耐高溫的3d打印機視窗玻璃及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及視窗玻璃，具體地，涉及一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 視窗玻璃從材質劃分，可以分為無機玻璃和有機玻璃。其中，無機玻璃主要的組分 為硅酸鹽，該種玻璃具有優異的耐高溫和耐熱的性能，但是該種玻璃具有易碎的缺陷。而有 機玻璃具有優異的抗破裂的優點，但是其表面以形成劃痕，且耐熱性較差。
[0003] 3D打印機視窗玻璃是3D打印機中一項重要的組件，為了便于觀察打印機內的進 程，則需要要求視窗玻璃具有優異的透光率、抗張強度、耐熱性和耐高溫的性能，但是目前 的玻璃難以同時滿足這幾項要求，尤其是耐高溫性能較差。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃及其制備方法，通過該方法 制得的3D打印機視窗玻璃具有優異的力學性能和耐高溫性能。
[0005] 為了實現上述目的，本發明提供了一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃的制備方法， 包括：
[0006] 1)在紫外線的存在下，將納米膨潤土、如式(I)所示結構的絡合物與石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性液；
[0007] 2)將聚甲基丙烯酸甲脂、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化鈦、氧化銀、稀土氧化物、二氨 基二苯甲烷和改性液混合，接著熔融、冷卻、造粒以制得3D打印機視窗玻璃材料；
[0008] 3)將所述3D打印機視窗玻璃材料于180-185°c下混煉3-4h，然后于注入45-65Γ的 模腔中成型40_50min，最后于25-35Γ下冷卻以制得所述3D打印機視窗玻璃；
[0009]
[0010] 其中，Mes為2,4,6_三甲苯基。
[0011]本發明還提供了一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃，該3D打印機視窗玻璃通過上述 的方法制備而成。
[0012]通過上述技術方案，本發明提供的制備方法首先將納米膨潤土、如式（I)所示結構 的絡合物與石墨烯溶解于N，N_二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性液;然后將聚甲基丙烯酸 甲脂、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化鈦、氧化銀、稀土氧化物、二氨基二苯甲烷和改性液混合，接 著熔融、冷卻、造粒以制得3D打印機視窗玻璃。在此過程中，通過各物料之間的協同作用，使 得制得的3D打印機視窗玻璃不僅具有優異的力學性能，同時還具有優異的耐高溫性能。另 外，該制備方法原料易得，步驟簡單。
[0013] 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】
[0014] 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。
[0015] 本發明提供了 一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃的制備方法，包括：
[0016] 1)在紫外線的存在下，將納米膨潤土、如式(I)所示結構的絡合物與石墨烯溶解于 N，N-二甲基甲酰胺中超聲攪拌形成改性液；
[0017] 2)將聚甲基丙烯酸甲脂、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化鈦、氧化銀、稀土氧化物、二氨 基二苯甲烷和改性液混合，接著熔融、冷卻、造粒以制得3D打印機視窗玻璃材料；
[0018] 3)將所述3D打印機視窗玻璃材料于180-185°c下混煉3-4h，然后于注入45-65Γ的 模腔中成型40_50min，最后于25-35Γ下冷卻以制得所述3D打印機視窗玻璃；
[0019]
[0020] 其中，Mes為2,4,6_三甲苯基。
[0021]在本發明的步驟1)中，紫外線的波長可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得 的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟1)中，紫外線的 波長為 150-200nm〇
[0022] 在本發明的步驟1)中，超聲攪拌的條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制 得的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟1)中，超聲攪 拌至少滿足以下條件:超聲波的頻率為25-30KHZ，攪拌溫度為55-65 °C，攪拌時間為4-6h。
[0023] 在本發明的步驟1)中，納米膨潤土的粒徑可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得 制得的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟1)中，納米 膨潤土的粒徑為35-40nm。
[0024] 在本發明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得 的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟1)中，相對于 100重量份的納米膨潤土，如式(I)所示結構的絡合物的用量為18-27重量份，石墨烯的用量 為5_9重量份，N，N-二甲基甲酰胺的用量為200-280重量份。
[0025] 在本發明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得 的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟2)中，相對于 100重量份的聚甲基丙烯酸甲脂，季戊四醇的用量為8-15重量份，氫氧化鋁的用量為1-1.5 重量份，氧化鈦的用量為3-7重量份，氧化銀的用量為0.1-0.8重量份，稀土氧化物的用量為 1.2-2重量份，二氨基二苯甲烷的用量為40-50重量份，改性液的用量為10-18重量份。
[0026] 在本發明的步驟2)中，稀土氧化物的具體種類可以在寬的范圍內選擇，但是為了 使得制得的3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，稀土氧化物 選自三氧化二鈰、二氧化鈰、氧化鐠和氧化銣中的一種或多種。
[0027] 在本發明的步驟2)中，熔融的條件可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得的 3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟2)中，熔融至少滿 足以下條件:熔融溫度為175-185°C，熔融時間為30-50min。
[0028] 在本發明的步驟2)中，冷卻的溫度可以在寬的范圍內選擇，但是為了使得制得的 3D打印機視窗玻璃具有更優異的力學性能和耐高溫性能，優選地，在步驟2)中，冷卻的溫度 為 5-15。。。
[0029]本發明還提供了一種耐高溫的3D打印機視窗玻璃，該3D打印機視窗玻璃通過上述 的方法制備而成。
[0030] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0031] 實施例1
[0032] 1)在紫外線(波長為180nm)的存在下，將納米膨潤土 (粒徑為37nm)、如式（I)所示 結構的絡合物、石墨烯、N，N-二甲基甲酰胺按照100:22:7:260的重量比混合，并于60 °C的超 聲(頻率為27KHz)的條件下攪拌5h形成改性液；
[0033] 2)將聚甲基丙烯酸甲脂、季戊四醇、氫氧化鋁、氧化鈦、氧化銀、稀土氧化物(三氧 化二鈰）、二氨基二苯甲烷和改性液按照100:10:1.7:5:0.5:1.7:45:16的重量比混合，接著 于180 °C下熔融40min、10 °C下冷卻、造粒以制得3D打印機視窗玻璃材料；
[0034] 3)將3D打印機視窗玻璃材料于183°C下混煉3.5h，然后于注入55°C的模腔中成型 45min，最后于30°C下冷卻以制得所述3D打印機視窗玻璃A1;
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