易于塑型的誘殺蟲型3d打印材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料及其制備方法，該3D打印材料按照重量份數包括以下組分制成：ABS 120～140份；光擴散劑2～8份；引發劑2～8份；交聯劑10～20份；偶聯劑10～20份；蛤殼粉10～30份；單質硫2～8份；核桃殼超微粉1～4份；檸檬烯1～6份；抗菌劑4～20份；甜葉菊提取物2～8份；夜光粉2～8份；助劑0.2～0.4份。本發明提供了一種3D打印材料新品種供用戶根據需要選擇使用，從3D打印材料方面，極大拓展了以ABS為主要原料的3D打印材料的應用發展空間，意義顯著。
【專利說明】
易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于3D打印領域，具體涉及一種3D打印用材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著3D打印技術日新月異的發展，3D打印的概念逐漸被公眾知悉。FDM技術是利用ABS, polycarbonate (PC)，polypheny lsulfone (PPSF)、PLA 以及其它熱塑性材料受到加熱擠壓成為半熔融狀態的細絲，由沉積在層層堆棧基礎上的方式，從3D CAD資料直接建構原型。該技術通常應用于塑型，裝配，功能性測試以及概念設計。此外，FDM技術可以應用于打樣與快速制造。
[0003]ABS材料，ABS，原名為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，是家用熔融沉積(H)M)式線材的主要核心。從材料的性質方面，從熱端的角度來看，ABS塑料相當容易打印。無論用什么樣的擠出機，都會相對滑順地擠出材料。ABS彈性十足，適合做成穿戴用品或裝飾品，只要以適當的溫度打印，讓層層材料牢牢黏住，ABS的強度就會變得相當高。ABS具有柔軟性，即使承受壓力也只會彎曲，不會折斷。
[0004]然而這種材料一方面具有遇冷收縮的特性，會從加熱板上局部脫落、懸空，造成問題。另外，要是打印的物體高度很高，有時還會整層剝離。因此，ABS打印不能少了加熱板。另一方面打印時的氣味非常讓人有不舒服。
[0005]隨著科技發展和社會進步，3D打印產品開始不僅限于工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支等領域，也開始走進人們的日常生活，用以制作一些生活器具或裝飾品，但目前在生活中的應用還是體現在所打印出來的產品的形狀帶來的用途，以及其色彩和形狀形成的藝術設計等，對3D打印的應用開發還存在很大的空間，同時在可降解率、韌性和強度上都有待進一步提升。
【發明內容】
[0006]發明目的:針對現有技術存在的問題，本發明所要解決的第一個技術問題是提供易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料。本發明所要解決的第二個技術問題是該易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料的制備方法。
[0007]技術方案:為解決上述技術問題，本發明提供了一種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 120?140份;光擴散劑2?8份；引發劑2?8份；交聯劑10?20份;偶聯劑10?20份;蛤殼粉10?30份;單質硫2?8份;核桃殼超微粉I?4份；檸檬烯I?6份;抗菌劑4?20份;甜葉菊提取物2?8份;夜光粉2?8份;助劑0.2?0.4份。
[0008]進一步優選的，按照重量份數還包括羽毛粉2?8份。
[0009]優選的，所述光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0010]優選的，所述抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物I?6份;薄荷黃酮提取物I?4份;欒樹提取物I?6份，麥飯石粉I?4份。
[0011]優選的，所述引發劑為熱引發劑。
[0012]優選的，所述引發劑為光引發劑與熱引發劑的混合物。
[0013]優選的，所述引發劑按照重量份數包括以下組分制成:光引發劑I?3份;熱引發劑I?5份。
[0014]優選的，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑中的一種或兩種的混合物。
[0015]優選的，所述助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.1?0.2份;增韌劑
0.1?0.2份。
[0016]本發明同時提供了用于上述易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料的制備方法，包括如下步驟:
[0017]I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝；
[0018]2)攪拌均勻后冷卻至20 0C?30 °C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末；
[0019]3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻；
[0020]4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯；
[0021 ] 5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻；
[0022]6)在紫外燈照射30?60min的同時，攪拌冷卻至50°C?55°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。
[0023]作為優選的，所述步驟3)為:將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、羽毛粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻。
[0024]有益效果:本發明提供的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，在具有3D打印材料的基本性能的基礎上，一方面大幅增強了材料的網絡結構，用該材料制成的3D打印產品韌性好，可降解率高；另一方面通過引發劑、蛤殼粉與單質硫的協同作用，緩解了ABS材料遇冷收縮的特性，有效減少了ABS材料打印時可能存在的整層剝離帶來的問題，提升塑型質量；當組分中進一步增加有羽毛粉時，引發劑與單質硫和羽毛粉協同作用，能有效克服ABS材料打印時容易發生的局部脫落、懸空或整層剝離帶來的問題，進一步有效提升產品的打印塑型質量。
[0025]同時使用本發明提供的3D打印材料打印出的產品，在具有本身造型和形狀帶來的基本功能的基礎上，一方面可在夜間或者黑暗處發光起到輔助照明和辨識作用，另一方面有效利用光線吸引蠅蟲靠近，第三方面其組分檸檬烯與甜葉菊提取物協同作用，使得打印出的產品氣味芳甜增加對蠅蟲的引誘力，而檸檬烯與抗菌劑協同作用使得本發明兼具優良的抗菌消炎功效，且能殺滅蠅蟲精子有效抑制蟲卵的繁殖，因此在氣味和光線的雙重作用下本發明具有很好的誘殺蟲功效，清潔度高，同時起到較好的清除自由基功效和抗輻射功效。同時檸檬烯還能有效改善以ABS為原料的3D打印材料在進行高溫打印作業時的氣味，改善作業環境，且與抗菌劑中的白石花提取物、欒樹提取物及麥飯石粉協同作用具有很好的抗氧化作用，進一步顯著提高了本發明提供的3D打印材料的抗氧化性能和穩定性;加上整體組分協同作用，使得用該材料制成的3D打印產品質地均勻，應力均勻，易于切削塑型，為在打印制得的產品上進一步人工微雕、切削、塑型提供了更好的易用性。
[0026]同時本發明提供的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料的制備方法，通過在高速攪拌的過程中加入甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯，并紫外燈照射下進行攪拌冷卻，進一步提升了所制得的3D打印耗材的穩定性及抗氧化性。
[0027]整體延長了使用壽命，提供了一種3D打印材料新品種供用戶根據需要選擇使用，從3D打印材料方面，極大拓展了以ABS為主要原料的3D打印材料的應用發展空間，意義顯著。
【具體實施方式】
[0028]實施例1:一種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 120份;光擴散劑2份；引發劑2份;交聯劑10份;偶聯劑10份;蛤殼粉10份;單質硫2份;核桃殼超微粉I份;檸檬烯I份;抗菌劑4份;甜葉菊提取物2份;夜光粉2份;助劑0.2份。
[0029 ]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0030]其中抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物I份;薄荷黃酮提取物I份;欒樹提取物I份，麥飯石粉I份。
[0031]其中引發劑按照重量份數包括以下組分制成:光引發劑I份;熱引發劑I份。
[0032]其中偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
[0033]其中助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.1份;增韌劑0.1份。
[0034]制備方法包括如下步驟:I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝;2)攪拌均勻后冷卻至20 0C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末;3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻;4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯;5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻；6)在紫外燈照射30的同時，攪拌冷卻至50 0C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。經試驗檢測，材料的柔韌性能達到82.3Mpa、缺口沖擊強度達到47.9MJ/m2。
[0035]實施例2:—種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 140份;光擴散劑8份；引發劑8份;交聯劑20份;偶聯劑20份;蛤殼粉30份；單質硫8份;核桃殼超微粉4份;檸檬烯6份;抗菌劑20份;甜葉菊提取物8份;夜光粉8份;助劑0.4份。
[0036]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0037]其中抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物6份;薄荷黃酮提取物4份;欒樹提取物6份，麥飯石粉4份。
[0038]其中引發劑按照重量份數包括以下組分制成:光引發劑3份;熱引發劑5份。
[0039]其中偶聯劑為娃燒偶聯劑。
[0040]其中助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.2份;增韌劑0.2份。
[0041 ]制備方法包括如下步驟:I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝;2)攪拌均勻后冷卻至30 0C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末;3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻;4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯;5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勾;6)在紫外燈照射60min的同時，攪拌冷卻至55°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。經試驗檢測，材料的柔韌性能達到82.4Mpa、缺口沖擊強度達到47.9MJ/m2。
[0042]實施例3:—種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 130份;光擴散劑5份；引發劑5份;交聯劑15份;偶聯劑15份;蛤殼粉20份；單質硫5份;核桃殼超微粉2份;羽毛粉5份;檸檬烯4份;抗菌劑12份;甜葉菊提取物5份;夜光粉5份；助劑0.3份。
[0043 ]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0044]其中抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物4份;薄荷黃酮提取物2份;欒樹提取物4份，麥飯石粉2份。
[0045]其中引發劑按照重量份數包括以下組分制成:熱引發劑5份。
[0046]其中偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑與硅烷偶聯劑的混合物，比例為2:3。
[0047]其中助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.15份;增韌劑0.15份。
[0048]制備方法包括如下步驟:I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝;2)攪拌均勻后冷卻至25 °C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末;3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、羽毛粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻;4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯;5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勾;6)在紫外燈照射4 5m i η的同時，攪拌冷卻至52°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。經試驗檢測，材料的柔韌性能達到83.8Mpa、缺P沖擊強度達到48.9MJ/m2。
[0049]實施例4:一種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 125份;光擴散劑3份；引發劑3份;交聯劑12份;偶聯劑12份;蛤殼粉15份;單質硫4份;核桃殼超微粉2份;羽毛粉4份;檸檬烯2份;抗菌劑8份;甜葉菊提取物4份;夜光粉4份;助劑0.2份。
[0050]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0051]其中抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物2份;薄荷黃酮提取物2份;欒樹提取物2份，麥飯石粉2份。
[0052]其中引發劑按照重量份數包括以下組分制成:熱引發劑3份。
[0053]其中偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
[0054]其中助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.1份;增韌劑0.1份。
[0055]制備方法包括如下步驟:I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝;2)攪拌均勻后冷卻至25 °C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末;3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、羽毛粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻;4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯;5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勾;6)在紫外燈照射40min的同時，攪拌冷卻至50°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。
[0056]經試驗檢測，材料的柔韌性能達到82.9Mpa、缺口沖擊強度達到48.6MJ/m2。
[0057]實施例5:—種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 135份;光擴散劑6份；引發劑6份;交聯劑18份;偶聯劑18份;蛤殼粉25份；單質硫6份;核桃殼超微粉3份;羽毛粉6份;檸檬烯4份;抗菌劑16份;甜葉菊提取物6份;夜光粉6份；助劑0.4份。
[0058]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0059]其中抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物5份;薄荷黃酮提取物3份;欒樹提取物5份，麥飯石粉3份。
[0060]其中引發劑按照重量份數包括以下組分制成:光引發劑2份;熱引發劑4份。
[0061 ]其中偶聯劑為欽酸酯偶聯劑與娃燒偶聯劑的混合物。
[0062]其中助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.2份;增韌劑0.2份。
[0063]制備方法包括如下步驟:I)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝;2)攪拌均勻后冷卻至25 °C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末;3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、羽毛粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻;4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和檸檬烯;5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勾;6)在紫外燈照射50min的同時，攪拌冷卻至55°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。經試驗檢測，材料的柔韌性能達到82.7Mpa、缺P沖擊強度達到48.3MJ/m2。
[0064]以上實施列對本發明不構成限定，相關工作人員在不偏離本發明技術思想的范圍內，所進行的多樣變化和修改，均落在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，按照重量份數包括以下組分制成:ABS 120?140份;光擴散劑2?8份；引發劑2?8份;交聯劑10?20份;偶聯劑10?20份；蛤殼粉10?30份;單質硫2?8份;核桃殼超微粉I?4份;檸檬烯I?6份;抗菌劑4?20份;甜葉菊提取物2?8份;夜光粉2?8份;助劑0.2?0.4份。2.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，按照重量份數還包括羽毛粉2?8份。3.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，所述光擴散劑為有機娃光擴散劑。4.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，所述抗菌劑按照重量份數包括以下組分制成:白石花提取物I?6份;薄荷黃酮提取物I?4份;欒樹提取物I?6份，麥飯石粉I?4份。5.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，所述引發劑按照重量份數包括以下組分制成:光引發劑I?3份;熱引發劑I?5份。6.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑中的一種或兩種的混合物。7.根據權利要求1所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料，其特征在于，所述助劑按照重量份數包括以下組分制成:增塑劑0.1?0.2份;增韌劑0.1?0.2份。8.如權利要求1?7所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 1)將ABS顆粒高溫熔融，加入引發劑和交聯劑進行混合，接枝； 2)攪拌均勻后冷卻至20°C?30 0C，放入擠出機，加熱，擠出，粉碎得到制備接枝交聯劑的ABS粉末； 3)將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻； 4)將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入相應重量份數的甜葉菊提取物、抗菌劑和梓彳冡稀; 5)繼而加入相應重量份數的夜光粉和光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻； 6)在紫外燈照射30?60min的同時，攪拌冷卻至50°C?55°C后，放入擠出機中，加熱擠出，真空干燥，制備得到目標產物。9.根據權利要求8所述的易于塑型的誘殺蟲型3D打印材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3)為:將步驟2)得到的ABS粉末和相應重量份數的蛤殼粉、單質硫、核桃殼超微粉、羽毛粉、偶聯劑和助劑，加熱混合并高速攪拌均勻。
【文檔編號】C08L89/00GK105907022SQ201610341543
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】許守榮, 魏宏輝, 魏天浩, 魏妗羽
【申請人】江蘇浩宇電子科技有限公司