[发明专利]高强度的3D打印机视窗玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及视窗玻璃，具体地，涉及一种高强度的3D打印机视窗玻璃 及其制备方法。

背景技术

视窗玻璃从材质划分，可以分为无机玻璃和有机玻璃。其中，无机玻璃 主要的组分为硅酸盐，该种玻璃具有优异的耐高温和耐热的性能，但是该种 玻璃具有易碎的缺陷。而有机玻璃具有优异的抗破裂的优点，但是其表面以 形成划痕，且耐热性较差。

3D打印机视窗玻璃是3D打印机中一项重要的组件，为了便于观察打印 机内的进程，则需要要求视窗玻璃具有优异的透光率、抗张强度、耐热性和 耐高温的性能，但是目前的玻璃难以同时满足这几项要求，尤其是耐高温性 能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度的3D打印机视窗玻璃及其制备方法， 通过该方法制得的3D打印机视窗玻璃具有优异的力学性能和耐高温性能。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高强度的3D打印机视窗玻璃的 制备方法，包括：

1)在紫外线的存在下，将纳米膨胀蛭石、如式(I)所示结构的络合物 与石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；

2)将聚甲基丙烯酸甲脂、辛基异噻唑啉酮、二甲基甲酰胺、氧化硅、 葡萄糖酸钠、稀土氧化物、费托蜡和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以 制得3D打印机视窗玻璃材料；

3)将所述3D打印机视窗玻璃材料于180-185℃下混炼3-4h，然后于注 入45-65℃的模腔中成型40-50min，最后于25-35℃下冷却以制得所述3D打 印机视窗玻璃；

其中，Mes为2,4,6-三甲苯基。

本发明还提供了一种高强度的3D打印机视窗玻璃，该3D打印机视窗 玻璃通过上述的方法制备而成。

通过上述技术方案，本发明提供的制备方法首先将纳米膨胀蛭石、如式 (I)所示结构的络合物与石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成 改性液；然后将聚甲基丙烯酸甲脂、辛基异噻唑啉酮、二甲基甲酰胺、氧化 硅、葡萄糖酸钠、稀土氧化物、费托蜡和改性液混合，接着熔融、冷却、造 粒以制得3D打印机视窗玻璃。在此过程中，通过各物料之间的协同作用， 使得制得的3D打印机视窗玻璃不仅具有优异的力学性能，同时还具有优异 的耐高温性能。另外，该制备方法原料易得，步骤简单。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种高强度的3D打印机视窗玻璃的制备方法，包括：

1)在紫外线的存在下，将纳米膨胀蛭石、如式(I)所示结构的络合物 与石墨烯溶解于N,N-二甲基甲酰胺中超声搅拌形成改性液；

2)将聚甲基丙烯酸甲脂、辛基异噻唑啉酮、二甲基甲酰胺、氧化硅、 葡萄糖酸钠、稀土氧化物、费托蜡和改性液混合，接着熔融、冷却、造粒以 制得3D打印机视窗玻璃材料；

3)将所述3D打印机视窗玻璃材料于180-185℃下混炼3-4h，然后于注 入45-65℃的模腔中成型40-50min，最后于25-35℃下冷却以制得所述3D打 印机视窗玻璃；

其中，Mes为2,4,6-三甲苯基。

在本发明的步骤1)中，紫外线的波长可以在宽的范围内选择，但是为 了使得制得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能，优 选地，在步骤1)中，紫外线的波长为150-200nm。

在本发明的步骤1)中，超声搅拌的条件可以在宽的范围内选择，但是 为了使得制得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性能， 优选地，在步骤1)中，超声搅拌至少满足以下条件：超声波的频率为 25-30KHz，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间为4-6h。

在本发明的步骤1)中，纳米膨胀蛭石的粒径可以在宽的范围内选择， 但是为了使得制得的3D打印机视窗玻璃具有更优异的力学性能和耐高温性 能，优选地，在步骤1)中，纳米膨胀蛭石的粒径为35-40nm。