[发明专利]一种3D打印玻璃材料用粘结剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印材料用粘结剂及其应用，具体涉及一种3D打印玻璃材料用 粘结剂及其应用。

背景技术

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。随着3D打印技术的发展和应用，材料成为限制3D打印技术未来走向的关键因素 之一，在某种程度上，材料的发展决定着3D打印能否有更广泛的应用。目前，3D打印材料主 要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等，除此之外，彩色石膏材 料、人造骨粉、细胞生物原料、玻璃材料以及砂糖等食品材料也在3D打印领域得到了应用。

众多3D打印材料的开发和使用，不仅拓展了3D打印技术的应用范围，同时也促使 更多的辅助材料的开发和生产，如：粘结剂。粘结剂作为3D打印技术中最重要的辅助材料之 一，需要具有粘结强度高、固化速度快、环保、使用方便等要求。随着越来越多的新材料用于 3D打印，新材料具备的性能和特点造成目前的粘结剂大部分不能用于新材料的3D打印成 型，而且随着3D打印技术在日常生活中的普及和应用，成型条件和环保问题成为新的制约 因素，因而发明一种使用条件简单、健康环保、粘结强度高、固化速度快的粘结剂对3D打印 广泛应用于生活的具有重要意义。

玻璃材料是目前实验室正在使用的一种用于3D打印的新型材料，该材料具有广泛 的应用价值，能借助于3D打印技术在日常生活中得到广泛的应用，具有广阔的市场。目前玻 璃材料3D打印多为间接成型，将玻璃粉末或玻璃纤维与其他可塑性材料进行混合通过熔融 堆积成型，制备得到的产品具有玻璃的某些性能，但并不是纯玻璃材料，耐腐蚀性和硬度等 都与纯玻璃制品相差较大，不利于在生活中广泛的推广应用。中国专利公开号为 CN103935036A公开了一种使用光敏溶胶粘结剂的粉末3D打印方法，该方法中采用了光敏溶 胶粘结剂，能快速对粉末材料进行粘结成型，但不适于纯玻璃材料粘结成型，因此，发明一 种粘结剂能将纯玻璃材料粘结成型并应用于3D打印成型技术得到产品，产品性能好，精度 高，成型速度快，将极大的促进3D打印成型技术在玻璃材料上的应用和3D打印成型在生活 中的推广，具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明针对目前纯玻璃材料不能直接应用于3D打印技术而制得产品的缺点提出 了一种3D打印玻璃材料用粘结剂及其应用。

本发明一种3D打印玻璃材料用粘结剂，其特征在于为油状，用于3D打印玻璃材料 的快速成型，在紫外光照射下快速固化，将玻璃粉末进行粘结成型同时结合形成整体，其各 组分按重量份计为：

基体材料45-55份，

固化剂25-35份，

引发剂5-8份，

活性剂5-10份，

碳酸钠3-5份，

其中所述的基体材料为聚合度为5-20的聚二甲基硅氧烷、聚环甲基硅氧烷、聚氨基硅 氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚醚聚硅氧烷中的一种或多种；所述的固化剂为硅酸钠、硅酸铝、 硅酸钾、氟硅酸钠、氟硅酸钾、氟硅酸镁中的一种或多种；所述的引发剂为酰基膦氧化物、六 氟磷酸盐中的一种或多种；所述的活性剂为对甲基苯磺酰氯、1-氯四唑、二环己基碳二亚胺 的一种或多种。

上述一种3D打印玻璃材料用粘结剂，其具体制备方法：将25-35重量份的固化剂， 5-8份重量份的引发剂，5-10份重量份的活性剂和3-5重量份的碳酸钠加入到45-55重量份 的基体材料中，采用超声波震荡分散溶解配制成粘结剂。