CN107177155A - 一种建筑领域用高强度耐紫外线的3d打印材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料包括ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维、月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5‑磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5‑二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH‑560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂、改性助剂和改性填料。本发明还提出上述一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法。本发明制备得到的3D打印材料强度高,具有优异耐紫外线性能。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印材料的技术领域,尤其涉及一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料及其制备方法。
背景技术
ABS作为一种性能优异的热塑性工程塑料,具有强度高,韧性好,电绝缘性好,易于成型加工等特点,被广泛应用于汽车配件、电器制品以及建筑材料等领域。但ABS树脂极易燃烧,极限氧指数仅为18左右,且存在自熄性、易滴落等特点。而ABS作为3D打印材料的一种,其强度和耐紫外线性能无法满足实际使用时的需求,故此亟需设计一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料及其制备方法,制备得到的3D打印材料强度高,具有优异耐紫外线性能。
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂80-120份、聚氯乙烯30-50份、聚丙烯25-35份、聚碳酸酯18-36份、顺丁烯二酸酐30-60份、酚醛树脂2-5份、磷酸三甲酯4-8份、玻璃纤维4-6份、碳纤维2-8份、月桂酸甲酯4-9份、二苯甲烷双马来酰亚胺3-5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐1-3份、2,5-二羟基对苯二甲酸2-5份、苯并三唑1-4份、聚四氟乙烯2-6份、烯丙基磺酸钠2-5份、丙烯酸甲酯2-8份、丙烯酸正丙酯1-6份、硬脂酸镁2-5份、双十二碳醇酯3-8份、硅烷偶联剂KH-5602-6份、过氧化苯甲酰1-8份、增硬改性剂5-15份、改性助剂5-15份、改性填料6-12份。
优选地,增硬改性剂的原料按重量份包括:硅烷偶联剂KH-570 3-6份、蒸馏水5-15份、纳米氧化铝4-8份、云母粉2-5份、稻壳粉1-5份、高岭土2-4份、黄麻3-6份、纳米碳化硅2-4份、纳米二氧化硅3-5份、纳米金刚石4-8份、凹凸棒土2-6份。
优选地,增硬改性剂按如下工艺进行制备:将硅烷偶联剂KH-570和蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热25-35min,接着加入纳米氧化铝、云母粉、稻壳粉、高岭土、黄麻、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、纳米金刚石和凹凸棒土混合均匀,超声分散10-20min,接着调节pH至2.5-3.5,然后放入水浴中加热25-35min,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤2-4次,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入100-120℃烘箱中干燥1-3h,冷却至室温得到增硬改性剂。
优选地,改性助剂的原料按重量份包括:蒸馏水10-20份、乳化剂3-9份、过硫酸钾2-6份、N-苯基马来酰亚胺1-5份、丙烯腈4-8份、苯乙烯3-6份、十二烷基硫醇2-8份。
优选地,改性助剂按如下工艺进行制备:将蒸馏水、乳化剂和过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温至60-70℃,保温10-30min,然后加入N-苯基马来酰亚胺、丙烯腈、苯乙烯和十二烷基硫醇混合均匀,升温至70-80℃,保温6-8h,继续升温至80-90℃,保温0.5-1.5h,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后于70-90℃干燥9-11h得到改性助剂。
优选地,改性填料的原料按重量份包括:碳酸钙5-15份、磷酸氢钙3-6份、二氧化钛2-5份、十六烷基三甲氧基氯化铵1-4份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、六偏硫酸钠2-6份、正硅酸乙酯1-4份。
优选地,改性填料按如下工艺进行制备:将碳酸钙、磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着于650-850r/min转速搅拌3-5h,然后升温至180-220℃,保温5-7h,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散10-30min,接着滴加十六烷基三甲氧基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮和六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌15-25min接着用氨水调节pH至8.5-9.5,然后添加正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温至80-90℃,保温4-8h,接着离心水洗至中性,然后冷却至室温得到改性填料。
本发明的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法,包括:将ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维和改性填料混合均匀,升温至130-150℃,于800-1000r/min转速搅拌40-60min,超声震荡30-50min,然后加入月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂和改性助剂混合均匀,于1200-1400r/min转速搅拌1-2h,冷却至室温,用球磨机研磨粉碎并过15-25μm筛,即得到建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料。
本发明的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料包括ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维、月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂、改性助剂和改性填料,增硬改性剂通过将硅烷偶联剂KH-570和蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热,接着加入纳米氧化铝、云母粉、稻壳粉、高岭土、黄麻、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、纳米金刚石和凹凸棒土混合均匀,超声分散,接着调节pH,然后放入水浴中加热,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入烘箱中干燥,冷却至室温得到增硬改性剂。其中,改性助剂通过将蒸馏水、乳化剂和过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温,保温,然后加入N-苯基马来酰亚胺、丙烯腈、苯乙烯和十二烷基硫醇混合均匀,升温,保温,继续升温,保温,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后干燥得到改性助剂,由于N-苯基马来酰亚胺是带有庞大侧基的极性五元环结构,可迅速提高共聚物分子链的刚性,从而提高共聚物的玻璃化转变,但随着N-苯基马来酰亚胺的增加,共聚物炼段的刚性也随着增加,从而使共聚物熔体的粘度增大,链运动困难,使共聚物的流动性下降,加工性能下降,在此共混物中,N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯、丙烯腈为塑料相,是共混物内部连续相,保证共混物的抗张强度和刚性,橡胶起应力集中物的作用,帮助分散和吸收冲击能量,运用到本发明的3D打印材料中,有效提高了本发明3D打印材料的强度和耐紫外线性能。其中,改性填料提高将碳酸钙、磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着搅拌,然后升温,保温,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散,接着滴加十六烷基三甲氧基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮和六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌接着用氨水调节pH,然后添加正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温,保温,接着离心水洗至中性,然后冷却至室温得到改性填料,运用到本发明的3D打印材料中,有效提高了本发明3D打印材料的强度和耐紫外线性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明,应当了解,实施例只用于说明本发明,而不是用于对本发明进行限定,任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂100份、聚氯乙烯40份、聚丙烯30份、聚碳酸酯22份、顺丁烯二酸酐45份、酚醛树脂3.5份、磷酸三甲酯6份、玻璃纤维5份、碳纤维5份、月桂酸甲酯6.5份、二苯甲烷双马来酰亚胺4份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐2份、2,5-二羟基对苯二甲酸3.5份、苯并三唑2.5份、聚四氟乙烯4份、烯丙基磺酸钠3.5份、丙烯酸甲酯5份、丙烯酸正丙酯3.5份、硬脂酸镁3.5份、双十二碳醇酯5.5份、硅烷偶联剂KH-560 4份、过氧化苯甲酰4.5份、增硬改性剂10份、改性助剂10份、改性填料9份。
实施例2
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂80份、聚氯乙烯50份、聚丙烯25份、聚碳酸酯18份、顺丁烯二酸酐60份、酚醛树脂2份、磷酸三甲酯8份、玻璃纤维4份、碳纤维8份、月桂酸甲酯4份、二苯甲烷双马来酰亚胺5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐1份、2,5-二羟基对苯二甲酸5份、苯并三唑1份、聚四氟乙烯6份、烯丙基磺酸钠2份、丙烯酸甲酯8份、丙烯酸正丙酯1份、硬脂酸镁5份、双十二碳醇酯3份、硅烷偶联剂KH-560 6份、过氧化苯甲酰1份、增硬改性剂15份、改性助剂5份、改性填料12份。
本发明的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法,包括:将ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维和改性填料混合均匀,升温至130℃,于1000r/min转速搅拌40min,超声震荡50min,然后加入月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂和改性助剂混合均匀,于1200r/min转速搅拌2h,冷却至室温,用球磨机研磨粉碎并过15μm筛,即得到建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料。
实施例3
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂120份、聚氯乙烯30份、聚丙烯35份、聚碳酸酯18份、顺丁烯二酸酐60份、酚醛树脂2份、磷酸三甲酯8份、玻璃纤维4份、碳纤维8份、月桂酸甲酯4份、二苯甲烷双马来酰亚胺5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐1份、2,5-二羟基对苯二甲酸5份、苯并三唑1份、聚四氟乙烯6份、烯丙基磺酸钠2份、丙烯酸甲酯8份、丙烯酸正丙酯1份、硬脂酸镁5份、双十二碳醇酯3份、硅烷偶联剂KH-560 6份、过氧化苯甲酰1份、增硬改性剂15份、改性助剂5份、改性填料12份。
增硬改性剂按如下工艺进行制备:按重量份将6份硅烷偶联剂KH-570和5份蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热35min,接着加入4份纳米氧化铝、5份云母粉、1份稻壳粉、4份高岭土、3份黄麻、4份纳米碳化硅、3份纳米二氧化硅、8份纳米金刚石和2份凹凸棒土混合均匀,超声分散20min,接着调节pH至2.5,然后放入水浴中加热35min,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤2次,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入120℃烘箱中干燥1h,冷却至室温得到增硬改性剂。
改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将20份蒸馏水、3份乳化剂和6份过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温至60℃,保温30min,然后加入1份N-苯基马来酰亚胺、8份丙烯腈、3份苯乙烯和8份十二烷基硫醇混合均匀,升温至70℃,保温8h,继续升温至80℃,保温1.5h,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后于70℃干燥11h得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备:按重量份将15份碳酸钙、3份磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着于850r/min转速搅拌3h,然后升温至220℃,保温5h,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将5份二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散10min,接着滴加4份十六烷基三甲氧基氯化铵、3份聚乙烯吡咯烷酮和6份六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌15min接着用氨水调节pH至9.5,然后添加1份正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温至90℃,保温4h,接着离心水洗至中性,然后冷却至室温得到改性填料。
实施例4
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂85份、聚氯乙烯45份、聚丙烯28份、聚碳酸酯35份、顺丁烯二酸酐35份、酚醛树脂4份、磷酸三甲酯5份、玻璃纤维5.5份、碳纤维3份、月桂酸甲酯8份、二苯甲烷双马来酰亚胺3.5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐2.5份、2,5-二羟基对苯二甲酸3份、苯并三唑3份、聚四氟乙烯3份、烯丙基磺酸钠4份、丙烯酸甲酯3份、丙烯酸正丙酯5份、硬脂酸镁3份、双十二碳醇酯7份、硅烷偶联剂KH-560 3份、过氧化苯甲酰7份、增硬改性剂8份、改性助剂12份、改性填料7份。
增硬改性剂按如下工艺进行制备:按重量份将4份硅烷偶联剂KH-570和12份蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热28min,接着加入7份纳米氧化铝、3份云母粉、4份稻壳粉、2.5份高岭土、5份黄麻、2.5份纳米碳化硅、4.5份纳米二氧化硅、5份纳米金刚石和5份凹凸棒土混合均匀,超声分散12min,接着调节pH至3.2,然后放入水浴中加热28min,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤4次,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入105℃烘箱中干燥2.5h,冷却至室温得到增硬改性剂。
改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将12份蒸馏水、8份乳化剂和3份过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温至68℃,保温15min,然后加入4份N-苯基马来酰亚胺、5份丙烯腈、5份苯乙烯和3份十二烷基硫醇混合均匀,升温至78℃,保温6.5h,继续升温至88℃,保温0.8h,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后于85℃干燥9.5h得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备:按重量份将8份碳酸钙、5份磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着于680r/min转速搅拌4.5h,然后升温至185℃,保温6.5h,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将3份二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散25min,接着滴加2份十六烷基三甲氧基氯化铵、4.5份聚乙烯吡咯烷酮和3份六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌22min接着用氨水调节pH至8.8,然后添加3份正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温至82℃,保温7h,接着离心水洗中性,然后冷却至室温得到改性填料。
本发明的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法,包括:将ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维和改性填料混合均匀,升温至135-145℃,于850-950r/min转速搅拌45-55min,超声震荡35-45min,然后加入月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂和改性助剂混合均匀,于1250-1350r/min转速搅拌1.2-1.8h,冷却至室温,用球磨机研磨粉碎并过18-22μm筛,即得到建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料。
实施例5
本发明提出的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其原料按重量份包括:ABS树脂115份、聚氯乙烯35份、聚丙烯32份、聚碳酸酯19份、顺丁烯二酸酐55份、酚醛树脂3份、磷酸三甲酯7份、玻璃纤维4.5份、碳纤维7份、月桂酸甲酯5份、二苯甲烷双马来酰亚胺4.5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐1.5份、2,5-二羟基对苯二甲酸4份、苯并三唑2份、聚四氟乙烯5份、烯丙基磺酸钠3份、丙烯酸甲酯7份、丙烯酸正丙酯2份、硬脂酸镁4份、双十二碳醇酯4份、硅烷偶联剂KH-560 5份、过氧化苯甲酰2份、增硬改性剂12份、改性助剂8份、改性填料11份。
增硬改性剂按如下工艺进行制备:按重量份将5份硅烷偶联剂KH-570和8份蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热32min,接着加入5份纳米氧化铝、4份云母粉、2份稻壳粉、3.5份高岭土、4份黄麻、3.5份纳米碳化硅、3.5份纳米二氧化硅、7份纳米金刚石和3份凹凸棒土混合均匀,超声分散18min,接着调节pH至2.8,然后放入水浴中加热32min,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤2次,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入115℃烘箱中干燥1.5h,冷却至室温得到增硬改性剂。
改性助剂按如下工艺进行制备:按重量份将18份蒸馏水、4份乳化剂和5份过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温至62℃,保温25min,然后加入2份N-苯基马来酰亚胺、7份丙烯腈、4份苯乙烯和7份十二烷基硫醇混合均匀,升温至72℃,保温7.5h,继续升温至82℃,保温1.2h,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后于75℃干燥10.5h得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备:按重量份将12份碳酸钙、4份磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着于820r/min转速搅拌3.5h,然后升温至215℃,保温5.5h,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将4份二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散15min,接着滴加3份十六烷基三甲氧基氯化铵、3.5份聚乙烯吡咯烷酮和5份六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌18min接着用氨水调节pH至9.2,然后添加2份正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温至88℃,保温5h,接着离心水洗中性,然后冷却至室温得到改性填料。
本发明的一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法,包括:将ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维和改性填料混合均匀,升温至145℃,于850r/min转速搅拌55min,超声震荡35min,然后加入月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂和改性助剂混合均匀,于1350r/min转速搅拌1.2h,冷却至室温,用球磨机研磨粉碎并过22μm筛,即得到建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料。
将实施例1-5中的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料运用到实际3D打印生产中,所得到的产品的性能进行检测,得到的数据如表1所示。
表1:
由表1可知,实施例1-实施例5中的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料强度高,具有优异的耐紫外线性能。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,其原料按重量份包括:ABS树脂80-120份、聚氯乙烯30-50份、聚丙烯25-35份、聚碳酸酯18-36份、顺丁烯二酸酐30-60份、酚醛树脂2-5份、磷酸三甲酯4-8份、玻璃纤维4-6份、碳纤维2-8份、月桂酸甲酯4-9份、二苯甲烷双马来酰亚胺3-5份、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐1-3份、2,5-二羟基对苯二甲酸2-5份、苯并三唑1-4份、聚四氟乙烯2-6份、烯丙基磺酸钠2-5份、丙烯酸甲酯2-8份、丙烯酸正丙酯1-6份、硬脂酸镁2-5份、双十二碳醇酯3-8份、硅烷偶联剂KH-560 2-6份、过氧化苯甲酰1-8份、增硬改性剂5-15份、改性助剂5-15份、改性填料6-12份。
2.根据权利要求1所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,增硬改性剂的原料按重量份包括:硅烷偶联剂KH-570 3-6份、蒸馏水5-15份、纳米氧化铝4-8份、云母粉2-5份、稻壳粉1-5份、高岭土2-4份、黄麻3-6份、纳米碳化硅2-4份、纳米二氧化硅3-5份、纳米金刚石4-8份、凹凸棒土2-6份。
3.根据权利要求1或2所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,增硬改性剂按如下工艺进行制备:将硅烷偶联剂KH-570和蒸馏水混合均匀,然后放入水浴中加热25-35min,接着加入纳米氧化铝、云母粉、稻壳粉、高岭土、黄麻、纳米碳化硅、纳米二氧化硅、纳米金刚石和凹凸棒土混合均匀,超声分散10-20min,接着调节pH至2.5-3.5,然后放入水浴中加热25-35min,接着进行固液分离,将分离后的固体用蒸馏水洗涤2-4次,然后加入正丁醇进行蒸馏脱水,然后将脱水后的粉末放入100-120℃烘箱中干燥1-3h,冷却至室温得到增硬改性剂。
4.根据权利要求1-3任一项所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,改性助剂的原料按重量份包括:蒸馏水10-20份、乳化剂3-9份、过硫酸钾2-6份、N-苯基马来酰亚胺1-5份、丙烯腈4-8份、苯乙烯3-6份、十二烷基硫醇2-8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,改性助剂按如下工艺进行制备:将蒸馏水、乳化剂和过硫酸钾混合均匀,通入氮气,升温至60-70℃,保温10-30min,然后加入N-苯基马来酰亚胺、丙烯腈、苯乙烯和十二烷基硫醇混合均匀,升温至70-80℃,保温6-8h,继续升温至80-90℃,保温0.5-1.5h,冷却,冰冻破乳,解冻后抽滤,接着用去离子水洗涤,然后于70-90℃干燥9-11h得到改性助剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,改性填料的原料按重量份包括:碳酸钙5-15份、磷酸氢钙3-6份、二氧化钛2-5份、十六烷基三甲氧基氯化铵1-4份、聚乙烯吡咯烷酮3-5份、六偏硫酸钠2-6份、正硅酸乙酯1-4份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料,其特征在于,改性填料按如下工艺进行制备:将碳酸钙、磷酸氢钙和蒸馏水混合均匀,调节pH至中性,接着于650-850r/min转速搅拌3-5h,然后升温至180-220℃,保温5-7h,倾出上层清液,洗涤,干燥,研磨,冷却至室温得到物料a;将二氧化钛分散于乙醇水溶液中,超声分散10-30min,接着滴加十六烷基三甲氧基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮和六偏硫酸钠混合均匀,磁力搅拌15-25min接着用氨水调节pH至8.5-9.5,然后添加正硅酸乙酯和物料a混合均匀,升温至80-90℃,保温4-8h,接着离心水洗至中性,然后冷却至室温得到改性填料。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述的建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料的制备方法,其特征在于,包括:将ABS树脂、聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、顺丁烯二酸酐、酚醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、碳纤维和改性填料混合均匀,升温至130-150℃,于800-1000r/min转速搅拌40-60min,超声震荡30-50min,然后加入月桂酸甲酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、5-磺酸对苯二甲酸单钾盐、2,5-二羟基对苯二甲酸、苯并三唑、聚四氟乙烯、烯丙基磺酸钠、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丙酯、硬脂酸镁、双十二碳醇酯、硅烷偶联剂KH-560、过氧化苯甲酰、增硬改性剂和改性助剂混合均匀,于1200-1400r/min转速搅拌1-2h,冷却至室温,用球磨机研磨粉碎并过15-25μm筛,即得到建筑领域用高强度耐紫外线的3D打印材料。
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