CN112011171B - 一种用于选择性激光烧结3d打印的抗菌硅橡胶粉体材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及3D打印材料领域,尤其涉及了一种用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料。抗菌硅橡胶粉体材料,是由可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料、润滑剂混合而成。本发明制备的抗菌硅橡胶粉体材料具有热加工功能,可直接适用于选择性激光烧结3D打印,且烧结工艺性好,烧结制品致密性好,强度高,抗菌性好,打印制件可用于人工皮肤、功能鞋垫、康复器具等领域。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印材料领域,尤其涉及了一种用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料。
背景技术
3D打印(即增材制造)技术是一种以数字模型文件为基础,通过增加材料逐层制造的方式来构建实体的快速成型的先进制造技术。近20年来,3D打印技术作为新兴的快速成型技术,发展十分迅速,在工业制造、航空航天、国防军工、生物医学能源等国民经济和高科技领域有十分中国要的应用。其类型包括熔融沉积技术、选择性激光烧结技术、光固化成型技术和分层实体制造技术。
选择性激光烧结技术是3D打印最重要的加工技术之一,C.R.Dechard等在专利US4863538中首次提出选择性激光烧结思想并于1989年成功研制出激光烧结工艺。简单的说,激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结,一层完成后再进行下一层烧结,全部烧结完后去掉多余的粉末,则即可得到烧结好的零件。选择性激光烧结技术具有诸多优点,如粉末选材广泛、适用性广、制造工艺比较简单、成形精度高、无需支撑结构、可直接烧结零件,因此在现代制造业中受到越来越广泛的重视。在可用于激光烧结的材料中,聚合物材料因其优异的性能备受关注,但可用于选择性激光烧结过程的聚合物却很有限,目前市场上还是以尼龙为主。因此,开发新的材料成为行业发展的重点和热点之一。
硅橡胶作为一种常用的高分子材料,具有耐高温、抗老化、生物相容性好等优点,已广泛应用于医疗、保健、化妆品等领域中。开发适用于选择性激光烧结的抗菌硅橡胶材料,将拓展其在医疗植入、保健等新兴领域的应用发展。
发明内容
本发明提供了一种用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料,其特点是该硅橡胶粉体材料由氨丙基封端聚二甲基硅氧烷、二异氰酸酯、聚酯多元醇、小分子二醇、抗菌材料和润滑剂组成,适用于选择性激光烧结3D打印,烧结工艺性好,烧结制品致密性好,强度高,抗菌性好。
一种用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 是由可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料、润滑剂混合而成。
在一个实施方式中,所述的可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料、润滑剂的含量按照重量份计为100:1-5:1-3。
在一个实施方式中,所述的润滑剂是硅酮粉,粒径≤10um。
在一个实施方式中,所述的可热塑加工的硅橡胶的制备方法包括如下步骤:将10-20份二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60-70℃,缓慢加入40-60份氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3-4h,然后再加入5-15份聚酯多元醇,反应1-2h,最后加入2-12份小分子二醇,反应1-2小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化24-48h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
在一个实施方式中,所述氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷的分子量为1000-20000。
在一个实施方式中,所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种。
在一个实施方式中,所述聚酯多元醇分子量为1000-3000,为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇中一种或任几种的混合物。
在一个实施方式中,所述小分子二醇为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、对苯二酚二羟乙基醚中任一种。
在一个实施方式中,所述的抗菌材料的制备方法包括如下步骤:制备多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,将其浸泡于含有季铵盐杀菌剂的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
在一个实施方式中,所述的季铵盐杀菌剂选自十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵或者烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种的混合。
在一个实施方式中,水溶液的季铵盐杀菌剂浓度为1-5wt%。
在一个实施方式中,所述的多孔阴离子聚氨酯纳米纤维的制备方法包括如下步骤:
将聚酯多元醇10-15份、多异氰酸酯25-35份、三羟甲基丙烷3-5份、催化剂0.2-0.8份加入反应釜中,升温至75-90℃进行反应1-2h,再加入阴离子扩链剂1-3份,继续于80-90℃下反应1-2h,加入中和剂进行中和后,加入水80-120份并高速乳化,然后加入乙二胺1-2份进行扩链反应1-3h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;
将阴离子聚氨酯5-10份溶解于极性溶剂60-90份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维。
在一个实施方式中,所述的阴离子扩链剂是二羟甲基丙酸。
在一个实施方式中,所述的多异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酸酯。
在一个实施方式中,所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡或者辛酸亚锡。
在一个实施方式中,多孔阴离子聚氨酯纳米纤维的直径是100-500μm。
本发明的第二个方面,提供了:
上述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料的制备方法,包括如下步骤:
将100份硅橡胶,1-5份抗菌材料,1-3份润滑剂通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
所述选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料的粒径≤100um。
本发明的第三个方面,提供了:
上述的抗菌硅橡胶粉体材料在用于选择性激光烧结3D打印中的应用。
在一个实施方式中,所述的应用中,激光功率为30-40w,扫描速度为2000-4000mm/s,扫描间距为0.06-0.12mm,分层厚度为0.1mm,加工温度为60-70℃。
本发明的第四个方面,提供了:
上述的抗菌材料在用于制备3D打印抗菌硅橡胶粉体材料中的应用。
有益效果
本发明制备的抗菌硅橡胶粉体材料具有热加工功能,可直接适用于选择性激光烧结3D打印,且烧结工艺性好,烧结制品致密性好,强度高,抗菌性好,打印制件可用于人工皮肤、功能鞋垫、康复器具等领域。
本发明的3D打印材料中,可热塑加工的硅橡胶是作为基材,为了提高其强度,同时加入了多孔聚氨酯纳米纤维作为增强材料,其表面具有的多孔性可以更好地在挤出加工时与橡胶基材相互之间提高附着,使其物理性能提高;同时,采用了阴离子聚氨酯纳米纤维,在制备过程中,阴离子扩链剂可以使聚氨酯树脂表面带有阴离子基团,能够更好地使季铵盐抗菌剂通过静电作用在其表面负载,可以提高了材料的抗菌性,也可以提高抗菌效果的耐久性。
附图说明
图1是实施例5中制备得到的阴离子聚氨酯的红外图谱。
图2是实施例5中制备得到的多孔阴离子聚氨酯纳米纤维的SEM照片。
图3是实施例5中制备得到的3D打印材料的SEM照片。
图4是利用实施例5的材料制备得到的抗菌鞋垫的照片。
图5是制备得到的3D打印材料的断裂伸长率性能对比。
图6是制备得到的3D打印材料的拉伸强度性能对比。
图7是制备得到的3D打印材料的大肠杆菌杀菌率性能对比。
图8是制备得到的3D打印材料的金黄色葡萄球菌杀菌率性能对比。
具体实施方式
实施例1
将20份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60℃,缓慢加入40份分子量为6000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3h,然后再加入15份分子量为1000的聚己二酸乙二醇酯二醇,反应1h,最后加入2.2份1,4-丁二醇,反应1小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化24h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇12份、异佛尔酮二异氰酸酯30份、三羟甲基丙烷4份、二月桂酸二丁基锡0.5份加入反应釜中,升温至80℃进行反应2h,再加入二羟甲基丙酸2份,继续于85℃下反应1h,加入中和剂进行中和后,加入水90份并高速乳化,然后加入乙二胺1份进行扩链反应1h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯7份溶解于极性溶剂80份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是300μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有3wt%的十二烷基三甲基氯化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,1份抗菌材料,1份10um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到100um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
实施例2
将20份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60℃,缓慢加入40份分子量为6000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3h,然后再加入15份分子量为1000的聚己二酸乙二醇酯二醇,反应1h,最后加入2.2份1,4-丁二醇,反应1小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化24h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇12份、异佛尔酮二异氰酸酯30份、三羟甲基丙烷4份、二月桂酸二丁基锡0.5份加入反应釜中,升温至80℃进行反应2h,再加入二羟甲基丙酸2份,继续于85℃下反应1h,加入中和剂进行中和后,加入水90份并高速乳化,然后加入乙二胺1份进行扩链反应1h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯7份溶解于极性溶剂80份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是300μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有2.5wt%的十二烷基二甲基苄基氯化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,5份抗菌材料,3份5um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到100um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
实施例3
将20份四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至70℃,缓慢加入60份分子量为20000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应4h,然后再加入13.5份分子量为1000的聚己二酸丁二醇酯二醇,反应1h,最后加入12份对苯二酚二羟乙基醚,反应2小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化40h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇10份、异佛尔酮二异氰酸酯25份、三羟甲基丙烷3份、二月桂酸二丁基锡0.2份加入反应釜中,升温至75℃进行反应1-2h,再加入二羟甲基丙酸1份,继续于80℃下反应1h,加入中和剂进行中和后,加入水80份并高速乳化,然后加入乙二胺1份进行扩链反应1h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯5份溶解于极性溶剂60份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是400μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有1wt%的十二烷基二甲基苄基溴化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,3份抗菌材料,2份10um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到80um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
实施例4
将15份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至65℃,缓慢加入40份分子量为1000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应4h,然后再加入9.2份分子量为3000的聚己二酸丁二醇酯二醇,反应1.5h,最后加入2份1,6-己二醇,反应1h,反应结束后将产物倒入模具中,固化48h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇15份、异佛尔酮二异氰酸酯35份、三羟甲基丙烷5份、二月桂酸二丁基锡0.8份加入反应釜中,升温至90℃进行反应2h,再加入二羟甲基丙酸3份,继续于90℃下反应2h,加入中和剂进行中和后,加入水120份并高速乳化,然后加入乙二胺2份进行扩链反应3h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯10份溶解于极性溶剂90份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是330μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有3wt%的烷基二甲基苄基氯化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,4份抗菌材料,1份10um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到80um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
实施例5
将18份四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60℃,缓慢加入55份分子量为12000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3.5h,然后再加入5份分子量为1000的聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇,反应1.5h,最后加入5.76份1,4-丁二醇,反应1.5h,反应结束后将产物倒入模具中,固化48h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇12份、异佛尔酮二异氰酸酯30份、三羟甲基丙烷5份、二月桂酸二丁基锡0.2份加入反应釜中,升温至90℃进行反应1h,再加入二羟甲基丙酸2份,继续于85℃下反应2h,加入中和剂进行中和后,加入水110份并高速乳化,然后加入乙二胺1份进行扩链反应1h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯10份溶解于极性溶剂80份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是220μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有2wt%的十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,3份抗菌材料,2份10um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到80um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
对照例1
与实施例5的区别在于:在聚氨酯纳米纤维的制备中,未采用水作为凝固浴进行相分离,而是直接通过湿法纺丝头挤出,蒸干溶剂后得到普通聚氨酯纤维。
对照例2
与实施例5的区别在于:在水性聚氨酯的制备中采用阴离子扩链剂,而是采用丙二醇替代,同时由于没有阴离子基团,因此还需要额外加入少量乳化剂辅助。
将20份二苯基甲烷二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60℃,缓慢加入40份分子量为6000的氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3h,然后再加入15份分子量为1000的聚己二酸乙二醇酯二醇,反应1h,最后加入2.2份1,4-丁二醇,反应1小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化24h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
将聚酯多元醇12份、异佛尔酮二异氰酸酯30份、三羟甲基丙烷4份、二月桂酸二丁基锡0.5份加入反应釜中,升温至80℃进行反应2h,再加入丙二醇2份,继续于85℃下反应1h,加入中和剂进行中和后,加入水90份和OP-10乳化剂2份并高速乳化,然后加入乙二胺1份进行扩链反应1h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯7份溶解于极性溶剂80份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,直径约是300μm;再将多孔阴离子聚氨酯纳米纤维浸泡于含有2wt%的十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料。
将100份硅橡胶,1份抗菌材料,1份10um的硅酮粉通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到100um适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
以上实施例5中制备得到的阴离子聚氨酯树脂的红外图谱如图1所示,在图中1102cm-1是C-O-C伸缩振动峰,1224 cm-1处是C-N伸缩振动峰,1729 cm-1对应的是酯羰基吸收峰,2927cm-1对应CH2的伸缩振动峰。由此证明了阴离子聚氨酯的合成。
实施例5中经过了湿法纺丝、水凝固浴成孔的制备工艺后,得到的多孔聚氨酯纤维的SEM照片如图2所示,从图中可以看出纤维的直径约为300um,表面呈多孔性。
实施例5中经过了共混挤出后得到的材料SEM照片如图3所示。
利用上述抗菌硅橡胶粉体材料进行选择性激光烧结,将粉体材料放入激光烧结设备的供料缸和工作台,通过铺粉装置将粉末在工作台上均匀铺开,设置打印参数,包括激光功率、扫描速度、扫描间距、分层厚度。激光在计算机程序的控制下,根据三维CAD模型文件沿垂直方向设定的层厚进行分层切片的截面数据,有选择地对所述抗菌聚氨酯粉体材料进行扫描、烧结;被激光扫过的区域中的所述抗菌聚氨酯粉体材料受热,材料熔化而粘合,非激光扫过区域的所述抗菌聚氨酯粉体材料仍未松散的粉末状态作为成型材料的支撑。一层烧结完成后,工作缸下降设定的高度,再进行下一层的铺粉和烧结,并与前一层粘合,如此反复加工成型。最终取出进行清粉、打磨即可得到激光烧结制品。将抗菌硅橡胶粉体材料进行选择性激光烧结3D打印,设置烧结工艺参数为激光功率30w,扫描速度为4000mm/s,扫描间距为0.06mm,分层厚度为0.1mm,加工温度为65℃,进行打印,获得测试用烧结制品。
以上的实施例和对照例中制备得到的材料的性能通过如下方法进行表征:
断裂伸长率和拉伸强度采用HG/T2580-94检测。
大肠杆菌和金色葡萄球菌的抗菌率采用GB/T 2591-2003检测,测试条件是温度(37℃±1℃,时间24h。
从上表中可以看出,本发明通过将可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料进行搭配后,实现了能够通过激光选择性3D打印制备抗菌材料的效果,其中硅橡胶进行处理后能够有效地实现塑性加工,并且通过实施例5和对照例1的对比能看出抗菌材料由于通过在纺丝过程中通过水凝固浴进行相分离处理,实现了表面的多孔性,能够在与硅橡胶共混操作时更好地锚定在一起,提高了材料的物理强度;另外,通过实施例5和对照例2的对比,可以看出在阴离子聚氨酯材料的制备过程中通过采用带有阴离子基团的扩链剂进行交联反应,一方面实现了自乳化的效果,成功地制备得到了聚氨酯乳液,另一方面也使阴离子聚氨酯具有电荷性,能够与季铵盐抗菌材料通过静电作用产生吸附,提高了季铵盐抗菌剂的负载量,使得材料的抗菌性能明显提高。
Claims (9)
1.一种用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,是由可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料、润滑剂混合而成;所述的可热塑加工的硅橡胶、抗菌材料、润滑剂的含量按照重量份计为100:1-5:1-3;
所述的抗菌材料的制备方法包括如下步骤:制备多孔阴离子聚氨酯纳米纤维,将其浸泡于含有季铵盐杀菌剂的水溶液中,取出后烘干,得到抗菌材料;
所述的多孔阴离子聚氨酯纳米纤维的制备方法包括如下步骤:将聚酯多元醇10-15份、多异氰酸酯25-35份、三羟甲基丙烷3-5份、催化剂0.2-0.8份加入反应釜中,升温至75-90℃进行反应1-2h,再加入阴离子扩链剂1-3份,继续于80-90℃下反应1-2h,加入中和剂进行中和后,加入水80-120份并高速乳化,然后加入乙二胺1-2份进行扩链反应1-3h,得到阴离子聚氨酯乳液,将乳液喷雾干燥后,得到阴离子聚氨酯;将阴离子聚氨酯5-10份溶解于极性溶剂60-90份中,并搅拌使溶解,得到聚氨酯溶液,然后采用湿法纺丝机将溶液喷出,同时以水为凝固浴,得到纳米纤维,使溶剂蒸干后,得到多孔阴离子聚氨酯纳米纤维。
2.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,所述的润滑剂是硅酮粉,粒径≤10um。
3.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,所述的可热塑加工的硅橡胶的制备方法包括如下步骤:将10-20份二异氰酸酯加入到带有机械搅拌的三口烧瓶中,氮气保护下升温至60-70℃,缓慢加入40-60份氨丙基封端聚二甲基硅氧烷,反应3-4h,然后再加入5-15份聚酯多元醇,反应1-2h,最后加入2-12份小分子二醇,反应1-2小时,反应结束后将产物倒入模具中,固化24-48h,从模具中取出得到可热塑加工的硅橡胶。
4.根据权利要求3所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,所述氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷的分子量为1000-20000;
所述二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、二甲基二苯基甲烷二异氰酸酯中的任一种;
所述聚酯多元醇分子量为1000-3000,为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸丁二醇酯二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇酯二醇中一种或任几种的混合物;
所述小分子二醇为1,4-丁二醇、1,6-己二醇、对苯二酚二羟乙基醚中任一种。
5.根据权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,所述的季铵盐杀菌剂选自十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵或者烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或几种的混合;
季铵盐杀菌剂在水溶液中浓度为1-3wt%。
6.根据权利要求5所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料, 其特征在于,所述的阴离子扩链剂是二羟甲基丙酸;
所述的多异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酸酯;
所述的催化剂是二月桂酸二丁基锡或者辛酸亚锡;
多孔阴离子聚氨酯纳米纤维的直径是100-500μm。
7.权利要求1所述的用于选择性激光烧结3D打印的抗菌硅橡胶粉体材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将100份硅橡胶,1-5份抗菌材料,1-3份润滑剂通过高速混合后经双螺杆挤出机挤出,造粒,再经冷冻破碎机进行破碎成粉体,筛分后得到适用于选择性激光烧结3D打印抗菌硅橡胶粉末材料。
8.权利要求1所述的抗菌硅橡胶粉体材料在选择性激光烧结3D打印中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述的应用中,激光功率为30-40w,扫描速度为2000-4000mm/s,扫描间距为0.06-0.12mm,分层厚度为0.1mm,加工温度为60-70℃。
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