泥经高速搅拌分散，制成浆料；