CN106336195A - 一种新型3d打印用粘土材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型3D打印用粘土材料的制备方法,属于3D打印用材料制备技术领域,所述新型3D打印用粘土材料是经过粘土料制备、碳酸钙粉末制备、草木灰制备、低温粉碎、添加特定合成剂和淀粉合成剂改性、挤压造粒等步骤制备的。本发明的粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景。

Description

一种新型3D打印用粘土材料的制备方法
【技术领域】
本发明属于3D打印用材料制备技术领域,具体涉及一种新型3D打印用粘土材料的制备方法。
【背景技术】
3D打印技术又称增材制造技术,是快速成型领域的一种新兴技术,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。随着3D打印技术的发展和应用,材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用,材料成为限制3D打印技术未来走向的关键因素之一。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等,除此之外,彩色石膏材料、人造骨粉、细胞生物原料、木质材料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。
粘土作为人类应用最早的无机材料之一,具有存量丰富、成本低廉的优点,至今依然是人们生活中应用最多的无机材料,粘土不仅可用于陶瓷材料的烧制,房屋修建、铺设道路等,还能用于工业,如高分子材料中的填料、废水的处理、金属的冶炼等。随着3D打印技术的发展,各种材料被应用于3D打印,传统材料的使用方法也发生了改变,3D打印技术的出现,同样为粘土的使用方法提供了新的思路。在利用3D打印技术成型陶瓷产品的时候,人们使用的3D打印材料都是通过粘土烧制而成的陶瓷粉末,然后通过直接或间接的方法得到陶瓷产品,但陶瓷粉末的制备方法复杂且成本高昂,严重阻碍了3D打印技术在陶瓷成型上的发展和应用。粘土本身具有优异的粘性和可塑性,可直接成型制成陶瓷坯体,然后烧结得到陶瓷,但由于工艺、技术的缺陷,成型的陶瓷胚体具有结构简单,尺寸精度差等缺点,严重限制了粘土及其制品在生活中的应用,如果将3D打印技术用于粘土进而成型得到陶瓷,完全可以完善并解决上述的缺陷,因此,将粘土用于3D打印成型对粘土及其制品在生活中的应用具有重要意义和市场价值。
未经过改性处理的粘土材料不适用于3D打印成型,高塑性的粘土力学性能较差,不利于成型过程中的支撑和造型,而力学性能好的粘土粘结性和塑性较差,不利于成型过程中的粘结和挤出,因而,需要对粘土进行改性处理,得到适合用于3D打印技术的粘土材料,是粘土能用于3D打印技术的前提条件。
【发明内容】
本发明提供一种新型3D打印用粘土材料的制备方法,以解决未经过改性处理的粘土材料学性能较差,不利于成型过程中的支撑和造型等问题,本发明的粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种新型3D打印用粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:取pH为7.8-11.5的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过300-400目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250-300目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1200-1400℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-95--108℃下将混合物粉碎2-3h,过筛后得到90-100目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至150-160℃,在转速为50-80r/min下捏合4-5h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-95--108℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为120-125℃,转速为100-115r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至105-125℃,在转速为100-300r/min下反应40-60min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至130-150℃,在转速为200-300r/min下反应180-240min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至110-120℃,在转速为100-200r/min下反应90-150min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为22-25Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1%-1.4%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为28-32℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.2h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为34-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.6-0.8h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥,制得含水量≤6%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过60-80目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
进一步地,步骤S51中所述调节剂为JINHASS。
进一步地,步骤S51中所述强化剂为701粉强化剂。
进一步地,步骤S51中所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙。
进一步地,步骤S51中所述架桥剂为丙烯酸型相容剂。
进一步地,步骤S52中所述增韧剂为碳化硅晶须。
进一步地,步骤S52中所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂。
进一步地,步骤S52中所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101。
进一步地,步骤S53中所述抗霉剂为邻苯基苯酚。
进一步地,步骤S53中所述终止剂为苯乙烯。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明的粘土材料具有塑性好,易成型,力学性能好,精度高的优点,适用于3D打印成型技术,促进了3D打印成型技术的推广应用,具有广阔的市场前景;
(2)本发明制得的产品尺寸精度好,成型形状容易控制,且方法简单可靠,成本低廉。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明,通过以下实施例加以说明,这些实施例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
在实施例中,所述新型3D打印用粘土材料,包括以下质量配比的原料:粘土料:碳酸钙粉末:草木灰:特定合成剂:淀粉合成剂=25-30:8-16:6-10:6-8:4-6;
所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂15-20份、强化剂10-20份、安定剂8-16份、架桥剂8-16份、增韧剂6-12份、增稠剂6-12份、稳定剂4-8份、抗霉剂2-6份、终止剂2-6份;
所述调节剂为JINHASS;
所述强化剂为701粉强化剂;
所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙;
所述架桥剂为丙烯酸型相容剂;
所述增韧剂为碳化硅晶须;
所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101;
所述抗霉剂为邻苯基苯酚;
所述终止剂为苯乙烯;
所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:木薯淀粉100-200份、甘油三酯45-80份、过碳酰胺45-80份、氢氧化钾25-40份、环氧氯丙烷20-40份;
所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:取pH为7.8-11.5的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过300-400目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250-300目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1200-1400℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-95--108℃下将混合物粉碎2-3h,过筛后得到90-100目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至150-160℃,在转速为50-80r/min下捏合4-5h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-95--108℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为120-125℃,转速为100-115r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至105-125℃,在转速为100-300r/min下反应40-60min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至130-150℃,在转速为200-300r/min下反应180-240min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至110-120℃,在转速为100-200r/min下反应90-150min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为22-25Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1%-1.4%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为38-32℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.2h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为34-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.6-0.8h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥,制得含水量≤6%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过60-80目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种新型3D打印用粘土材料,包括以下质量配比的原料:粘土料:碳酸钙粉末:草木灰:特定合成剂:淀粉合成剂=28:12:8:6:5;
所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂18份、强化剂15份、安定剂12份、架桥剂12份、增韧剂8份、增稠剂8份、稳定剂6份、抗霉剂4份、终止剂4份;
所述调节剂为JINHASS;
所述强化剂为701粉强化剂;
所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙;
所述架桥剂为丙烯酸型相容剂;
所述增韧剂为碳化硅晶须;
所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101;
所述抗霉剂为邻苯基苯酚;
所述终止剂为苯乙烯;
所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:木薯淀粉150份、甘油三酯60份、过碳酰胺60份、氢氧化钾30份、环氧氯丙烷30份;
所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:取pH为7.8的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过300-400目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1200℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-95℃下将混合物粉碎3h,过筛后得到90目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至150℃,在转速为50r/min下捏合5h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-95℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为120℃,转速为100-r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至110℃,在转速为200r/min下反应50min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至140℃,在转速为250r/min下反应210min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至115℃,在转速为150r/min下反应120min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为23Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1.1%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为30℃,搅拌转速为70r/min下进行交联接枝反应1.1h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为35℃,搅拌转速为70r/min下进行交联反应0.7h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为140℃下干燥,制得含水量为6%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过70目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
实施例2
一种新型3D打印用粘土材料,包括以下质量配比的原料:粘土料:碳酸钙粉末:草木灰:特定合成剂:淀粉合成剂=25:8:6:6:4;
所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂15份、强化剂10份、安定剂8份、架桥剂8份、增韧剂6份、增稠剂6份、稳定剂4份、抗霉剂2份、终止剂2份;
所述调节剂为JINHASS;
所述强化剂为701粉强化剂;
所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙;
所述架桥剂为丙烯酸型相容剂;
所述增韧剂为碳化硅晶须;
所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101;
所述抗霉剂为邻苯基苯酚;
所述终止剂为苯乙烯;
所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:木薯淀粉100份、甘油三酯45份、过碳酰胺45份、氢氧化钾25份、环氧氯丙烷20份;
所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:取pH为11.5的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过400目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250-300目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1400℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-108℃下将混合物粉碎2h,过筛后得到90目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至160℃,在转速为80r/min下捏合4h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-108℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为125℃,转速为115r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至105℃,在转速为100r/min下反应60min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至130℃,在转速为200r/min下反应240min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至110℃,在转速为100r/min下反应150min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为22Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为28℃,搅拌转速为60r/min下进行交联接枝反应1.2h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为34℃,搅拌转速为60r/min下进行交联反应0.8h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135℃下干燥,制得含水量为4%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过60目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
实施例3
一种新型3D打印用粘土材料,包括以下质量配比的原料:粘土料:碳酸钙粉末:草木灰:特定合成剂:淀粉合成剂=30:16:10:8:6;
所述特定合成剂以重量份为单位,包括以下原料:调节剂20份、强化剂20份、安定剂16份、架桥剂16份、增韧剂12份、增稠剂12份、稳定剂8份、抗霉剂6份、终止剂6份;
所述调节剂为JINHASS;
所述强化剂为701粉强化剂;
所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙;
所述架桥剂为丙烯酸型相容剂;
所述增韧剂为碳化硅晶须;
所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂;
所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101;
所述抗霉剂为邻苯基苯酚;
所述终止剂为苯乙烯;
所述淀粉合成剂以重量份为单位,包括以下原料:木薯淀粉200份、甘油三酯80份、过碳酰胺80份、氢氧化钾40份、环氧氯丙烷40份;
所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,包括以下步骤:
S1:取pH为9.5的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过350目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1300℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-100℃下将混合物粉碎2.5h,过筛后得到90目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至155℃,在转速为70r/min下捏合4.5h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-100℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为120℃,转速为100r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至125℃,在转速为300r/min下反应40min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至150℃,在转速为300r/min下反应180min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至120℃,在转速为200r/min下反应90min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为25Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1.4%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为32℃,搅拌转速为80r/min下进行交联接枝反应1h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为38℃,搅拌转速为80r/min下进行交联反应0.6h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为145℃下干燥,制得含水量为5%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过80目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
实施例1-3中的淀粉合成剂性能参数如下表所示。
实施例1-3中的3D打印用粘土材料性能参数如下表所示。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明,对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:取pH为7.8-11.5的土壤,自然风干后放入行星式球磨机研磨,把土壤粉末过300-400目筛,制得原材料的粘土料;
S2:将石头粉碎过250-300目筛后制得碳酸钙粉末;
S3:将包括植物、落叶、残渣在1200-1400℃下处理后制得草木灰;
S4:将步骤S1制得的粘土料、步骤S2制得的碳酸钙粉末、步骤S3制得的草木灰混合后放入低温粉碎机中,在温度为-95--108℃下将混合物粉碎2-3h,过筛后得到90-100目的物料A;
S5:向步骤S4制得的物料A中加入特定合成剂,升温至150-160℃,在转速为50-80r/min下捏合4-5h,然后冷却至室温,制得物料B;
S6:将步骤S5制得的物料B在温度为-95--108℃下粉碎,加入淀粉合成剂混合均匀,将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中,在温度为120-125℃,转速为100-115r/min下,经挤压造粒,制得新型3D打印用粘土材料;
步骤S5中所述特定合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S51:将调节剂、强化剂、安定剂、架桥剂混合升温至105-125℃,在转速为100-300r/min下反应40-60min,制得物料A;
S52:向步骤S51制得的物料A中加入增韧剂、增稠剂、稳定剂混合后升温至130-150℃,在转速为200-300r/min下反应180-240min,制得物料B;
S53:向步骤S52制得的物料B中加入抗霉剂、终止剂混合后降温至110-120℃,在转速为100-200r/min下反应90-150min,制得特定合成剂;
步骤S6中所述淀粉合成剂的制备方法,包括以下步骤:
S61:配制浓度为22-25Be’的木薯淀粉浆A;
S62:向步骤S61中的木薯淀粉浆A加入浓度为1%-1.4%甘油三酯、过碳酰胺,然后在温度为28-32℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联接枝反应1-1.2h,制得浆料B;
S63:向步骤S62的浆料B中加入氢氧化钾和环氧氯丙烷,然后在温度为34-38℃,搅拌转速为60-80r/min下进行交联反应0.6-0.8h,制得浆料C;
S64:将步骤S63的浆料C输送至滚筒式干燥机中进行预糊化并在温度为135-145℃下干燥,制得含水量≤6%的物料D;
S65:将步骤S64的物料D粉碎、过60-80目筛后风送至旋风式分离器进行收集,制得淀粉合成剂。
2.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S51中所述调节剂为JINHASS。
3.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S51中所述强化剂为701粉强化剂。
4.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S51中所述安定剂组成成分为盐石膏、磷石膏、氟石膏、氧化铁、氧化钙。
5.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S51中所述架桥剂为丙烯酸型相容剂。
6.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S52中所述增韧剂为碳化硅晶须。
7.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S52中所述增稠剂为纤维素醚类增稠剂。
8.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S52中所述稳定剂为粘土稳定剂BSA-101。
9.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S53中所述抗霉剂为邻苯基苯酚。
10.根据权利要求1所述新型3D打印用粘土材料的制备方法,其特征在于,步骤S53中所述终止剂为苯乙烯。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107042302A (zh) * 2017-03-16 2017-08-15 张丹丹 一种用于热铸工艺中管件的3d打印材料
CN107446078A (zh) * 2017-08-01 2017-12-08 安徽原动力生产力促进中心有限公司 一种3d石膏打印工艺

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253925A (zh) * 2013-04-17 2013-08-21 安徽盛仁新型建材有限公司 草木灰混凝土加气保温砖及其生产方法
CN105174907A (zh) * 2015-06-30 2015-12-23 成都新柯力化工科技有限公司 一种3d打印用粘土材料及其制备方法
CN105685114A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 庞用 一种新型无烟蚊香的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253925A (zh) * 2013-04-17 2013-08-21 安徽盛仁新型建材有限公司 草木灰混凝土加气保温砖及其生产方法
CN105174907A (zh) * 2015-06-30 2015-12-23 成都新柯力化工科技有限公司 一种3d打印用粘土材料及其制备方法
CN105685114A (zh) * 2016-03-25 2016-06-22 庞用 一种新型无烟蚊香的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107042302A (zh) * 2017-03-16 2017-08-15 张丹丹 一种用于热铸工艺中管件的3d打印材料
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