CN108409913A - 一种3d打印用聚氯乙烯光滑材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

该发明涉及一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1‑乙基‑3‑甲基咪唑‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸盐、184光引发剂，改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK‑130反应制得，铁酸镍改性炭黑由炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍反应制得，锰酸镍锂由草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N‑二甲基甲酰胺和司盘80反应制得，1‑乙基‑3‑甲基咪唑‑2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸盐由2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸、1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚反应制得。该发明具有优异的光滑度。

Description

一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料及其制备方法
技术领域
该发明涉及一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料及其制备方法。
背景技术
聚氯乙烯具有较高的氧指数、不易燃、力学强度高、加工性好等优势。聚氯乙烯被广泛应用于塑料保护贴膜、塑料衣架、塑料仪器外壳、塑料木塑材料、商场购物包装袋、礼盒包装材料、人造革、化工污水排水管道、人造革箱包、塑料饰品等领域。
目前，聚氯乙烯材料在光滑度需要进一步提升。该发明采用改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂制备了3D打印用聚氯乙烯光滑材料，该方法制备的3D打印用聚氯乙烯光滑材料具有优异的光滑度。
发明内容
该发明的目的在于提供一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的光滑度。
为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚按照质量份数比为67：15～23：7～15：9～20：0.5～1：86～101加入到反应釜中，搅拌速度为56～70r/min，维持体系温度35～43 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1～3h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；(2)、将草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N-二甲基甲酰胺和司盘80按照质量份数比为30：9.3～11.3：13.2～15.4：96～123：44～61：2～7添加至反应釜中，搅拌速度为98～105r/min，维持体系温度85～93 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为153～172℃反应3～8h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；(3)、将炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍按照质量份数比为63：31～40：87～95：3～7：9～23：3～9：32～41加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为55～72℃反应25min，将水热反应温度升温至为146～168℃反应2～6h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；(4)、将聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK-130按照质量份数比为81：17～25：8～15：1～5加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～177℃混合反应2～4min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂按照质量份数比为33：32～39：8～17：6～16：12～25：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为81～88r/min，维持体系温度20～28 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
该发明所述的3D打印用聚氯乙烯光滑材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚按照质量份数比为67：15～23：7～15：9～20：0.5～1：86～101加入到反应釜中，搅拌速度为56～70r/min，维持体系温度35～43 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1～3h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的目的为了提高1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐的粘度；所述的乙醚的目的为了降低共沸物的沸点；制备的1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐能调整聚氯乙烯光滑材料粘度和流动性的同时，能缩短聚氯乙烯光滑材料的光固化时间，提高聚氯乙烯光滑材料在3D打印材料表面的光滑度。
(2)、将草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N-二甲基甲酰胺和司盘80按照质量份数比为30：9.3～11.3：13.2～15.4：96～123：44～61：2～7添加至反应釜中，搅拌速度为98～105r/min，维持体系温度85～93 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为153～172℃反应3～8h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；所述的N,N-二甲基甲酰胺和司盘80的目的为了提高物料的分散性；制备的锰酸镍锂能提高聚氯乙烯的结晶度，降低改性聚氯乙烯粉体的尺寸。
(3)、将炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍按照质量份数比为63：31～40：87～95：3～7：9～23：3～9：32～41加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为55～72℃反应25min，将水热反应温度升温至为146～168℃反应2～6h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；所述的炭黑的目的为了提高铁酸镍的分散性；制备的铁酸镍改性炭黑与锰酸镍锂能改善聚氯乙烯在粉碎过程中改性聚氯乙烯颗粒尺寸的均匀性。
(4)、将聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK-130按照质量份数比为81：17～25：8～15：1～5加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～177℃混合反应2～4min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；所述的铁酸镍改性炭黑和锰酸镍锂的目的为了弥补3D打印材料表面存在的缺陷，提高聚氯乙烯光滑材料在3D打印材料表面的光滑度。
(5)、将改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂按照质量份数比为33：32～39：8～17：6～16：12～25：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为81～88r/min，维持体系温度20～28 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
该发明的有益效果在于：
本发明制备的3D打印用聚氯乙烯光滑材料具有流平性好、固化速度快、使用和携带便捷等优势，能解决3D打印材料表面粗糙度大的缺陷，有助于提高3D打印小饰品的表面的美观。
具体实施方式
下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。
实施例1
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、18份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、8份甲酸、10份水、0.6份沸石分子筛和98份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度38 ℃、-0.1MPa条件下减压反应2h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、10.3份草酸镍、14.3份草酸锂、103份水、53份N,N-二甲基甲酰胺和3.5份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度89 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为160℃反应5h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、35.5份草酸亚铁、90份乙醇、4.5份十六烷基三甲基溴化铵、13份水、5份甲酸和36.5份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为65℃反应25min，将水热反应温度升温至为155℃反应4h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、21份铁酸镍改性炭黑、12份锰酸镍锂和3份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应3min，用挤出机在温度178℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、35份丙烯酸、9份甲基丙烯酸甲酯、9份丙烯酸异辛酯、16份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.5份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为85r/min，维持体系温度26 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例2
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、15份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、7份甲酸、9份水、0.5份沸石分子筛和86份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为56r/min，维持体系温度35℃、-0.1MPa条件下减压反应3h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、9.3份草酸镍、13.2份草酸锂、96份水、44份N,N-二甲基甲酰胺和2份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为98r/min，维持体系温度85 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为153℃反应8h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、31份草酸亚铁、87份乙醇、3份十六烷基三甲基溴化铵、9份水、3份甲酸和32份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为55℃反应25min，将水热反应温度升温至为146℃反应6h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、17份铁酸镍改性炭黑、8份锰酸镍锂和1份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173℃混合反应4min，用挤出机在温度176℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、32份丙烯酸、8份甲基丙烯酸甲酯、6份丙烯酸异辛酯、12份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.3份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为81r/min，维持体系温度20 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例3
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、23份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、15份甲酸、20份水、1份沸石分子筛和101份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度43 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、11.3份草酸镍、15.4份草酸锂、123份水、61份N,N-二甲基甲酰胺和7份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为105r/min，维持体系温度93 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为172℃反应3h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、40份草酸亚铁、95份乙醇、7份十六烷基三甲基溴化铵、23份水、9份甲酸和41份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为72℃反应25min，将水热反应温度升温至为168℃反应2h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、25份铁酸镍改性炭黑、15份锰酸镍锂和5份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应2min，用挤出机在温度185℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、39份丙烯酸、17份甲基丙烯酸甲酯、16份丙烯酸异辛酯、25份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、1份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为88r/min，维持体系温度28 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例4
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、20份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、10份甲酸、15份水、0.7份沸石分子筛和90份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度40 ℃、-0.1MPa条件下减压反应2.5h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、10.3份草酸镍、14.4份草酸锂、103份水、55份N,N-二甲基甲酰胺和4.3份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度89 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为166℃反应5h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、36份草酸亚铁、89份乙醇、4份十六烷基三甲基溴化铵、15份水、4份甲酸和37份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为66℃反应25min，将水热反应温度升温至为158℃反应3h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、22份铁酸镍改性炭黑、12份锰酸镍锂和3份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176℃混合反应3min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、36份丙烯酸、11份甲基丙烯酸甲酯、8份丙烯酸异辛酯、17份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.5份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为85r/min，维持体系温度23 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例5
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、18份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、12份甲酸、13份水、0.7份沸石分子筛和92份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为59r/min，维持体系温度39 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1.7h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、9.9份草酸镍、13.8份草酸锂、99份水、53份N,N-二甲基甲酰胺和3.4份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为102r/min，维持体系温度90 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为157℃反应7h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、34份草酸亚铁、93份乙醇、5.2份十六烷基三甲基溴化铵、16份水、5.5份甲酸和38份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为59℃反应25min，将水热反应温度升温至为153℃反应2.3h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、19份铁酸镍改性炭黑、11份锰酸镍锂和1.9份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176℃混合反应3min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、34份丙烯酸、10份甲基丙烯酸甲酯、9份丙烯酸异辛酯、18份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.5份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为84r/min，维持体系温度25 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例6
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、21份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、9份甲酸、14份水、0.8份沸石分子筛和89份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为63r/min，维持体系温度40 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1.7h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、9.9份草酸镍、14.1份草酸锂、115份水、56份N,N-二甲基甲酰胺和5.1份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为101r/min，维持体系温度92 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为162℃反应5.5h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、37份草酸亚铁、88份乙醇、6份十六烷基三甲基溴化铵、13份水、4.5份甲酸和36份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为66℃反应25min，将水热反应温度升温至为155℃反应3.8h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、20份铁酸镍改性炭黑、11份锰酸镍锂和2.9份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应3min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、37份丙烯酸、10份甲基丙烯酸甲酯、13份丙烯酸异辛酯、22份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.6份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为87r/min，维持体系温度26 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例7
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、20份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、8份甲酸、14份水、0.6份沸石分子筛和96份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为68r/min，维持体系温度41 ℃、-0.1MPa条件下减压反应2.2h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、10.8份草酸镍、14.4份草酸锂、108份水、57份N,N-二甲基甲酰胺和5.3份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为104r/min，维持体系温度91 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为170℃反应3.5h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、36份草酸亚铁、91份乙醇、4份十六烷基三甲基溴化铵、15份水、5份甲酸和38份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为67℃反应25min，将水热反应温度升温至为155℃反应4h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、21份铁酸镍改性炭黑、11份锰酸镍锂和2份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应3min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、33份丙烯酸、16份甲基丙烯酸甲酯、11份丙烯酸异辛酯、15份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.7份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为83r/min，维持体系温度28 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
实施例8
一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取67份2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、16份1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、15份甲酸、17份水、0.8份沸石分子筛和93份乙醚加入到反应釜中，搅拌速度为68r/min，维持体系温度40 ℃、-0.1MPa条件下减压反应2.3h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；
(2)、称取30份草酸锰、11.2份草酸镍、15.3份草酸锂、120份水、58份N,N-二甲基甲酰胺和6.5份司盘80添加至反应釜中，搅拌速度为103r/min，维持体系温度90 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为171℃反应3h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；
(3)、称取63份炭黑、39份草酸亚铁、88份乙醇、6.3份十六烷基三甲基溴化铵、16份水、4份甲酸和37份草酸镍加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为63℃反应25min，将水热反应温度升温至为152℃反应4h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；
(4)、称取81份聚氯乙烯、20份铁酸镍改性炭黑、11份锰酸镍锂和3.2份BYK-130加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175℃混合反应2.6min，用挤出机在温度179℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；
(5)、称取33份改性聚氯乙烯、33份丙烯酸、13份甲基丙烯酸甲酯、11份丙烯酸异辛酯、19份1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、0.6份184光引发剂加入到反应釜中，搅拌速度为84r/min，维持体系温度25 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
对照例1
本对照例中，不添加1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加锰酸镍锂，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例3
本对照例中，不添加铁酸镍改性炭黑，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例4
本对照例中，配方中选用普通1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐替代实施例1中的1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例5
本对照例中，配方中选用普通锰酸镍锂替代实施例1中的锰酸镍锂，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例6
本对照例中，配方中选用普通炭黑替代实施例1中的铁酸镍改性炭黑，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例7
本对照例中，配方中选用普通聚氯乙烯替代实施例1中的改性聚氯乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
表1 实施例1和对照例1～7制得的3D打印用聚氯乙烯光滑材料的性能参数
实施例1 对照例1 对照例2 对照例3 对照例4 对照例5 对照例6 对照例7
粗糙度/μm 23.4 69.8 45.2 51.8 76.7 52.9 60.3 98.1
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂，所述的改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂的质量份数比为33：32～39：8～17：6～16：12～25：0.3～1，其中，所述的改性聚氯乙烯由聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK-130反应制得，所述的聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK-130的质量份数比为81：17～25：8～15：1～5，所述的铁酸镍改性炭黑由炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍反应制得，所述的炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍的质量份数比为63：31～40：87～95：3～7：9～23：3～9：32～41，所述的锰酸镍锂由草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N-二甲基甲酰胺和司盘80反应制得，所述的草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N-二甲基甲酰胺和司盘80的质量份数比为30：9.3～11.3：13.2～15.4：96～123：44～61：2～7，所述的1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐由2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚反应制得，所述的2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚的质量份数比为67：15～23：7～15：9～20：0.5～1：86～101。
2.根据权利要求1所述一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料的制备方法，其特征在于：所述的3D打印用聚氯乙烯光滑材料是由以下制备方法制得的：(1)、将2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、甲酸、水、沸石分子筛和乙醚按照质量份数比为67：15～23：7～15：9～20：0.5～1：86～101加入到反应釜中，搅拌速度为56～70r/min，维持体系温度35～43 ℃、-0.1MPa条件下减压反应1～3h，将反应釜温度升温至55℃继续反应25min，产物经过滤、500mL乙醇乙烯3次，于45℃、-0.06MPa真空干燥15min，得到1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐；(2)、将草酸锰、草酸镍、草酸锂、水、N,N-二甲基甲酰胺和司盘80按照质量份数比为30：9.3～11.3：13.2～15.4：96～123：44～61：2～7添加至反应釜中，搅拌速度为98～105r/min，维持体系温度85～93 ℃条件下反应45min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为153～172℃反应3～8h，产物经过滤、500mL水超声洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，于55℃、-0.07MPa真空干燥17min，粉碎，2000目筛网筛选，得到锰酸镍锂；(3)、将炭黑、草酸亚铁、乙醇、十六烷基三甲基溴化铵、水、甲酸和草酸镍按照质量份数比为63：31～40：87～95：3～7：9～23：3～9：32～41加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为55～72℃反应25min，将水热反应温度升温至为146～168℃反应2～6h，产物经过滤、500mL水超声洗涤3次、500mL乙醇洗涤1次，于65℃、-0.07MPa真空干燥6min，粉碎、2000目筛网筛选，即得到铁酸镍改性炭黑；(4)、将聚氯乙烯、铁酸镍改性炭黑、锰酸镍锂和BYK-130按照质量份数比为81：17～25：8～15：1～5加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173～177℃混合反应2～4min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，粉碎，在-80℃干燥45min后，粉碎，用1000目筛网筛选，得到改性聚氯乙烯；(5)、将改性聚氯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯、1-乙基-3-甲基咪唑-2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸盐、184光引发剂按照质量份数比为33：32～39：8～17：6～16：12～25：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为81～88r/min，维持体系温度20～28 ℃条件下反应25min，1000目筛网筛选，即得到3D打印用聚氯乙烯光滑材料。
3.根据权利要求2所述一种3D打印用聚氯乙烯光滑材料的制备方法，其特征在于：所述的炭黑目数为1250目。
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