一種具有微孔結構的抑菌型3d打印產品及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品及其制備方法，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；牡蠣殼粉10～30份；膨潤土2～8份；麥飯石粉1～4份；核桃殼超微粉1～4份；檸檬烯1～6份；植物克生素4～20份；甜葉菊提取物2～8份；助劑0.2～0.4份。本發明提供了一種3D打印產品的新品種供用戶根據需要選擇使用，從3D打印方面，極大拓展了以ABS為主要原料的3D打印產品的應用發展空間，意義顯著。
【專利說明】
一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于3D打印領域，具體涉及一種3D打印產品及其制備方法。
【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。然而這種材料一方面打印時的氣味非常讓人有不舒服，另一方面所打印出來的產品品種功能有限，不能滿足市場的多樣化需求。
[0004]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】
[0005]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具有微孔結構的抑菌型3D打印產品。本發明所要解決的第二個技術問題是該具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的制備方法。本發明所要解決的第三個技術問題是提供所述具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的應用。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發明提供了一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉10?30份;膨潤土2?8份;麥飯石粉I?4份;核桃殼超微粉I?4份;檸檬烯I?6份;植物克生素4?20份;甜葉菊提取物2?8份;助劑
0.2?0.4份。
[0007]進一步優選的，按照重量份數還包括納米銀離子2?8份。
[0008]優選的，所述光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0009]優選的，所述引發劑為熱引發劑。
[0010]優選的，所述引發劑為光引發劑與熱引發劑的混合物。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]優選的，所述植物克生素為白石花提取物。
[0014]優選的，所述植物克生素為苔黑酚。
[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具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的制備方法，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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物和梓檬稀；
[0021 ] 5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，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，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，真空干燥，制備得到目標產物。
[0023]優選的，所述步驟4)為:將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物、檸檬烯和納米銀離子。
[0024]本發明同時提供了上述具有微孔結構的抑菌型3D打印產品在制成具有微孔結構的裝飾品中的應用。
[0025]有益效果:本發明提供的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，一方面大幅增強了產品的網絡結構，有效提升了產品的韌性，可降解率高；另一方面通過熱引發劑、膨潤土和核桃殼超微粉、牡蠣殼粉的協同作用，使得產品本身具有一定微孔結構。
[0026]同時其組分檸檬烯與甜葉菊提取物協同作用，不僅有效改善ABS材料高溫熔融時的氣味，改善作業環境，且使得用本發明制得的產品氣味芳甜，能有效吸引蠅蟲靠近;而檸檬烯與植物克生素、麥飯石粉協同作用使得本發明一方面具有抗氧化作用，另一方面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，因此本發明具有很好的誘殺蟲功效，清潔度高，第三方面兼具優良的凈化功效，具有較好的清除自由基功效和一定的抗輻射功效，不僅進一步顯著提高了本發明的抗氧化性能、抑菌性和穩定性，還結合其微孔結構兼具優良的防腐去味保鮮凈化功效；當組分中進一步增加有納米銀離子時，可以在該材料的微孔結構和凈化功效上，進一步的發揮持久的抗菌功效。在微孔結構和上述組分的協同作用下，本發明吸附效果好，使得其可作為功能性產品廣泛應用，尤其適合在最后造型步驟中制成各種兼具趣味性、裝飾性和吸附凈化抑菌功效的裝飾品或功能產品，實用性趣味性兼具，從3D打印產品方面，極大拓展了3D打印產品的應用發展空間，意義顯著。
[0027]同時本發明提供的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的制備方法，通過在高速攪拌的過程中霧化加入植物克生素、甜葉菊提取物和檸檬烯，并紫外燈照射下進行攪拌冷卻，進一步提升了所制得的3D打印產品的穩定性及抗氧化性。
[0028]整體延長了使用壽命，提供了一種3D打印產品的新品種供用戶根據需要選擇使用，從3D打印方面，極大拓展了以ABS為主要原料的3D打印產品的應用發展空間，意義顯著。
【具體實施方式】
[0029]實施例1:一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉10份;膨潤土2份;麥飯石粉I份;核桃殼超微粉I份;檸檬烯I份;植物克生素4份;甜葉菊提取物2份;助劑
0.2份。
[0030]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[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]其中植物克生素為白石花提取物。
[0034]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。
[0035]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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物和檸檬烯；5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，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°C后，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，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
[0036]82.4Mpa、缺口 沖擊強度達到47.4MJ/m2。
[0037]實施例2:—種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉30份;膨潤土8份;麥飯石粉4份;核桃殼超微粉4份;檸檬烯6份;植物克生素20份;甜葉菊提取物8份;助劑
0.4份。
[0038]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0039]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。
[0040]其中偶聯劑為娃燒偶聯劑。
[0041]其中植物克生素為苔黑酚。
[0042]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。
[0043]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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物和檸檬烯；
5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻；6)在紫外燈照射60min的同時，攪拌冷卻至55°C后，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，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
[0044]82.7Mpa、缺口沖擊強度達到 47.8MJ/m2。
[0045]實施例3:—種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉20份;膨潤土5份;麥飯石粉3份;核桃殼超微粉2份;納米銀離子5份;檸檬烯4份;植物克生素12份;甜葉菊提取物5份;助劑0.3份。
[0046]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0047]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。
[0048]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3:2。
[0049]其中植物克生素為白石花提取物。
[0050]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。
[0051 ]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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物、檸檬烯和納米銀離子;5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻;6)在紫外燈照射45miη的同時，攪拌冷卻至52 °C后，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，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83.9Mpa、缺口沖擊強度達到48.9MJ/m2。
[0052]實施例4:一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉15份;膨潤土4份;麥飯石粉2份;核桃殼超微粉2份;納米銀離子4份;檸檬烯2份;植物克生素8份;甜葉菊提取物4份;助劑0.2份。
[0053 ]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0054]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。
[0055]其中偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
[0056]其中植物克生素為白石花提取物。
[0057]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。
[0058]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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物、檸檬烯和納米銀離子;5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻;6)在紫外燈照射40miη的同時，攪拌冷卻至50 °C后，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，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83.2Mpa、缺口沖擊強度達到47.9MJ/m2。
[0059]實施例5:—種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉25份;膨潤土6份;麥飯石粉3份;核桃殼超微粉3份;納米銀離子6份;檸檬烯4份;植物克生素16份;甜葉菊提取物6份;助劑0.4份。
[0060]其中光擴散劑為有機硅光擴散劑。
[0061]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。
[0062 ]其中偶聯劑為欽酸酯偶聯劑與娃燒偶聯劑的混合物。
[0063]其中植物克生素為苔黑酚。
[0064]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。
[0065]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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物、檸檬烯和納米銀離子;5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，繼續混合并攪拌均勻;6)在紫外燈照射50miη的同時，攪拌冷卻至55 °C后，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，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.SMpa、缺口沖擊強度達到48.4MJ/m2。
[0066]上述實施例提供的具有微孔結構的抑囷型3D打印廣品，在最后造型步驟中制成各種兼具趣味性、裝飾性和吸附凈化抑菌功效的裝飾品或功能產品，實用性趣味性兼具，從3D打印產品方面，極大拓展了3D打印產品的應用發展空間，意義顯著，可廣為推廣。
[0067]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】
1.一種具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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;牡蠣殼粉10?30份;膨潤土2?8份;麥飯石粉I?4份;核桃殼超微粉I?4份;檸檬烯I?6份;植物克生素4?20份;甜葉菊提取物2?8份;助劑0.2?0.4份。2.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，其特征在于，按照重量份數還包括納米銀離子2?8份。3.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，其特征在于，所述光擴散劑為有機硅光擴散劑。4.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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。5.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，其特征在于，所述植物克生素為白石花提取物。6.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，其特征在于，所述植物克生素為苔黑酚。7.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品，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所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的制備方法，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牡蠣殼粉、膨潤土、核桃殼超微粉、麥飯石粉、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，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物和檸檬烯； 5)繼而加入相應重量份數的光擴散劑，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，通過三維快速成型技術，加熱擠出造型，真空干燥，制備得到目標產物。9.根據權利要求1所述的具有微孔結構的抑菌型3D打印產品的制備方法，其特征在于，所述步驟4)為:將步驟3)所得物繼續混合并攪拌均勻的同時，依次混合加入經過霧化處理的相應重量份數的植物克生素、甜葉菊提取物、檸檬烯和納米銀離子。
【文檔編號】C08L97/00GK106046652SQ201610351828
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】魏宏輝, 許守榮, 魏天浩, 魏妗羽
【申請人】江蘇浩宇電子科技有限公司