CN106142564A - 一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3d打印方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂0~3份、填料0~60份混合后加入螺杆挤出机;使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;控制烘箱温度在60℃~150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,即可得到柔性复合材料。该方法可以解决目前柔性复合材料生产中产生的MDF、TOL、MEK、THF等溶剂的环境污染问题和溶剂残留引起的产品安全问题。同时,采用本发明的技术,可以实现低能耗、高效能的自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及柔性复合材料,如合成革、人造革、汽车内饰材料、高铁和飞机座椅蒙皮材料、家居装饰材料、柔性包装材料等技术领域,特别涉及一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法。
背景技术
目前,很多柔性复合材料,如合成革、人造革、汽车内饰材料、家居装饰材料、柔性包装材料等都是采用传统的溶剂型生产系统,会产生溶剂的污染。例如,聚氨酯合成革的生产主要采用溶剂型的生产系统,其基本工艺流程:将非织造布处理得到溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层(底层)、水洗、干燥,得到溶剂型聚氨酯干法移膜涂层(上层)。采用这种生产方法生产的聚氨酯合成革,存在着以下重大的技术问题:其一,采用溶剂型聚氨酯湿法凝固涂层作底层,湿法凝固涂层是将溶剂型聚氨酯(PU)浆料,利用刮涂机或滚涂机涂布在非织造布的表面,然后进入“H2O-DMF(二甲基甲酰胺)”凝固浴,使PU凝固而形成具有微孔结构的薄膜。这种工艺中采用了DMF做溶剂,加工过程会造成DMF的溶剂污染。其二,水并不能完全的置换聚氨酯中的DMF,会引起产品的DMF残留问题,最终造成产品安全问题。而这种产品安全问题,会在众多的技术壁垒和贸易壁垒中,限制产品进入高档市场。其三,采用溶剂型聚氨酯干法移膜涂层作顶层,这种工艺是将溶剂型聚氨酯浆料,利用刮涂机涂布在离型纸的表面,然后与带有湿法移凝固涂层的非织造布贴合,干燥后剥离,最终得到聚氨酯合成革。由于这种工艺采用溶剂型系统,含有大量的有毒有机溶剂,如TOL(甲苯)、MEK(甲乙酮)和THF(四氢呋喃)等。在生产过程中这些有机溶剂极易挥发,严重污染环境,并且对现场操作人员的身体健康造成威胁。依据上述聚氨酯合成革的溶剂型生产系统,生产过程存在着严重的MDF、TOL、MEK、THF等溶剂的环境污染问题,是一个非清洁的生产过程,对人体有较大的危害。所得到的聚氨酯合成革中容易出现DMF的残留引起产品安全问题。所以,开发清洁生产工艺,生产环境友好型的聚氨酯合成革是一个必然的趋势。
基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料生产系统,由于生产过程中不使用任何溶剂,生产过程中不会产生任何溶剂污染,产品中也不会残留任何溶剂,是目前柔性复合材料清洁技术的研发热点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,该方法可以解决目前柔性复合材料生产中产生的MDF、TOL、MEK、THF等溶剂的环境污染问题和溶剂残留引起的产品安全问题。同时,采用本发明的技术,可以实现低能耗、高效能的自动化生产。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,包括以下步骤:
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂0~3份、填料0~60份混合后加入到螺杆挤出机中;
(2)使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;
(3)控制烘箱温度为60℃~150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。
控制螺杆挤出机内温度在20℃~150℃之间,压缩比为1:1~2:1;所述无溶剂聚氨酯由A组分和B两种组分混合而成,其中,
(1)A组分为含有两个或两个以上-OH的聚合物或-OH封端的聚氨酯预聚体;
(2)B组分为具有两个或两个以上-NCO官能团的异氰酸酯或-NCO封端的聚氨酯预聚体;
(3)将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。
本发明进一步的改进在于,按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂1~3份、填料10~60份混合后加入到螺杆挤出机中;
本发明进一步的改进在于,A组分为聚酯二醇、聚醚二醇、聚醚三醇中的一种或几种;
B组分为甲苯二异氰酸酯、液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明进一步的改进在于,所述催化剂为有机金属类催化剂、胺类催化剂、封闭型催化剂、延迟性催化剂、热敏性催化剂、温控型催化剂中的一种或几种。
有机金属类催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡;
胺类催化剂为二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或二乙烯三胺;
封闭型催化剂为三乙烯二胺甲酸盐;
延迟性催化剂为双(二甲胺基乙基)醚或双(二甲胺基乙基)醚衍生物;
热敏性催化剂为三乙烯二胺双氰基醋酸盐;
温控型催化剂为1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对甲苯磺酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯乳酸盐或1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对辛酸盐。
所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵或微球发泡剂。
所述微球发泡剂为核壳结构,外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物,内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒;直径为10~45微米。
所述微球发泡剂为YQ-100Y、YQ-125Y或YQ-135Y微球发泡剂。
本发明进一步的改进在于,所述填料为胶体碳酸钙、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化锌中的一种或两种;所述离型材料为离型纸、离型带或离型膜;所述基材为无纺布、纺织布、起毛纺织布、柔性塑料卷材或二层皮革。
本发明进一步的改进在于,
(1)通过控制狭缝式模头的缝隙大小,调解打印涂层的厚度;
(2)通过控制狭缝式模头的开合方式,调节打印涂层的形状;
(3)打印在离型材料上时,打印一层,或通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式模头挤出,将多层涂层叠加打印。
与现有技术相比,本发明具有以下的有益效果:该方法以无溶剂聚氨酯为原料,以螺杆挤出机为主要设备,采用狭缝式模头挤出的方式,将物料打印在离型材料上,在烘箱中当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,即可得到柔性复合材料。这种打印技术,可以利用程序控制摸头的缝隙大小和开合度,打印出不同形状的片材。对于不同的柔性复合材料,可以打印一层,也可以通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式摸头挤出,将多层涂层叠加打印。并且对于不同性能要求的柔性复合材料,通过改变无溶剂聚氨酯、催化剂、发泡剂、填料和助剂,来调节每一层打印涂层的性能。本发明可以解决目前柔性复合材料生产中产生的MDF、TOL、MEK、THF等溶剂的环境污染问题和溶剂残留引起的产品安全问题。同时,采用本发明的技术,可以实现低能耗、高效能的自动化生产。本发明具有以下优点:
其一,本发明可以不使用任何溶剂,可以解决目前柔性复合材料生产中产生的MDF、TOL、MEK、THF等溶剂的环境污染问题和溶剂残留引起的产品安全问题;
其二,本发明采用螺杆挤出机作为反应器,具有很好的安全性,同时无溶剂聚氨酯的反应为放热反应,可以实现低能耗高效率的生产自动化生产;
其三,由于采用狭缝式模头,通过控制狭缝式模头的缝隙大小,可以调解打印涂层的厚度,通过控制狭缝式模头的开合方式,可以调节打印涂层的形状,如调解狭缝式模头的开口宽度,可以打印出不同宽度的涂层,也可以利用程序控制模头的缝隙大小和开合度,打印出不同形状的片材,从而实现智能打印;
其四,本发明的打印方式可以直接在柔性基材上进行打印,得到聚氨酯柔性复合材料,例如直接在纺织布上打印得到聚氨酯复合涂层布,用作服装面料;直接在发泡的PVC卷材上打印得到聚氨酯/PVC复合材料,用作汽车内饰材料;直接在纸张上打印得到聚氨酯复合涂层,用作墙体装饰材料。
进一步的,对于不同的柔性复合材料,可以打印一层,也可以通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式模头挤出,将多层涂层叠加打印;
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明,但本发明并不只限于这些例子。
本发明包括以下步骤:
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂0~3份、填料0~60份混合后加入螺杆挤出机;
其中,所述无溶剂聚氨酯由A、B两种组分混合而成,并具有以下特点:
(a)A组分为含有两个或两个以上-OH的聚合物或-OH封端的聚氨酯预聚体,如聚酯二醇、聚醚二醇、聚醚三醇等,或者它们的混合物;
(b)B组分为具有两个或两个以上-NCO官能团的异氰酸酯或-NCO封端的聚氨酯预聚体。如甲苯二异氰酸酯(TDI)、液化二苯基亚甲基二异氰酸酯(液化MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等,或者它们的混合物;
(c)通过控制A组分和B组的配比,可以生产出不同性能、不同风格的柔性复合材料,A组分和B组分混合后物料的R值(-NCO/OH摩尔比值)在1~1.5之间。
所述催化剂为有机金属类催化剂、胺类催化剂、封闭型催化剂、延迟性催化剂、热敏性催化剂、温控型催化剂或者它们的混合物。
具体的,有机金属类催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡;
胺类催化剂为二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或二乙烯三胺;
封闭型催化剂为三乙烯二胺甲酸盐;
延迟性催化剂为双(二甲胺基乙基)醚或双(二甲胺基乙基)醚衍生物;
热敏性催化剂为三乙烯二胺双氰基醋酸盐;
温控型催化剂为1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对甲苯磺酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯乳酸盐或1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对辛酸盐。
所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵或微球发泡剂。其中微球发泡剂为一种核壳结构,外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物,内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒。直径一般为10~45微米,加热后体积可迅速膨胀增大到自身的几十倍,从而达到发泡的效果。微球发泡温度范围在80℃~220℃之间,按照不同的发泡温度分为不同的牌号,使用时可以按照工艺要求选择合适的牌号,如深圳市英荃化工有限公司微球发泡剂YQ-100Y、YQ-125Y、YQ-135Y等。
所述填料胶体碳酸钙、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化锌或其中二者的混合物。
(2)控制螺杆机内温度在20℃~150℃之间,压缩比(进料口面积与出料口面积之比)为1:1~2:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;
其中,打印模式具有以下特点:
(a)通过控制狭缝式模头的缝隙大小,可以调解打印涂层的厚度;
(b)通过控制狭缝式模头的开合方式,可以调节打印涂层的形状,如调解狭缝式模头的开口宽度,可以打印出不同宽度的涂层;也可以利用程序控制模头的缝隙大小和开合度,打印出不同形状的片材。
(c)对于不同的柔性复合材料,可以打印一层,也可以通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式模头挤出,将多层涂层叠加打印。
所述离型材料为离型纸、离型带、离型膜等。
(3)控制烘箱温度在60℃~150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,即可得到无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。
所述基材为无纺布、纺织布、起毛纺织布、柔性塑料卷材、柔性塑料发泡卷材、二层皮革等。
所述打印方式可以直接在柔性基材上进行打印,得到聚氨酯柔性复合材料,例如直接在纺织布上打印得到聚氨酯复合涂层布,用作服装面料;直接在发泡的PVC卷材上打印得到聚氨酯/PVC复合材料,用作汽车内饰材料;直接在纸张上打印得到聚氨酯复合涂层,用作墙体装饰材料。
实施例1
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80份、催化剂0.1份、发泡剂3份、填料50份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为聚酯二醇;B组分为甲苯二异氰酸酯。
所述催化剂为有机金属类催化剂,具体的为辛酸亚锡。
所述发泡剂为碳酸氢钠。
所述填料为胶体碳酸钙。
(2)控制螺杆挤出机内温度在20℃之间,压缩比为1:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;
其中,所述离型材料为离型纸。
(3)控制烘箱温度为80℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。
所述基材为无纺布。
实施例2
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯90份、催化剂0.7份、发泡剂2份、填料40份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为聚醚二醇;B组分为液化二苯基亚甲基二异氰酸酯。
所述催化剂为胺类催化剂,具体的为二甲基乙醇胺。
所述发泡剂为碳酸氢铵。
所述填料为纳米二氧化硅。
(2)控制螺杆挤出机内温度在50℃之间,压缩比为2:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;其中,所述离型材料为离型带。
(3)控制烘箱温度为60℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。其中,所述基材为纺织布。
实施例3
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯100份、催化剂1份、发泡剂1份、填料60份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为聚醚三醇;B组分为异佛尔酮二异氰酸酯。
所述催化剂为封闭型催化剂,具体的为三乙烯二胺甲酸盐。
所述发泡剂为深圳市英荃化工有限公司生产的YQ-100Y微球发泡剂。
所述填料为纳米氧化锌。
(2)控制螺杆挤出机内温度在80℃之间,压缩比为1:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;其中,所述离型材料为离型膜。
(3)控制烘箱温度为100℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。其中,所述基材为起毛纺织布。
实施例4
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯85份、催化剂2份、发泡剂1.5份、填料10份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为-OH封端的聚氨酯预聚体;B组分为-NCO封端的聚氨酯预聚体。
所述催化剂为延迟性催化剂,具体的为双(二甲胺基乙基)醚衍生物。
所述发泡剂为深圳市英荃化工有限公司生产的YQ-125Y微球发泡剂。
所述填料为纳米碳酸钙与轻质碳酸钙的混合物。
(2)控制螺杆挤出机内温度在100℃之间,压缩比为2:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;其中,所述离型材料为离型纸。
(3)控制烘箱温度为120℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。其中,所述基材为柔性塑料卷材。
实施例5
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯95份、催化剂3份、填料25份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为聚酯二醇与聚醚二醇的混合物;B组分为甲苯二异氰酸酯与液化二苯基亚甲基二异氰酸酯的混合物。
所述催化剂为热敏性催化剂,具体的为三乙烯二胺双氰基醋酸盐。
所述填料为重质碳酸钙、纳米二氧化硅与纳米氧化锌的混合物。
(2)控制螺杆挤出机内温度在150℃之间,压缩比为1.5:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;其中,所述离型材料为离型带。
(3)控制烘箱温度为150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。其中,所述基材为柔性塑料发泡卷材。
实施例6
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯100份以及催化剂1.5份混合后加入到螺杆挤出机中;
其中,所述无溶剂聚氨酯通过以下方法制得:
将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。其中,A组分为-OH封端的聚氨酯预聚体;B组分为-NCO封端的聚氨酯预聚体。
所述催化剂为温控型催化剂,具体的为1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对辛酸盐。
(2)控制螺杆挤出机内温度在120℃之间,压缩比为1:1的条件下,使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;其中,所述离型材料为离型膜。
(3)控制烘箱温度为130℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。其中,所述基材为二层皮革。
本发明中的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、双(二甲胺基乙基)醚、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对甲苯磺酸盐或1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯乳酸盐同样可以实现无溶剂聚氨酯的柔性复合材料的制备。本发明涉及柔性复合材料,如合成革、人造革、汽车内饰材料、高铁和飞机座椅蒙皮材料、家居装饰材料、柔性包装材料等技术领域,特别涉及基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印技术。
Claims (10)
1.一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂0~3份、填料0~60份混合后加入到螺杆挤出机中;
(2)使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;
(3)控制烘箱温度为60℃~150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。
2.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:控制螺杆挤出机内温度在20℃~150℃之间,压缩比为1:1~2:1;所述无溶剂聚氨酯由A组分和B两种组分混合而成,其中,
(1)A组分为含有两个或两个以上-OH的聚合物或-OH封端的聚氨酯预聚体;
(2)B组分为具有两个或两个以上-NCO官能团的异氰酸酯或-NCO封端的聚氨酯预聚体;
(3)将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。
3.根据权利要求2所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:A组分为聚酯二醇、聚醚二醇、聚醚三醇中的一种或几种;
B组分为甲苯二异氰酸酯、液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述催化剂为有机金属类催化剂、胺类催化剂、封闭型催化剂、延迟性催化剂、热敏性催化剂、温控型催化剂中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:有机金属类催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡;
胺类催化剂为二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或二乙烯三胺;
封闭型催化剂为三乙烯二胺甲酸盐;
延迟性催化剂为双(二甲胺基乙基)醚或双(二甲胺基乙基)醚衍生物;
热敏性催化剂为三乙烯二胺双氰基醋酸盐;
温控型催化剂为1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对甲苯磺酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯乳酸盐或1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对辛酸盐。
6.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵或微球发泡剂。
7.根据权利要求6所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述微球发泡剂为核壳结构,外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物,内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒;直径为10~45微米。
8.根据权利要求6或7所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述微球发泡剂为YQ-100Y、YQ-125Y或YQ-135Y微球发泡剂。
9.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述填料为胶体碳酸钙、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化锌中的一种或两种;所述离型材料为离型纸、离型带或离型膜;所述基材为无纺布、纺织布、起毛纺织布、柔性塑料卷材或二层皮革。
10.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:
(1)通过控制狭缝式模头的缝隙大小,调解打印涂层的厚度;
(2)通过控制狭缝式模头的开合方式,调节打印涂层的形状;
(3)打印在离型材料上时,打印一层,或通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式模头挤出,将多层涂层叠加打印。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109485904A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-19 | 万华化学集团股份有限公司 | 用于成型机清理的组合物及其制备方法 |
CN110862673A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-06 | 诺思贝瑞新材料科技(苏州)有限公司 | 一种3d打印用发泡热塑性弹性体材料及其制备方法 |
WO2020127484A1 (de) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Sika Technology Ag | Verfahren für den 3d-druck von zweikomponentigen polyurethanzusammensetzungen |
CN111534083A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-14 | 北京理工大学 | 一种热熔反应型聚氨酯材料及其制备方法和应用 |
WO2021001479A1 (en) | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Sika Technology Ag | Two-component polyurethane composition for the production of large scale models and tools by 3d printing |
WO2023024605A1 (zh) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | 浙江凯瑞博科技有限公司 | 一种新型印刷材料及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110070447A1 (en) * | 2004-06-21 | 2011-03-24 | Hexcel Composites, Ltd. | Crystalline Resin Sandwich Films |
CN103031736A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 陕西科技大学 | 基于注流涂布的无溶剂多组分聚氨酯合成革的制备方法 |
CN103087285A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-08 | 陕西科技大学 | 合成革用无溶剂湿法发泡聚氨酯的制备方法及采用无溶剂湿法发泡聚氨酯制备合成革的方法 |
CN105002738A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-28 | 陕西科技大学 | 一种合成革用无溶剂湿气固化树脂的制备方法及应用方法 |
-
2016
- 2016-06-30 CN CN201610505546.1A patent/CN106142564B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110070447A1 (en) * | 2004-06-21 | 2011-03-24 | Hexcel Composites, Ltd. | Crystalline Resin Sandwich Films |
CN103031736A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 陕西科技大学 | 基于注流涂布的无溶剂多组分聚氨酯合成革的制备方法 |
CN103087285A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-08 | 陕西科技大学 | 合成革用无溶剂湿法发泡聚氨酯的制备方法及采用无溶剂湿法发泡聚氨酯制备合成革的方法 |
CN105002738A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-10-28 | 陕西科技大学 | 一种合成革用无溶剂湿气固化树脂的制备方法及应用方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109485904A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-03-19 | 万华化学集团股份有限公司 | 用于成型机清理的组合物及其制备方法 |
WO2020127484A1 (de) | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Sika Technology Ag | Verfahren für den 3d-druck von zweikomponentigen polyurethanzusammensetzungen |
CN113166355A (zh) * | 2018-12-21 | 2021-07-23 | Sika技术股份公司 | 双组分聚氨酯组合物的3d打印方法 |
CN113166355B (zh) * | 2018-12-21 | 2023-12-22 | Sika技术股份公司 | 双组分聚氨酯组合物的3d打印方法 |
WO2021001479A1 (en) | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Sika Technology Ag | Two-component polyurethane composition for the production of large scale models and tools by 3d printing |
CN110862673A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-03-06 | 诺思贝瑞新材料科技(苏州)有限公司 | 一种3d打印用发泡热塑性弹性体材料及其制备方法 |
CN111534083A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-14 | 北京理工大学 | 一种热熔反应型聚氨酯材料及其制备方法和应用 |
WO2023024605A1 (zh) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | 浙江凯瑞博科技有限公司 | 一种新型印刷材料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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