[发明专利]一种环保型3D打印用粘土材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种环保型3D打印用粘土材料的制备方法，属于3D打印用材料制备技术领域。所述环保型3D打印用粘土材料包括以下质量配比的原料：粘土料：碳酸钙粉末：草木灰：特定合成剂：淀粉合成剂：水＝20‑30：8‑16：6‑10：4‑9：4‑6：10‑25；所述环保型3D打印用粘土材料是经过粘土料制备、碳酸钙粉末制备、草木灰制备、常温粉碎、添加特定合成剂和淀粉合成剂改性、挤压造粒等步骤制备的。本发明的粘土材料具有较高耐磨强度、冲击强度、抗震强度，塑性好，易成型，精度高等优点，适用于3D打印成型技术，促进了3D打印成型技术的推广应用，具有广阔的市场前景。

主权项

一种环保型3D打印用粘土材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：取pH≥7的土壤，自然风干后放入行星式球磨机研磨，把土壤粉末过200‑400目筛，制得原材料的粘土料；S2：将石头粉碎过100‑300目筛后制得碳酸钙粉末；S3：将包括植物、落叶、残渣在1000‑1400℃下处理后制得草木灰；S4：将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入粉碎机中，在室温下将混合物粉碎10‑20min，过筛后得到80‑90目的物料A；S5：向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂，升温至140‑160℃，在转速为40‑60r/min下捏合3‑5h，然后冷却至室温，制得物料B；S6：将步骤S5制得的物料B在室温下粉碎，加入淀粉合成剂、水混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为115‑125℃，转速为95‑115r/min下，经挤压造粒，制得环保型3D打印用粘土材料；步骤S5中所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：S51：将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至105‑125℃，在转速为100‑300r/min下反应40‑60min，制得物料A；S52：向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至130‑150℃，在转速为200‑300r/min下反应180‑240min，制得物料B；S53：向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至110‑120℃，在转速为100‑200r/min下反应90‑150min，制得特定合成剂；步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法，包括以下步骤：S61：配制浓度为22‑25Be’的木薯淀粉浆A；S62：向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1％‑1.2％甘油三酯、过碳酰胺、氧化钙，然后在温度为34‑36℃，搅拌转速为100‑120r/min下进行交联接枝反应35‑38min，制得浆料B；S63：向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷，然后在温度为34‑38℃，搅拌转速为60‑80r/min下进行交联反应0.6‑0.8h，制得浆料C；S64：将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135‑145℃下干燥，制得含水量≤6％的物料D；S65：将步骤S64的物料D粉碎、过60‑80目筛后风送至旋风式分离器进行收集，制得淀粉合成剂；所述环保型3D打印用粘土材料，包括以下质量配比的原料：粘土料：碳酸钙粉末：草木灰：特定合成剂：淀粉合成剂：水＝20‑30：8‑16：6‑10：4‑9：4‑6：10‑25；所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：调节剂12‑20份、强化剂12‑18份、安定剂10‑16份、架桥剂10‑14份、增韧剂8‑12份、增稠剂8‑10份、稳定剂6‑8份、抗霉剂4‑6份、终止剂2‑4份；所述调节剂为JINHASS；所述强化剂为701粉强化剂；所述安定剂组成成分由膨润土、二氧化硅、盐石膏、氧化镁、氧化铁组成；所述架桥剂为丙烯酸型架桥剂；所述增韧剂为氧化铝晶须；所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂；所述稳定剂为二甲基苄基氯化铵；所述抗霉剂为水杨酸酰苯胺；所述终止剂为二甲基二硫代氨基甲酸钾；所述淀粉合成剂以重量份为单位，包括以下原料：木薯淀粉100‑200份、己二酸二甲酯45‑80份、二甲基乙酰胺45‑80份、氢氧化钾25‑40份、环氧氯丙烷20‑40份、氧化钙2‑3份。