CN111452356A - 压敏胶膜3d打印成型的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压敏胶膜3D打印成型技术领域，且公开了压敏胶膜3D打印成型的方法，包括以下步骤：1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:3‑8:2‑3：1‑2:1‑2:1‑3的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理。该压敏胶膜3D打印成型的方法，通过3D打印技术制备高性能压敏胶膜模型，首先通过3D打印形成宏观层状结构初始模型，然后采用逐层冷冻控制压敏胶膜成形，并通过一层一层堆积形成产品立体结构，同时层与层之间通过水结晶形成锯齿状微冰晶结构，以促压敏胶膜层与层之间的紧密结合，确保层状压敏胶膜具有良好的连接性。

Description

压敏胶膜3D打印成型的方法
技术领域
本发明涉及压敏胶膜3D打印成型技术领域，具体为一种压敏胶膜3D打印成型的方法。
背景技术
压敏胶(pressure sensitive adhesive，PSA)，是指一类对压力敏感、指压稍加压力即可与被粘物粘接，不需要使用溶剂或其他辅助手段的一类胶粘剂，热熔压敏胶是继溶剂型和乳液型压敏胶之后的第三代压敏胶产品，较之前两者，热熔型压敏胶无溶剂，更有利于环保和安全生产，生产效率高，生产成本相对低，所以目前世界各国正大力开发热熔型压敏胶，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。
中国专利公开号为CN103289593B的一种用于COF的耐高温压敏胶膜，其具备基本的制胶功能，但不能制造3D立体压敏胶膜模型，且传统的压敏胶膜模型通常采用压制模具进行制作，其制造成本高其制作效率低，故而提出一种压敏胶膜3D打印成型的方法来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种压敏胶膜3D打印成型的方法，具备3D打印成型等优点，解决了中国专利公开号为CN103289593B的一种用于COF的耐高温压敏胶膜，其具备基本的制胶功能，但不能制造3D立体压敏胶膜模型，且传统的压敏胶膜模型通常采用压制模具进行制作，其制造成本高其制作效率低的问题。
(二)技术方案
为实现上述3D打印成型的目的，本发明提供如下技术方案：压敏胶膜3D打印成型的方法，包括以下步骤：
1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；
2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:3-8:2-3：1-2:1-2:1-3的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理，从而获得压敏胶浆料；
3)将步骤2)中的压敏胶浆料导入步骤1)中3D打印设备的料筒中，并将3D打印设备放置在温控室内，温控室的温度为-30摄氏度至40摄氏度；
4)启动步骤3)中的3D打印设备并进行3D打印，3D打印设备的喷头将料筒中的压敏胶浆料根据步骤1)中的模型进行喷洒打印，在步骤3)中温控室的低温条件下，压敏胶浆料中的水因低温而快速凝结并固化，重复喷洒打印过程，实现一层一层堆积的产品立体形状，从而获得初始模型；
5)将步骤4)中的初始模型放置干燥室内进行干燥并固化，干燥温度为-15摄氏度至0摄氏度，干燥时间为12小时至24小时，从而获得固化初始模型；
6)将步骤5)中干燥后的固化初始模型放置烘箱内部进行解冻及烘干，烘箱温度为40摄氏度至80摄氏度，烘干时间为10分钟至120分钟，从而获得初胚；
7)将步骤6)中的初胚通过打磨设备进行打磨、抛光并除去毛刺，从而获得压敏胶膜产品。
优选的，所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、间苯二胺和二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
优选的，所述消泡剂为正辛醇、正丁醇、磷酸三丁酯、烷基硅油和乙二醇中的一种或多种。
优选的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种压敏胶膜3D打印成型的方法，具备以下有益效果：
该压敏胶膜3D打印成型的方法，通过3D打印技术制备高性能压敏胶膜模型，首先通过3D打印形成宏观层状结构初始模型，然后采用逐层冷冻控制压敏胶膜成形，并通过一层一层堆积形成产品立体结构，同时层与层之间通过水结晶形成锯齿状微冰晶结构，以促压敏胶膜层与层之间的紧密结合，确保层状压敏胶膜具有良好的连接性，通过冷冻控制使这种层状结构压敏胶膜力学性能得到大幅提升，并充分发挥层状压敏胶膜独特的能量耗散结构优势，克服传统压敏胶膜中空和带气泡缺点，大大提高了压敏胶膜使用可靠性，使得该压敏胶膜3D打印成型方法便于推广。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：压敏胶膜3D打印成型的方法，包括以下步骤：
1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；
2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:8:2：2:2:3的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理，从而获得压敏胶浆料；
3)将步骤2)中的压敏胶浆料导入步骤1)中3D打印设备的料筒中，并将3D打印设备放置在温控室内，温控室的温度为-30摄氏度至40摄氏度；
4)启动步骤3)中的3D打印设备并进行3D打印，3D打印设备的喷头将料筒中的压敏胶浆料根据步骤1)中的模型进行喷洒打印，在步骤3)中温控室的低温条件下，压敏胶浆料中的水因低温而快速凝结并固化，重复喷洒打印过程，实现一层一层堆积的产品立体形状，从而获得初始模型；
5)将步骤4)中的初始模型放置干燥室内进行干燥并固化，干燥温度为-15摄氏度至0摄氏度，干燥时间为12小时至24小时，从而获得固化初始模型；
6)将步骤5)中干燥后的固化初始模型放置烘箱内部进行解冻及烘干，烘箱温度为40摄氏度至80摄氏度，烘干时间为10分钟至120分钟，从而获得初胚；
7)将步骤6)中的初胚通过打磨设备进行打磨、抛光并除去毛刺，从而获得压敏胶膜产品。
优选的，所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、间苯二胺和二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
优选的，所述消泡剂为正辛醇、正丁醇、磷酸三丁酯、烷基硅油和乙二醇中的一种或多种。
优选的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
实施例二：压敏胶膜3D打印成型的方法，包括以下步骤：
1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；
2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:3:2：2:1:2的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理，从而获得压敏胶浆料；
3)将步骤2)中的压敏胶浆料导入步骤1)中3D打印设备的料筒中，并将3D打印设备放置在温控室内，温控室的温度为-30摄氏度至40摄氏度；
4)启动步骤3)中的3D打印设备并进行3D打印，3D打印设备的喷头将料筒中的压敏胶浆料根据步骤1)中的模型进行喷洒打印，在步骤3)中温控室的低温条件下，压敏胶浆料中的水因低温而快速凝结并固化，重复喷洒打印过程，实现一层一层堆积的产品立体形状，从而获得初始模型；
5)将步骤4)中的初始模型放置干燥室内进行干燥并固化，干燥温度为-15摄氏度至0摄氏度，干燥时间为12小时至24小时，从而获得固化初始模型；
6)将步骤5)中干燥后的固化初始模型放置烘箱内部进行解冻及烘干，烘箱温度为40摄氏度至80摄氏度，烘干时间为10分钟至120分钟，从而获得初胚；
7)将步骤6)中的初胚通过打磨设备进行打磨、抛光并除去毛刺，从而获得压敏胶膜产品。
优选的，所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、间苯二胺和二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
优选的，所述消泡剂为正辛醇、正丁醇、磷酸三丁酯、烷基硅油和乙二醇中的一种或多种。
优选的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
实施例三：压敏胶膜3D打印成型的方法，包括以下步骤：
1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；
2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:4:3：1:1:1的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理，从而获得压敏胶浆料；
3)将步骤2)中的压敏胶浆料导入步骤1)中3D打印设备的料筒中，并将3D打印设备放置在温控室内，温控室的温度为-30摄氏度至40摄氏度；
4)启动步骤3)中的3D打印设备并进行3D打印，3D打印设备的喷头将料筒中的压敏胶浆料根据步骤1)中的模型进行喷洒打印，在步骤3)中温控室的低温条件下，压敏胶浆料中的水因低温而快速凝结并固化，重复喷洒打印过程，实现一层一层堆积的产品立体形状，从而获得初始模型；
5)将步骤4)中的初始模型放置干燥室内进行干燥并固化，干燥温度为-15摄氏度至0摄氏度，干燥时间为12小时至24小时，从而获得固化初始模型；
6)将步骤5)中干燥后的固化初始模型放置烘箱内部进行解冻及烘干，烘箱温度为40摄氏度至80摄氏度，烘干时间为10分钟至120分钟，从而获得初胚；
7)将步骤6)中的初胚通过打磨设备进行打磨、抛光并除去毛刺，从而获得压敏胶膜产品。
优选的，所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、间苯二胺和二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
优选的，所述消泡剂为正辛醇、正丁醇、磷酸三丁酯、烷基硅油和乙二醇中的一种或多种。
优选的，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
本发明的有益效果是：该压敏胶膜3D打印成型的方法，通过3D打印技术制备高性能压敏胶膜模型，首先通过3D打印形成宏观层状结构初始模型，然后采用逐层冷冻控制压敏胶膜成形，并通过一层一层堆积形成产品立体结构，同时层与层之间通过水结晶形成锯齿状微冰晶结构，以促压敏胶膜层与层之间的紧密结合，确保层状压敏胶膜具有良好的连接性，通过冷冻控制使这种层状结构压敏胶膜力学性能得到大幅提升，并充分发挥层状压敏胶膜独特的能量耗散结构优势，克服传统压敏胶膜中空和带气泡缺点，大大提高了压敏胶膜使用可靠性，使得该压敏胶膜3D打印成型方法便于推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.压敏胶膜3D打印成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据生产需要在计算机中设计3D打印三维立体结构模型，并将模型导入3D打印设备中；
2)将压敏胶原料、去离子水、分散剂、消泡剂和固化剂按:3-8:2-3：1-2:1-2:1-3的比例进行混合、研磨和过滤，并将过滤后的浆料通过真空除泡机进行除泡处理，从而获得压敏胶浆料；
3)将步骤2)中的压敏胶浆料导入步骤1)中3D打印设备的料筒中，并将3D打印设备放置在温控室内，温控室的温度为-30摄氏度至40摄氏度；
4)启动步骤3)中的3D打印设备并进行3D打印，3D打印设备的喷头将料筒中的压敏胶浆料根据步骤1)中的模型进行喷洒打印，在步骤3)中温控室的低温条件下，压敏胶浆料中的水因低温而快速凝结并固化，重复喷洒打印过程，实现一层一层堆积的产品立体形状，从而获得初始模型；
5)将步骤4)中的初始模型放置干燥室内进行干燥并固化，干燥温度为-15摄氏度至0摄氏度，干燥时间为12小时至24小时，从而获得固化初始模型；
6)将步骤5)中干燥后的固化初始模型放置烘箱内部进行解冻及烘干，烘箱温度为40摄氏度至80摄氏度，烘干时间为10分钟至120分钟，从而获得初胚；
7)将步骤6)中的初胚通过打磨设备进行打磨、抛光并除去毛刺，从而获得压敏胶膜产品。
2.根据权利要求1所述的压敏胶膜3D打印成型的方法，其特征在于，所述固化剂为乙烯基三胺、氨乙基哌嗪、间苯二胺和二氨基二苯基甲烷中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的压敏胶膜3D打印成型的方法，其特征在于，所述消泡剂为正辛醇、正丁醇、磷酸三丁酯、烷基硅油和乙二醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的压敏胶膜3D打印成型的方法，其特征在于，所述分散剂为三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、纤维素衍生物、聚丙烯酰胺、古尔胶、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种或多种。
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