CN106085255A - 一种用于3d打印机的胶水及其制备方法 - Google Patents

一种用于3d打印机的胶水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印机的胶水及其制备方法，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，20～30份；乙二醇，15～25份；三乙醇胺，10～20份；壬基酚聚氧乙烯醚，4～6份；聚乙烯醇，4～6份；工业染料，1～5份；水杨酸甲酯，1～3份；去离子水，70～80份；丙烯酰胺和丙酮共5～7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1。本发明提供的胶水强度高，干燥固化时间短，这可能与原料中丙烯酰胺和丙酮的重量份之比有关，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1时，效果最优。

Description

一种用于3D打印机的胶水及其制备方法
技术领域
本发明3D打印耗材，具体涉及一种用于3D打印机的胶水及其制备方法。
背景技术
3D打印技术又称三维打印技术，是指通过可以“打印”出真实物体的3D打印机，采用分层加工、迭加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体。3D打印技术最突出的优点是无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短产品的研制周期，提高生产率和降低生产成本。
3D打印技术发展的核心不在于打印，而是在于材料技术的制约，只有新材料技术发展了，3D打印技术才能进一步实用化，目前3D打印机已经用来制作模具、人体骨骼等，当然也可以用来打印相对简单的生活用品。3D打印耗材总体分为几类：粉末类耗材，用于激光烧结成型；光敏类耗材，用于光固化成型；熔融丝料类耗材，用于熔融堆积成型；还有纸张耗材、喷塑耗材等。
采用粉末类材料3D打印物品时需要混合粘结剂才能打印出固定的形状的物品。现有的用于3D打印的粘结剂存在干燥固化时间长、固化不彻底等缺陷，难以获得精确度高的物品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于3D打印机的胶水及其制备方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：
一种用于3D打印机的胶水，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，20～30份；乙二醇，15～25份；三乙醇胺，10～20份；壬基酚聚氧乙烯醚，4～6份；聚乙烯醇，4～6份；工业染料，1～5份；水杨酸甲酯，1～3份；去离子水，70～80份；丙烯酰胺和丙酮共5～7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1。
进一步地，所述的3D打印机的胶水通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为5:1。
进一步地，所述的3D打印机的胶水通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，20份；乙二醇，15份；三乙醇胺，10份；壬基酚聚氧乙烯醚，4份；聚乙烯醇，4份；工业染料，1份；水杨酸甲酯，1份；去离子水，70份；丙烯酰胺和丙酮共5份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4:1。
进一步地，所述的3D打印机的胶水通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，30份；乙二醇，25份；三乙醇胺，20份；壬基酚聚氧乙烯醚，6份；聚乙烯醇，6份；工业染料，5份；水杨酸甲酯，3份；去离子水，80份；丙烯酰胺和丙酮共7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为6:1。
进一步地，所述工业染料为青色染料、品红色染料、黄色染料、黑色染料中的一种。
上述胶水的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
本发明的优点：
本发明提供的胶水强度高，干燥固化时间短，这可能与原料中丙烯酰胺和丙酮的重量份之比有关，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1时，效果最优。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。下述实施例中，工业染料为青色染料、品红色染料、黄色染料、黑色染料中的一种。
实施例1：胶水的制备
原料重量份比：
异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为5:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例2：胶水的制备
原料重量份比：
异丙醇，20份；乙二醇，15份；三乙醇胺，10份；壬基酚聚氧乙烯醚，4份；聚乙烯醇，4份；工业染料，1份；水杨酸甲酯，1份；去离子水，70份；丙烯酰胺和丙酮共5份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例3：胶水的制备
原料重量份比：
异丙醇，30份；乙二醇，25份；三乙醇胺，20份；壬基酚聚氧乙烯醚，6份；聚乙烯醇，6份；工业染料，5份；水杨酸甲酯，3份；去离子水，80份；丙烯酰胺和丙酮共7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为6:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例4：胶水的制备
原料重量份比：
异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例5：胶水的制备
原料重量份比：
异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为6:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例6：对比实施例，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为3:1
原料重量份比：
异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为3:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例7：对比实施例，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为7:1
原料重量份比：
异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为7:1。
制备方法：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
步骤S2，负压抽取混合液体中的氧气；
步骤S3，除氧后过滤即得。
实施例8：效果实施例
对上述实施例1～7与市售对比(惠普公司型号57胶水，产品编号：C6657A)的胶水的粘度、附着力、固化时间、以及剥离强度进行检测。其中固化时间是将胶水与相同的3D打印的石膏类粉末材料用在美国3Dsystems公司的zprint4503D打印机，结合CAD软件，在同一时间和环境中打印出15cm×10cm×1cm的长方体物件，然后同时用摄氏40度的热风吹干，并记录的物件的干燥固化时间。结果见下表。
硬度 固化时间(分钟)
市售对比 2级 90
实施例1 3级 20
实施例4 3级 23
实施例5 3级 22
实施例6 2级 45
实施例7 2级 43
实施例2、3测试结果与实施例4、5基本一致。
上述结果表明，本发明提供的胶水强度高，干燥固化时间短，这可能与原料中丙烯酰胺和丙酮的重量份之比有关，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1时，效果最优。
上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。

Claims (6)

1.一种用于3D打印机的胶水，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，20～30份；乙二醇，15～25份；三乙醇胺，10～20份；壬基酚聚氧乙烯醚，4～6份；聚乙烯醇，4～6份；工业染料，1～5份；水杨酸甲酯，1～3份；去离子水，70～80份；丙烯酰胺和丙酮共5～7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4～6:1。
2.根据权利要求1所述的3D打印机的胶水，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，25份；乙二醇，20份；三乙醇胺，15份；壬基酚聚氧乙烯醚，5份；聚乙烯醇，5份；工业染料，3份；水杨酸甲酯，2份；去离子水，75份；丙烯酰胺和丙酮共6份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为5:1。
3.根据权利要求1所述的3D打印机的胶水，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，20份；乙二醇，15份；三乙醇胺，10份；壬基酚聚氧乙烯醚，4份；聚乙烯醇，4份；工业染料，1份；水杨酸甲酯，1份；去离子水，70份；丙烯酰胺和丙酮共5份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为4:1。
4.根据权利要求1所述的3D打印机的胶水，其特征在于，通过如下重量份的原料制备而成：异丙醇，30份；乙二醇，25份；三乙醇胺，20份；壬基酚聚氧乙烯醚，6份；聚乙烯醇，6份；工业染料，5份；水杨酸甲酯，3份；去离子水，80份；丙烯酰胺和丙酮共7份，丙烯酰胺和丙酮的重量份之比为6:1。
5.根据权利要求1～4任一所述的胶水，其特征在于：所述工业染料为青色染料、品红色染料、黄色染料、黑色染料中的一种。
6.权利要求1～4任一所述胶水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将各原料按其配比并按照去离子水、聚乙烯醇、壬基酚聚氧乙烯醚、异丙醇、乙二醇、工业染料、三乙醇胺、水杨酸甲酯、丙烯酰胺和丙酮的顺序加入到搅拌桶中，以80～100rpm的速度搅拌1～2小时后静置24～48小时；
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