一种高韧性TPU基3D打印材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:15223012发布日期:2018-08-21 17:43阅读:1035来源:国知局

本发明涉及一种3d打印材料,具体是一种高韧性tpu基3d打印材料及其制备方法和应用。



背景技术:

3d打印技术又称三维打印技术,它无需机械加工或任何模具,就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的零件,从而极大地缩短产品的研制周期,提高生产率和降低生产成本。3d打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。3d打印技术在发展初期,由于材料技术不过关,而只能用于快速原型制造,使得这一新技术一度以“快速原型”技术而闻名世界。随着材料技术的发展,3d打印进入了直接制造高性能构件的新阶段,从而开启了制造业革命性发展的序幕。3d打印技术已经渗透到了人们生活的大部分领域,而在建筑领域使用的3d打印材料,其强度和韧性无法满足实际生产中的需求。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种高韧性tpu基3d打印材料及其制备方法和应用,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu115-205份、双戊酰二硼15-26份、透明质酸锌12-17份、甲壳胺12-16份、四氯邻苯二甲酸6-14份、四氧化三锰4-9份、累托石粉3-8份。

作为本发明进一步的方案:所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu158-185份、双戊酰二硼18-22份、透明质酸锌14-16份、甲壳胺13-15份、四氯邻苯二甲酸8-12份、四氧化三锰5-7份、累托石粉4-7份。

作为本发明进一步的方案:所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu172份、双戊酰二硼20份、透明质酸锌15份、甲壳胺14份、四氯邻苯二甲酸10份、四氧化三锰6份、累托石粉6份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于35-58份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及25-40份的二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于125-143℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于100-120℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于182-195℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

作为本发明进一步的方案:采用30份的二氢茉莉酮酸甲酯。

一种高韧性tpu基3d打印材料在建筑领域中的应用。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明的高韧性tpu基3d打印材料具有较高的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度,且阻燃效果好,可较好的应用于建筑领域,具有一定的经济价值和社会价值。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu115份、双戊酰二硼15份、透明质酸锌12份、甲壳胺12份、四氯邻苯二甲酸6份、四氧化三锰4份、累托石粉3份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于35份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及25份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于125℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于100℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于182℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

实施例2

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu205份、双戊酰二硼26份、透明质酸锌17份、甲壳胺16份、四氯邻苯二甲酸14份、四氧化三锰9份、累托石粉8份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于58份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及40份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于143℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于120℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于195℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

实施例3

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu172份、双戊酰二硼20份、透明质酸锌15份、甲壳胺14份、四氯邻苯二甲酸10份、四氧化三锰6份、累托石粉6份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于45份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及30份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于135℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于110℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于188℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

实施例4

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu158份、双戊酰二硼12份、透明质酸锌14份、甲壳胺13份、四氯邻苯二甲酸8份、四氧化三锰5份、累托石粉4份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于40份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及27份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于130℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于105℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于185℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

实施例5

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185份、双戊酰二硼22份、透明质酸锌16份、甲壳胺15份、四氯邻苯二甲酸12份、四氧化三锰7份、累托石粉7份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于55份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼、四氯邻苯二甲酸以及35份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于140℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于115℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于190℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

对比例1

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185份、透明质酸锌16份、甲壳胺15份、四氯邻苯二甲酸12份、四氧化三锰7份、累托石粉7份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于55份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将四氯邻苯二甲酸与35份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于140℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于115℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于190℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

对比例2

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185份、双戊酰二硼22份、透明质酸锌16份、甲壳胺15份、四氧化三锰7份、累托石粉7份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于55份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将双戊酰二硼与35份二氢茉莉酮酸甲酯混合,置于140℃下搅拌反应1.8h,加入四氧化三锰,置于115℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于190℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

对比例3

一种高韧性tpu基3d打印材料,所述高韧性tpu基3d打印材料包括以下重量份数的原料:tpu185份、透明质酸锌16份、甲壳胺15份、四氧化三锰7份、累托石粉7份。

一种高韧性tpu基3d打印材料的制备方法,步骤为:

(1)将透明质酸锌置于55份水中,搅拌溶解得到透明质酸锌溶液,备用;

(2)将甲壳胺加入透明质酸锌溶液中,并搅拌溶解得到混合溶液;

(3)将35份二氢茉莉酮酸甲酯置于140℃下搅拌反应1.8h,然后加入四氧化三锰,置于115℃下搅拌反应2.6h;

(4)将步骤(2)所得混合溶液与累托石粉混合,搅拌均匀后,加入步骤(3)所得物,继续搅拌混合均匀;

(5)将tpu和上步所得物置于190℃下混合均匀,并通过挤出机挤出,即得。

实验例

对实施例1-5和对比例1-3的高韧性tpu基3d打印材料进行性能检测,结果见下表。

表检测结果

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

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