本發明涉及3d打印粉末,具體地,涉及3d打印粉末及其制備方法。
背景技術:
目前,國內外3d打印成型設備比較成熟,但適合不同用途的高性能打印材料較缺乏,且價格相對高昂,直接導致3d打印成本較高、制造過程冗長及產品性能不佳,制約了它的發展。普通的3d打印材料在潮濕環境中容易變色、彭松,而且柔韌性較差。
因此,提供一種在潮濕環境中不易變色、彭松,而且柔韌性較高的3d打印粉末及其制備方法是本發明亟需解決的問題。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種3d打印粉末及其制備方法,解決了普通的3d打印材料在潮濕環境中容易變色、彭松,而且柔韌性較差的問題。
為了實現上述目的,本發明提供了一種3d打印粉末的制備方法,所述制備方法包括:
(1)將聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-β-羥乙酯、引發劑和水混合,加熱反應后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;
(2)將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干、研磨后得到所述3d打印粉末;其中,相對于100重量份的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為30-50重量份,所述丙烯酸丁酯的用量為20-30重量份,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為10-18重量份,所述引發劑的用量為2-5重量份,所述水的用量為60-90重量份。
本發明還提供了一種3d打印粉末,所述3d打印粉末由上述的制備方法制得。
通過上述技術方案,本發明提供了一種3d打印粉末的制備方法,所述制備方法包括:將聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-β-羥乙酯、引發劑和水混合,加熱反應后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干、研磨后得到所述3d打印粉末;通過各原料之間的協同作用,使得制得的3d打印粉末在潮濕環境中不易變色、彭松,而且其柔韌性較高,同時用于制備該3d打印粉末的方法簡單、原料易得。
本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明,并不用于限制本發明。
本發明提供了一種3d打印粉末的制備方法,所述制備方法包括:(1)將聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸-β-羥乙酯、引發劑和水混合,加熱反應后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;(2)將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干、研磨后得到所述3d打印粉末;其中,相對于100重量份的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為30-50重量份,所述丙烯酸丁酯的用量為20-30重量份,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為10-18重量份,所述引發劑的用量為2-5重量份,所述水的用量為60-90重量份。
為了使得制得的3d打印粉末具備更為優良的柔韌性和耐水性,在本發明的一種優選的實施方式中,相對于100重量份的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為35-45重量份,所述丙烯酸丁酯的用量為23-27重量份,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為14-16重量份,所述引發劑的用量為3.5-4.5重量份,所述水的用量為70-80重量份。
為了更好的引發原料之間的聚合反應,在本發明的一種優選的實施方式中,所述引發劑為過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰和過氧化二叔丁基中的一種或多種。
為了使得制得的3d打印粉末具備更為優良的柔韌性和耐水性,在本發明的一種優選的實施方式中,步驟(1)中加熱反應的溫度為60-70℃,加熱反應的時間為30-40min。
這里聚乙烯醇可以選用本領域常規使用的類型,為了進一步提高制得的3d打印粉末的質量,所述聚乙烯醇的重均分子量為110000-130000。
為了使得制得的羥基丙烯酸共聚樹脂能夠充分的干燥,在本發明的一種優選的實施方式中,步驟(2)中烘干的溫度為40-50℃,烘干的時間為1-2h。
了進一步提高制得的3d打印粉末的質量,研磨后得到的所述3d打印粉末的粒徑為50-80μm。
本發明還提供了一種3d打印粉末,所述3d打印粉末由上述的制備方法制得。
以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。以下實施例中,聚乙烯醇、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為上海翱佳實業有限公司提供的市售品,甲基丙烯酸-β-羥乙酯為東明昌盛源科技有限公司提供的市售品,引發劑為天津久日化學有限公司提供的市售品,所用聚乙烯醇的重均分子量為110000-130000。
實施例1
將100g聚乙烯醇、35g甲基丙烯酸甲酯、23g丙烯酸丁酯、14g甲基丙烯酸-β-羥乙酯、3.5g過氧化苯甲酰和70g水混合,加熱反應(加熱反應的溫度為60℃,加熱反應的時間為30min)后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干(烘干的溫度為40℃,烘干的時間為1h)、研磨后得到所述3d打印粉末(粒徑為50μm)。
實施例2
將100g聚乙烯醇、45g甲基丙烯酸甲酯、27g丙烯酸丁酯、16g甲基丙烯酸-β-羥乙酯、4.5g過氧化月桂酰和80g水混合,加熱反應(加熱反應的溫度為70℃,加熱反應的時間為40min)后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干(烘干的溫度為50℃,烘干的時間為2h)、研磨后得到所述3d打印粉末(粒徑為80μm)。
實施例3
將100g聚乙烯醇、40g甲基丙烯酸甲酯、25g丙烯酸丁酯、15g甲基丙烯酸-β-羥乙酯、4g過氧化二叔丁基和75g水混合,加熱反應(加熱反應的溫度為65℃,加熱反應的時間為35min)后進行過濾,得到羥基丙烯酸共聚樹脂;將所述羥基丙烯酸共聚樹脂烘干(烘干的溫度為45℃,烘干的時間為1.5h)、研磨后得到所述3d打印粉末(粒徑為65μm)。
實施例4
按照實施例1的方法進行制備,不同的是,相對于100g的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為30g,所述丙烯酸丁酯的用量為20g,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為10g,所述過氧化苯甲酰的用量為2g,所述水的用量為60g。
實施例5
按照實施例1的方法進行制備,不同的是,相對于100g的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為50g,所述丙烯酸丁酯的用量為30g,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為18g,所述過氧化苯甲酰的用量為5g,所述水的用量為90g。
對比例1
按照實施例1的方法進行制備,不同的是,相對于100g的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為25g,所述丙烯酸丁酯的用量為15g,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為8g,所述過氧化苯甲酰的用量為1g,所述水的用量為55g。
對比例2
按照實施例1的方法進行制備,不同的是,相對于100g的聚乙烯醇,所述甲基丙烯酸甲酯的用量為55g,所述丙烯酸丁酯的用量為35g,所述甲基丙烯酸-β-羥乙酯的用量為22g,所述過氧化苯甲酰的用量為8g,所述水的用量為100g。
測試例1將制得的3d打印粉末置于濕度為60%的環境中2h,觀察粉末的變色和彭松狀況;將制得的3d打印粉末打印成型,并測試成型材料的柔韌度。
通過上述表格可以看出,在本發明范圍內制得的3d打印粉末相比本發明范圍外制得的3d打印粉末具備更為優良的性質,其耐水性和柔韌性都較高,在本發明優選的范圍內制得的3d打印粉末性質更優。
以上詳細描述了本發明的優選實施方式,但是,本發明并不限于上述實施方式中的具體細節,在本發明的技術構思范圍內,可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合,為了避免不必要的重復,本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發明的思想,其同樣應當視為本發明所公開的內容。