CN107987495A - 一种微孔结构3d打印诱杀虫材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，由以下质量份数物质构成：ABS15%—30%、植物纤维粉3.5%—25%、硫酸铜粉1.5%—6.5%、柠檬烯2.1%—3.6%、夜光粉5%—13%、纳米抗菌剂5%—20%、杀虫剂8%—21%、有机硅光扩散剂3%—7%、颜色粉末0.1%—0.5%、固化剂1.5%—4.5%、碳酸钙粉3.5%—8.5%、石墨烯4.1%—8%、交联剂4%—12%，偶联剂3.5%—8.5%、增韧剂0.5%—1.5%，余量为聚乳酸。且制备方法包括配置基材，初步混合，二次混合及改性造型等四步步骤。本发明可有效的提高杀虫产品生产加工成型能力和产品的结构稳定性和可靠性，同时一方面可有效的提高杀虫效果持久性和稳定性，另一方面在杀虫作业构成中，可充分利用害虫的趋光性对害虫进行诱导杀灭，从而有效的提高杀虫作业的工作效率。

Description

一种微孔结构3D打印诱杀虫材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，属3D打印技术领域。

背景技术

目前在户外活动、日常生活中，往往需要借助杀虫产品对蚊虫类害虫、影响人们身体健康、正常生活、工作的各类及危害农作物等健康发育的害虫进行驱除，为了满足这些使用需要，当前开发出了大量的杀虫产品，但在实际使用中发现，当前所使用的杀虫产品一方面存在产品结构类型多样，使用方法不同，一般为液体直接喷洒，或固体点燃进行烟熏的方式进行杀虫作业，虽然可以一定程度满足使用的需要，但在使用时均不同程度存在转运、保存及使用灵活性和可靠性差，使用时安装定位能力不足，另一方面存在杀虫作业持续性和稳定性差，不能长期持续进行杀虫作业，从而严重影响了杀虫作业效果的可靠性，同时，当前的杀虫产品在进行杀虫作业时，往往也缺乏对害虫的诱导能力，从而导致杀虫作业效果进一步降低，针对这一问题，在当今3D打印技术快速发展、推广的前提下，如何开发一种全新的可通过3D打印作业进行批量生产加工成型、具有良好的结构稳定性和杀虫效果持久性的新型杀虫产品，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种微孔结构3D打印诱杀虫材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，由以下质量份数物质构成：ABS15%—30%、植物纤维粉3.5%—25%、硫酸铜粉1.5%—6.5%、柠檬烯2.1%—3.6%、夜光粉5%—13%、纳米抗菌剂5%—20%、杀虫剂8%—21%、有机硅光扩散剂3%—7%、颜色粉末0.1%—0.5%、固化剂1.5%—4.5%、碳酸钙粉3.5%—8.5%、石墨烯4.1%—8%、交联剂4%—12%，偶联剂3.5%—8.5%、增韧剂0.5%—1.5%，余量为聚乳酸。

进一步的，所述的硫酸铜粉、颜色粉末和碳酸钙粉均为100—500目的粉末结构，植物纤维粉、石墨烯纤维长度均为0.5—10毫米。

进一步的，所述的ABS和聚乳酸均为直径为0.5—5毫米颗粒结构。

进一步的，所述的颜色粉末包括有机颜料及无机颜料中的任意一种，其中机颜料为大红粉、偶淡黄、酞青蓝中的任意一种，无机颜料为钛白、锌钡白、铅镉黄、铁蓝中的任意一种。

进一步的，所述的纳米抗菌剂为二氧化钛颗粒及纳米银颗粒中的任意一种或两种共用，且当二氧化钛颗粒及纳米银颗粒共用时，二氧化钛颗粒与纳米银颗粒以任意比例混合，且二氧化钛颗粒和纳米银颗粒为25-100nm粉末结构。

进一步的，所述的增韧剂为热固性弹性体及热塑性弹性体中的任意一种；固化剂多胺类及酸酐类物质。

进一步的，所述的杀虫剂为氯氟醚菊酯、氯氰菊酯、丙炔菊酯、丙烯菊酯、ES生物菊酯中的任意一种或任意几种按任意比例混合使用。

进一步的，所述的交联剂为苯三甲酸、乙酰乙酸甲酯中的任意一种或两种以任意比例混合使用；偶联剂为铬络合物偶联剂、铝酸酯偶联剂中的任意一种或两种以任意比例混合使用。

一种微孔结构3D打印诱杀虫材料制备方法，包括以下步骤：

第一步，配置基材，首先将聚乳酸和AB混合，然后通过超声波搅拌装置对混合物料进行搅拌均匀，并在搅拌过程中，通过辐照加热设备在10—30分钟将混合物加热到217℃—240℃，使混合物达到熔融态并搅拌均匀，然后保温1—10分钟备用；

第二步，初步混合，在10—20分钟内，向第一步制备的熔融态混合物中依次完成植物纤维粉、硫酸铜粉、纳米抗菌剂、颜色粉末、碳酸钙粉、石墨烯添加混合作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌5—20分钟；

第三步，二次混合，完成第二步后，向第二步制备的混合物在10—20完成柠檬烯、夜光粉、杀虫剂、有机硅光扩散剂添加，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌5—20分钟；

第四步，改性造型，完成第三步后，在5—10分钟内，向向第三步制备的混合物中依次完成固化剂、交联剂、偶联剂和增韧剂添加作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，在10—50分钟内在搅拌状态下匀速冷却至70℃—150℃，然后将混合物添加到螺旋挤出机中进行挤出作业，制备得到成品。

本发明生产原料获取容易，生产成本低廉，污染性及毒性低，生产工艺简单易掌握，可有效的提高杀虫产品生产加工成型能力和产品的结构稳定性和可靠性，同时一方面可有效的提高杀虫效果持久性和稳定性，另一方面在杀虫作业构成中，可充分利用害虫的趋光性对害虫进行诱导杀灭，从而有效的提高杀虫作业的工作效率。

附图说明

图1为本发明杀虫时间、害虫种群密度及植被发育情况汇总曲线图；

图2为本发明与传统杀虫材料杀虫率对比曲线图；

图3为本发明制备方法流程示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1—2所示，一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，由以下质量份数物质构成：ABS15%、植物纤维粉5%、硫酸铜粉6.5%、柠檬烯3.6%、夜光粉10%、纳米二氧化钛颗粒15%、氯氟醚菊酯杀虫剂10%、有机硅光扩散剂3%、酞青蓝0.5%、多胺类固化剂2.5%、碳酸钙粉7.5%、石墨烯4.1%、苯三甲酸交联剂6%，铬络合物偶联剂3.5%、热固性弹性体0.5%，余量为聚乳酸。

本实施例中，所述的硫酸铜粉、颜色粉末和碳酸钙粉均为350目的粉末结构，植物纤维粉、石墨烯纤维长度均为0.8毫米。

本实施例中，所述的ABS和聚乳酸均为直径为1.5毫米颗粒结构。

本实施例中，所述的二氧化钛颗粒为80nm粉末结构。

如图3所示，一种微孔结构3D打印诱杀虫材料制备方法，包括以下步骤：

第一步，配置基材，首先将聚乳酸和AB混合，然后通过超声波搅拌装置对混合物料进行搅拌均匀，并在搅拌过程中，通过辐照加热设备在15分钟将混合物加热到220℃，使混合物达到熔融态并搅拌均匀，然后保温5分钟备用；

第二步，初步混合，在15分钟内，向第一步制备的熔融态混合物中依次完成植物纤维粉、硫酸铜粉、纳米二氧化钛颗粒、酞青蓝、碳酸钙粉、石墨烯添加混合作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌20分钟；

第三步，二次混合，完成第二步后，向第二步制备的混合物在10完成柠檬烯、夜光粉、氯氟醚菊酯杀虫剂、有机硅光扩散剂添加，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌8分钟；

第四步，改性造型，完成第三步后，在10分钟内，向向第三步制备的混合物中依次完成多胺类固化剂、苯三甲酸交联剂、铬络合物偶联剂和热固性弹性体添加作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，在30分钟内在搅拌状态下匀速冷却至80℃，然后将混合物添加到螺旋挤出机中进行挤出作业，制备得到成品。

实施例2

如图1—2所示，一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，由以下质量份数物质构成：ABS30%、植物纤维粉25%、硫酸铜粉1.5%、柠檬烯2.1%、夜光粉13%、纳米银颗粒5%、丙烯菊酯杀虫剂21%、有机硅光扩散剂7%、铅镉黄0.1%、酸酐类固化剂4.5%、碳酸钙粉3.5%、石墨烯8%、乙酰乙酸甲酯交联剂12%，铝酸酯偶联剂8.5%、热塑性弹性体增韧剂1.5%，余量为聚乳酸。

本实施例中，所述的硫酸铜粉、颜色粉末为100目的粉末结构，碳酸钙粉为300目的粉末结构，植物纤维粉、石墨烯纤维长度均为1毫米。

本实施例中，所述的ABS和聚乳酸均为直径为3.5毫米颗粒结构。

本实施例中，所述的纳米银颗粒为100nm粉末结构。

如图3所示，一种微孔结构3D打印诱杀虫材料制备方法，包括以下步骤：

第一步，配置基材，首先将聚乳酸和AB混合，然后通过超声波搅拌装置对混合物料进行搅拌均匀，并在搅拌过程中，通过辐照加热设备在10分钟将混合物加热到230℃，使混合物达到熔融态并搅拌均匀，然后保温6分钟备用；

第二步，初步混合，在20分钟内，向第一步制备的熔融态混合物中依次完成植物纤维粉、硫酸铜粉、纳米银颗粒、铅镉黄、碳酸钙粉、石墨烯添加混合作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌20分钟；

第三步，二次混合，完成第二步后，向第二步制备的混合物在20完成柠檬烯、夜光粉、丙烯菊酯杀虫剂、有机硅光扩散剂添加，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌20分钟；

第四步，改性造型，完成第三步后，在10分钟内，向向第三步制备的混合物中依次完成酸酐类固化剂、乙酰乙酸甲酯交联剂、铝酸酯偶联剂和热塑性弹性体增韧剂添加作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，在10分钟内在搅拌状态下匀速冷却至150℃，然后将混合物添加到螺旋挤出机中进行挤出作业，制备得到成品。

对实施例1—2中本发明所涉及D打印用夜光杀虫材料机械强度性能测试，结果详见下表：

对实施例1—3中本发明所涉及D打印用夜光杀虫材料杀虫性能测试，结果详见下表：

本发明生产原料获取容易，生产成本低廉，污染性及毒性低，生产工艺简单易掌握，可有效的提高杀虫产品生产加工成型能力和产品的结构稳定性和可靠性，同时一方面可有效的提高杀虫效果持久性和稳定性，另一方面在杀虫作业构成中，可充分利用害虫的趋光性对害虫进行诱导杀灭，从而有效的提高杀虫作业的工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，由以下质量份数物质构成：ABS15%—30%、植物纤维粉3.5%—25%、硫酸铜粉1.5%—6.5%、柠檬烯2.1%—3.6%、夜光粉5%—13%、纳米抗菌剂5%—20%、杀虫剂8%—21%、有机硅光扩散剂3%—7%、颜色粉末0.1%—0.5%、固化剂1.5%—4.5%、碳酸钙粉3.5%—8.5%、石墨烯4.1%—8%、交联剂4%—12%，偶联剂3.5%—8.5%、增韧剂0.5%—1.5%，余量为聚乳酸。

2.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的硫酸铜粉、颜色粉末和碳酸钙粉均为100—500目的粉末结构，植物纤维粉、石墨烯纤维长度均为0.5—10毫米。

3.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的ABS和聚乳酸均为直径为0.5—5毫米颗粒结构。

4.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的颜色粉末包括有机颜料及无机颜料中的任意一种，其中机颜料为大红粉、偶淡黄、酞青蓝中的任意一种，无机颜料为钛白、锌钡白、铅镉黄、铁蓝中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的纳米抗菌剂为二氧化钛颗粒及纳米银颗粒中的任意一种或两种共用，且当二氧化钛颗粒及纳米银颗粒共用时，二氧化钛颗粒与纳米银颗粒以任意比例混合，且二氧化钛颗粒和纳米银颗粒为25-100nm粉末结构。

6.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的增韧剂为热固性弹性体及热塑性弹性体中的任意一种；固化剂多胺类及酸酐类物质。

7.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的杀虫剂为氯氟醚菊酯、氯氰菊酯、丙炔菊酯、丙烯菊酯、ES生物菊酯中的任意一种或任意几种按任意比例混合使用。

8.根据权利要求1所述的一种微孔结构3D打印诱杀虫材料，其特征在于，所述的交联剂为苯三甲酸、乙酰乙酸甲酯中的任意一种或两种以任意比例混合使用；偶联剂为铬络合物偶联剂、铝酸酯偶联剂中的任意一种或两种以任意比例混合使用。

9.一种微孔结构3D打印诱杀虫材料制备方法，其特征在于，所述的微孔结构3D打印诱杀虫材料制备方法包括以下步骤：

第一步，配置基材，首先将聚乳酸和AB混合，然后通过超声波搅拌装置对混合物料进行搅拌均匀，并在搅拌过程中，通过辐照加热设备在10—30分钟将混合物加热到217℃—240℃，使混合物达到熔融态并搅拌均匀，然后保温1—10分钟备用；

第二步，初步混合，在10—20分钟内，向第一步制备的熔融态混合物中依次完成植物纤维粉、硫酸铜粉、纳米抗菌剂、颜色粉末、碳酸钙粉、石墨烯添加混合作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌5—20分钟；

第三步，二次混合，完成第二步后，向第二步制备的混合物在10—20完成柠檬烯、夜光粉、杀虫剂、有机硅光扩散剂添加，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，对物料保温搅拌5—20分钟；

第四步，改性造型，完成第三步后，在5—10分钟内，向向第三步制备的混合物中依次完成固化剂、交联剂、偶联剂和增韧剂添加作业，并在添加混合过程中保持混合物搅拌状态和温度不变，并在完成搅拌作业后，在10—50分钟内在搅拌状态下匀速冷却至70℃—150℃，然后将混合物添加到螺旋挤出机中进行挤出作业，制备得到成品。