CN109135627A - 一种用于非金属材料3d打印专用粘附胶水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于非金属材料的3D打印耗材开发领域，具体公开了一种PLA,ABS，等非金属3D打印机床，如铝板，玻璃，木材，绝缘板上。增加打印件与打印机床之间的粘结力。它是由各组分按照重量比的以下配方制成：醛基丁烯酸树脂70‑80份，去离子水20‑30份，乙醇20‑25份，催干剂3‑5份，分散剂2‑3份，固化剂2‑4份，消泡剂1‑2份，促进剂2‑3份。本申请所述的胶水解决了3D打印台普通双面胶多次使用后黏性降低，以及打印平台温度不均匀导致双面胶黏度不均等导致打印失败的技术难题，该胶水可直接涂覆与打印台区域，在45℃下30秒内快速固化成膜，且与打印材料的粘结性能非常好，打印完毕后直接与打印模型一同撕下且无残留等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种非金属材料的3D打印技术领域，本发明所述的胶水是用于在非金属3D打印过程中，粘附打印模型与打印平台之间的粘结剂。尤其针对PLA,ABS等非金属材料的粘附性基体材料，属于3D打印耗材开发领域。
背景技术
随着3D打印技术的普及和应用，尤其在非金属3D打印领域，传统的底板粘附材料的弊端不断呈现，比如双面胶。尤其是双面胶粘附性能不稳定，易沾灰尘，以及由于局部受热的不均匀性，导致双面胶对打印塑料的粘附性能的不均匀，局部脱落，错位等现象经常发生，其重复使用寿命短，更换不便捷，不环保等缺点一直困扰着广大使用者。因此，研发一种新型的制造成本低廉，粘附性能稳定，无毒，安全环保，使用便捷，易更换的树脂3D打印胶水迫在眉睫。
近年来，有一些学者对3D打印胶水做了一些相关的研究工作，但是开发该胶水的研究人员较少，国内如专利CN107868644A开发了一种3D打印成型加工用粘结剂。该专利开发的粘结材料也适用于3D打印领域。但其存在几点不足。1专利中所述的原料包含植物纤维3.5~8%，尼龙纤维3.5~8%，这就使得该粘结剂为固液混合型复合材料，纤维分散于粘结剂中，长时间放置，纤维会发生沉淀，导致胶水的性能不稳定，每次使用时都需要充分搅拌后才能涂覆与3D打印台上。2纤维材料的添加，导致涂覆后胶水导热性能不均匀，不能快速凝固，使用者等待时间较长。3胶水不是完全的液体，掺杂了纤维材料，在长时间高温下存放，纤维易发生团聚粘结，导致胶水过早失效。综上，目前关于3D打印黏性胶水还存在许多弊端。
随着3D打印行业的日益兴起和快速发展，对打印胶水的需求和性能的要求也日益提高，但目前现有的胶水如说明书3所述存在诸多不足和弊端，因此开发一种黏度搞，全液态，且快速凝固，性能稳定的3D打印胶水是3D打印行业发展的当务之急。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的3D打印胶的技术短板，提供一种制造成本低，使用方便，安全环保的多功能3D打印胶水。
本发明的胶水对木质材料，铝合金，普通高分子材料，以及非金属3D打印材料具有很好的粘附能力，可以在其上面均匀涂覆，30℃以上快速固化成膜。成膜后的粘附性能优良，且不用时，可用手指剥脱，方便快捷。
本发明的胶水在固化前为乳白色粘稠性液体，黏度为15000~30000mPa.s。固化后为透明膜状或块状固体。
附图说明
图1为未固化的液体胶黏剂。
图2为液体胶黏剂涂抹于3D打印平台上。
图3为薄膜状液体胶黏剂在平台上的固化过程。
图4为固化后的胶黏剂从打印台上剥离。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其特征在于由以下按重量组分原料构成：醛基丁烯酸树脂70份，去离子水25份，乙醇22份，催干剂4份，分散剂2份，固化剂3份，消泡剂1份，促进剂2份。
实施例2
一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其特征在于由以下按重量组分原料构成：醛基丁烯酸树脂75份，去离子水30份，乙醇25份，催干剂5份，分散剂3份，固化剂4份，消泡剂2份，促进剂3份。
实施例3
一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其特征在于由以下按重量组分原料构成：醛基丁烯酸树脂80份，去离子水20份，乙醇20份，催干剂3份，分散剂2份，固化剂2份，消泡剂1份，促进剂2份。
对实施例1-3中发明的粘结剂机械强度测试，结果如下表：
| 项目 | 拉伸强度 | 断裂伸长率 | 弯曲强度 | 弯曲模量 | 缺口冲击强度 | 热变形温度 | 熔融指数 |
| 测试标准 | ISO527 | ISO527 | ISO178 | ISO178 | ISO180 | ISO75 | ISO1133 |
| 测试条件 | 40mm/min | 40mm/min | 2mm/min | 2mm/min | 40mm,25℃ | 1.8MPa | 190℃,2.2Kg |
| 单位 | MPa | % | MPa | MPa | KJ/m2 | ℃ | g/10min |
| 数值 | 44.23-50.5 | 602-618.5 | 48.14-55.3 | 2193.1-2200.3 | 4.21-4.57 | 77.3-82 | 6.7-7.8 |
使用方法
打开3D打印机电源，设置底板加热温度为45℃，当底板预热至该温度时，在底板上均匀涂覆一层本发明所述的3D打印胶水，涂覆厚度为0.5mm，待胶水颜色由乳白色变无色透明状时（约30-60秒），开启打印面板进行模型的打印。打印完毕后模型底部与胶水粘结牢固，直接将固化后的胶水随成型后的模型由打印台撕下即可。下次使用可重复该步骤。
以上实施案例仅适用于本发明所述的技术方案，而非对其进行限制，尽管参照前述实施案例对被发明进行了详细说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术进行同等替代，而对这些修改或者替代，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其特征在于由以下按重量组分原料构成：醛基丁烯酸树脂70-80份，去离子水20-30份，乙醇20-25份，催干剂3-5份，分散剂2-3份，固化剂2-4份，消泡剂1-2份，促进剂2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其特征在于所述的胶水固化前为乳白色粘稠性液体（图1），使用时用毛刷将其均匀涂抹于3D打印台上，涂抹厚度在0.1-1.2mm之间为宜，打印台温度设定在30-50℃为宜，固化成膜时间为20-60s之间，固化成膜（图4）后的颜色为无色透明。
3.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其固化特征在于，该胶水以液体聚集态储存时，其固化温度在75℃以上，当该胶水液体涂抹成厚度小于2MM薄膜时，其固化温度为30℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的醛基丁烯酸树脂是通过如下步骤制备：甲基丁烯酸甲酯27份，甲基丙烯酸丁酯22份，苯乙烯9份，丁烯酸2份，丙二醛甲醚醋酸酯4份，甲基丙酮5份，亲水自交乳液2份混合后，在110-130℃恒温条件下用搅拌器以1000~1200r/min速度搅拌30-40分钟，后停止搅拌，继续保温1h，冷却后获得。
5.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的催干剂为环烷酸锌以及稀土催干剂的混合物，质量比在1:1.5~1:3之间皆可。
6.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的分散剂为聚酯型分散剂或聚醚型分散剂或聚丙烯酸酯型分散剂。
7.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的固化剂主要为三甲基二异氰酸酯的三聚体，具体为质量比为80%三甲基二异氰酸酯的三聚体和20%质量比为3:2已佛尔酮尔异氰酸酯、间苯二甲酸二辛酯的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的消泡剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚。
9.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，所述的促进剂为丙
烯酸类促进剂、有机硅类促进剂和氟碳化合物类促进剂中的一种或多种的组合。
10.根据权利要求1所述的一种用于树脂材料3D打印专用粘附胶水，其按照组分分步制备方法是通过如下步骤获得：
（1）依次将醛基丁烯酸树脂，消泡剂，促进剂加入至反应釜中，以900-1000r/min速度搅拌30min,然后加入催干剂以1200r/min速度继续搅拌10-15min；
（2）之后依次加入分散剂和固化剂到反应釜中，以1200-1500r/min速度高速分散40min，然后取出，隔绝空气密封保存。
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| CN108178994A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-06-19 | 深圳市纵维立方科技有限公司 | 一种3d打印平台喷雾制剂及其制备方法 |
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