CN105754272A - 用于3d打印的支撑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土 2?3份、碳酸钙 15?30份、外润滑剂0.5?1份、偶联剂0?1份。通过利用上述配方制备得到的材料，其具有常温水溶性，3D打印挤出丝细腻，可用于支撑材料，也可用于单独打印，成本低，硬度提高，提升常温下的储藏便利性，即在常温下储藏不需要真空包装，空气中吸水不会粘接。

Description

用于3D打印的支撑材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印领域技术，尤其是指一种用于3D打印的支撑材料及其制备方法。
背景技术
3D打印（3DP)即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
在进行3D打印的过程中，需要使用到的材料3D打印丝，目前的3D打印丝通常需要真空包装后才能常温储藏，导致产品储藏不方便，并增加了产品的制作和储藏成本。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于3D打印的支撑材料及其制备方法，其能有效解决现有之3D打印丝常温储藏不方便的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2-3份、碳酸钙 15-30份、外润滑剂0.5-1份、偶联剂0-1份。
一种用于3D打印的支撑材料的制备方法，包括有以下步骤：
（1）先将聚乙烯醇与蒙脱土放入高速混合机中混合均匀；
（2）依次加入外润滑剂和偶联剂混合15Min；
（3）再加入碳酸钙混合均匀；
（4）混合物料加入双镙杆挤出机中于190℃环境下混合造粒；
（5）用单螺杆挤出机挤出拉丝。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过利用上述配方制备得到的材料，其具有常温水溶性，3D打印挤出丝细腻，可用于支撑材料，也可用于单独打印，成本低，硬度提高，提升常温下的储藏便利性，即在常温下储藏不需要真空包装，空气中吸水不会粘接。
附图说明
图1是本发明中聚乙烯醇/碳酸钙/蒙脱土复合材料的XRD分析图；
图2是本发明中纯聚乙烯醇的DSC分析图；
图3和图4是本发明中聚乙烯醇/碳酸钙/蒙脱土复合材料的DSC分析图。
具体实施方式
本发明揭示一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土 2-3份、碳酸钙 15-30份、外润滑剂0.5-1份、偶联剂0-1份。
制备时，包括有以下步骤：
（1）先将聚乙烯醇与蒙脱土放入高速混合机中混合均匀；
（2）依次加入外润滑剂和偶联剂混合15Min；
（3）再加入碳酸钙混合均匀；
（4）混合物料加入双镙杆挤出机中于190℃环境下混合造粒；
（5）用单螺杆挤出机挤出拉丝。
下面以多个实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2份、碳酸钙 17份、外润滑剂0.8份、偶联剂0.6份。
制备时，包括有以下步骤：
（1）先将聚乙烯醇与蒙脱土放入高速混合机中混合均匀；
（2）依次加入外润滑剂和偶联剂混合15Min；
（3）再加入碳酸钙混合均匀；
（4）混合物料加入双镙杆挤出机中于190℃环境下混合造粒；
（5）用单螺杆挤出机挤出拉丝。
实施例2：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2.2份、碳酸钙 15份、外润滑剂0.6份、偶联剂0份。
本实施例的制备方法与前述第一较佳实施例的制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
实施例3：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土3份、碳酸钙 20份、外润滑剂0.5份、偶联剂1份。
本实施例的制备方法与前述第一较佳实施例的制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
实施例4：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2.1份、碳酸钙 25份、外润滑剂1份、偶联剂0.3份。
本实施例的制备方法与前述第一较佳实施例的制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
实施例5：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2.5份、碳酸钙 30份、外润滑剂0.9份、偶联剂0.8份。
本实施例的制备方法与前述第一较佳实施例的制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
实施例6：
一种用于3D打印的支撑材料，其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇 100份、蒙脱土2.7份、碳酸钙 23份、外润滑剂0.7份、偶联剂0.5份。
本实施例的制备方法与前述第一较佳实施例的制备方法相同，在此对本实施例的制备方法不作详细叙述。
对上述各个原料进行分析，绕射峰出现在20=4.72°的位置，层间间距由原来的1.23mm增加为1.87mm,显示出聚乙烯醇复合材料层状结构中呈现插层的效果。主要是聚乙烯醇分子链上珍有在量的-OH基，即使未经过改性步骤，亦可直接与碳酸钙/蒙脱土的氧原子形成氩键，形成插层型复合材料。聚乙烯醇的熔点为200℃，在图2中，200-230℃之间有一吸热峰值，此为聚乙烯醇的溶化热，当温度达到200℃时，聚乙烯醇开始裂解溶化，如图3和图4所示，蒙脱土和碳酸钙同样在200-230℃之间有一吸热峰值。
通过利用上述配方制备得到的材料，其具有常温水溶性，3D打印挤出丝细腻，可用于支撑材料，也可用于单独打印，成本低，硬度提高，提升常温下的储藏便利性，即在常温下储藏不需要真空包装，空气中吸水不会粘接。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种用于3D打印的支撑材料，其特征在于：其由以下重量份数的原料制成：聚乙烯醇100份、蒙脱土 2-3份、碳酸钙 15-30份、外润滑剂0.5-1份、偶联剂0-1份。
2.一种如权利要求1所述的用于3D打印的支撑材料的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
（1）先将聚乙烯醇与蒙脱土放入高速混合机中混合均匀；
（2）依次加入外润滑剂和偶联剂混合15Min；
（3）再加入碳酸钙混合均匀；
（4）混合物料加入双镙杆挤出机中于190℃环境下混合造粒；
（5）用单螺杆挤出机挤出拉丝。
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