CN113621203A - 一种导电3d打印材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导电3D打印材料及其制备方法，材料配方包括：树聚丙烯，钴镍合金粉末，石墨烯，抗氧化剂，分散剂，气相二氧化硅，杀菌防霉剂，所述树脂为35‑50份，所述树脂由PE和PP的混合物，所述聚丙烯的质量比为40‑90份，镍钴合金粉末的质量比为15‑25份，石墨烯的质量比为10‑20份，抗氧化剂的质量比为1‑3份，分散剂的质量比为5‑8份，气相二氧化硅的质量比为3‑5份，杀菌防霉剂的质量比为1‑2份。本发明所述的一种导电3D打印材料及其制备方法，属于3D打印领域，通过设置的石墨烯和镍钴合金使其具有良好的导电性，且材料能够被磁性物质吸附，便于在一些磁性环境中使用，且通过设置的气相二氧化硅增强材料的耐热性，通电后减少材料软化的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印材料领域，特别涉及一种导电3D打印材料及其制备方法。
背景技术
3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，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，3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用，3D打印需要使用到打印材料，传统的打印材料中，当其通电后，会产生热量，由于其耐热性不好，容易导致打印的材料发生软化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种导电3D打印材料及其制备方法，可以有效解决背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种导电3D打印材料，材料配方包括：聚丙烯，钴镍合金粉末，石墨烯，抗氧化剂，分散剂，气相二氧化硅，杀菌防霉剂。
优选的，聚丙烯的质量比为40-90份，镍钴合金粉末的质量比为15-25份，石墨烯的质量比为10-20份，抗氧化剂的质量比为1-3份，分散剂的质量比为5-8份，气相二氧化硅的质量比为3-5份，杀菌防霉剂的质量比为1-2份。
优选的，抗氧化剂为天然抗氧化剂，如茶多酚、植酸中的一种或者多种。
优选的，分散剂为高级脂肪酸的金属盐类，如硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中一种或者多种。
优选的，杀菌防霉剂为取代酚类，如五氯苯酚及钠盐中的一种或者多种。
优选的，镍钴合金粉末和石墨烯的微粒大小在五至十五纳米之间。
优选的，气相二氧化硅的微粒大小在四至二十纳米之间。
一种导电3D打印材料的制备方法，包括以下流程：
S1、材料准备阶段，根据各个配料的质量比将各个材料配置好，放置于配料桶中待用；
S2、干燥阶段，将前一步得到的各个配料桶依次分别放置入烘干箱中，干燥时间为24个小时左右，通过干燥处理后，得到干燥后的粉末，放置于室温中进行常温冷却，冷却期间保持室内封闭无风，冷却时间至少为6个小时；
S3、研磨筛选阶段、将前一步得到粉末依次放置于研磨机中，分别单独研磨筛选后，将合格的微粒大小的配料放置于配料桶中，不合格微粒大小的配料反复进行研磨筛选，直至其合格后放置于配料桶中；
S4、混合阶段，将前一步配料桶中的配料依次加入至超声分散机中，进行分散混合，分散混合时间至少一个小时，混合时的温度为50-80摄氏度；
S5、挤出阶段，将S4的混合料放置于双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机进行混合造粒，挤出温度为200-300摄氏度，且螺杆转速为200-300转/分钟，得到导电型的3D打印材料，密封包装好，放置于仓库中。
与现有技术相比，本发明一种导电3D打印材料及其制备方法，通过设置的石墨烯和镍钴合金的混合材料，使得具有良好的导电性能，且使得该材料能够被磁性物体进行吸附，便于该材料在一些磁性使用环境中使用，且通过气相二氧化硅增强材料的耐热性能，通电后，减少材料软化的可能性。
附图说明
图1为本发明一种导电3D打印材料及其制备方法的制备流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
一种导电3D打印材料，材料配方包括：聚丙烯，钴镍合金粉末，石墨烯，抗氧化剂，分散剂，气相二氧化硅，杀菌防霉剂；
聚丙烯的质量比为40-90份，镍钴合金粉末的质量比为15-25份，石墨烯的质量比为10-20份，抗氧化剂的质量比为1-3份，分散剂的质量比为5-8份，气相二氧化硅的质量比为3-5份，杀菌防霉剂的质量比为1-2份；抗氧化剂为天然抗氧化剂，如茶多酚、植酸中的一种或者多种；分散剂为高级脂肪酸的金属盐类，如硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中一种或者多种；杀菌防霉剂为取代酚类，如五氯苯酚及钠盐中的一种或者多种；镍钴合金粉末和石墨烯的微粒大小在五至十五纳米之间；气相二氧化硅的微粒大小在四至二十纳米之间。
如图1所示，一种导电3D打印材料的制备方法，包括以下流程：
S1、材料准备阶段，根据各个配料的质量比将各个材料配置好，放置于配料桶中待用；
S2、干燥阶段，将前一步得到的各个配料桶依次分别放置入烘干箱中，干燥时间为24个小时左右，通过干燥处理后，得到干燥后的粉末，放置于室温中进行常温冷却，冷却期间保持室内封闭无风，冷却时间至少为6个小时；
S3、研磨筛选阶段、将前一步得到粉末依次放置于研磨机中，分别单独研磨筛选后，将合格的微粒大小的配料放置于配料桶中，不合格微粒大小的配料反复进行研磨筛选，直至其合格后放置于配料桶中；
S4、混合阶段，将前一步配料桶中的配料依次加入至超声分散机中，进行分散混合，分散混合时间至少一个小时，混合时的温度为50-80摄氏度；
S5、挤出阶段，将S4的混合料放置于双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机进行混合造粒，挤出温度为200-300摄氏度，且螺杆转速为200-300转/分钟，得到导电型的3D打印材料，密封包装好，放置于仓库中。
需要说明的是，本发明为一种导电3D打印材料及其制备方法，依次将聚丙烯按照质量比40-90份，镍钴合金粉末按照质量比15-25份，石墨烯按照质量比10-20份，抗氧化剂按照质量比1-3份，分散剂按照质量比5-8份，气相二氧化硅按照质量比3-5份，杀菌防霉剂按照质量比1-2份，依次将各个配料配置好，并将配置好的配料放置于配料桶中，其中抗氧化剂为天然抗氧化剂，如茶多酚、植酸中的一种或者多种，分散剂为高级脂肪酸的金属盐类，如硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中一种或者多种，杀菌防霉剂为取代酚类，如五氯苯酚及钠盐中的一种或者多种，抗氧化剂采用天然抗氧化剂主要是为了更为环保，通过设置的杀菌防霉剂对材料进行杀菌防霉，减少其产生细菌和霉变的可能性，其中镍钴合金粉末和石墨烯的微粒大小在五至十五纳米之间，气相二氧化硅的微粒大小在四至二十纳米之间，石墨烯具有良好的导电性能，镍钴合金不光具有导电现，镍钴合金粉末还可以被磁性物体吸附，这样材料制作出的零部件，具有导电性能的同时还能够被磁性物体吸附，便于在一些磁性环境中使用，将得到的配料桶依次放置入烘干箱中，进行干燥处理，其中干燥时间为24个小时左右，通过干燥处理后，得到干燥后的粉末，放置于室温中进行常温冷却，冷却期间保持室内封闭无风，冷却时间至少为6个小时，然后各个配料进行单独研磨，研磨筛选后，将合格的微粒大小的配料放置于配料桶中，不合格微粒大小的配料反复进行研磨筛选，直至其合格后放置于配料桶中，再将配料桶依次添加入超声分散机中，进行分散混合，分散混合时间至少一个小时，混合时的温度为50-80摄氏度，将混合料放置于双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机进行混合造粒，挤出温度为200-300摄氏度，且螺杆转速为200-300转/分钟，得到导电型的3D打印材料，密封包装好，放置于仓库中，通过设置的气相二氧化硅增强材料的耐热性，减少材料通电后软化的可能性。
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 (8)
1.一种导电3D打印材料，其特征在于：材料配方包括：聚丙烯，钴镍合金粉末，石墨烯，抗氧化剂，分散剂，气相二氧化硅，杀菌防霉剂。
2.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述聚丙烯的质量比为40-90份，镍钴合金粉末的质量比为15-25份，石墨烯的质量比为10-20份，抗氧化剂的质量比为1-3份，分散剂的质量比为5-8份，气相二氧化硅的质量比为3-5份，杀菌防霉剂的质量比为1-2份。
3.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述抗氧化剂为天然抗氧化剂，如茶多酚、植酸中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述分散剂为高级脂肪酸的金属盐类，如硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述杀菌防霉剂为取代酚类，如五氯苯酚及钠盐中的一种或者多种。
6.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述镍钴合金粉末和石墨烯的微粒大小在五至十五纳米之间。
7.根据权利要求1所述的一种导电3D打印材料，其特征在于：所述气相二氧化硅的微粒大小在四至二十纳米之间。
8.一种导电3D打印材料的制备方法，其特征在于：包括以下流程：
S1、材料准备阶段，根据各个配料的质量比将各个材料配置好，放置于配料桶中待用；
S2、干燥阶段，将前一步得到的各个配料桶依次分别放置入烘干箱中，干燥时间为24个小时左右，通过干燥处理后，得到干燥后的粉末，放置于室温中进行常温冷却，冷却期间保持室内封闭无风，冷却时间至少为6个小时；
S3、研磨筛选阶段、将前一步得到粉末依次放置于研磨机中，分别单独研磨筛选后，将合格的微粒大小的配料放置于配料桶中，不合格微粒大小的配料反复进行研磨筛选，直至其合格后放置于配料桶中；
S4、混合阶段，将前一步配料桶中的配料依次加入至超声分散机中，进行分散混合，分散混合时间至少一个小时，混合时的温度为50-80摄氏度；
S5、挤出阶段，将S4的混合料放置于双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机进行混合造粒，挤出温度为200-300摄氏度，且螺杆转速为200-300转/分钟，得到导电型的3D打印材料，密封包装好，放置于仓库中。
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2021
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