[发明专利]改性蒙脱石分散液、3D打印粉末材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性蒙脱石分散液、3D打印粉末材料及其制备方法，该3D打印粉末材料的制备方法包括将100～200份软单体、100～200份硬单体和50～100份功能单体搅拌混合并升温至60～90℃，缓慢滴加50～150份改性蒙脱石分散液，然后继续保温反应，再后将反应得到的产物过滤，干燥。本发明的3D打印粉末材料通过使用改性蒙脱石分散液改性聚丙烯酸酯树脂得到，其不仅绿色环保，而且用其可以打印得到具备优良柔韧性、高粘结强度、高打印精度的实体成品。

技术领域

本发明涉及打印材料技术领域，具体而言，涉及一种改性蒙脱石分散液及其制备方法、3D打印粉末材料及其制备方法和3D打印材料。

背景技术

3D打印技术即快速成型技术的一种，其以数字模型文件为基础，运用粉末材料和粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印技术存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印技术已在生物医学、工业制造、航空航天、汽车、建筑等许多行业得到广泛应用。

3D打印材料包括粉末材料和粘结材料(也称作“粘结溶液”)，它们是实现3D打印技术的关键。国外现有商业化的3D打印材料也有一些，比如美国3D Systems等公司成功开发了金属、塑料、淀粉、复合材料等。但是，性价比高的3D打印材料目前急缺，非常稀少且打印效果不佳。国内在3D打印材料研制开发方面尚处于起步阶段，与国外水平相差甚大。因此，开发具有自主知识产权的绿色环保、性价比高、打印效果优良的3D打印材料具有重要的现实意义和实际应用价值。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种改性蒙脱石分散液及其制备方法、3D打印粉末材料及其制备方法和3D打印材料，更好的克服了上述现有技术存在的问题和缺陷，该3D打印粉末材料通过使用改性蒙脱石分散液改性聚丙烯酸酯树脂得到，且可以直接用水作为粘结材料配合该3D打印粉末材料得到3D打印材料，其不仅绿色环保，而且用其可以打印得到具备优良柔韧性、高粘结强度、高打印精度的实体成品。

一种改性蒙脱石分散液的制备方法，包括：

将100份蒙脱石和5～20份稀土氧化物混合均匀后，再焙烧；

待降至室温后加入20～50份有机季铵盐和1000～3000份水混合均匀；

继续加入5～15份过氧化氢混合均匀。

进一步地，所述焙烧的温度为150～250℃；所述焙烧的时间为15～30min。

进一步地，所述稀土氧化物为三氧化二镧、三氧化二铈、二氧化铈、三氧化二钇、三氧化二钕中的至少一种。

进一步地，所述有机季铵盐为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种。

本发明还提供了一种改性蒙脱石分散液，所述改性蒙脱石分散液由上述的改性蒙脱石分散液的制备方法制备得到。

本发明还提供了一种3D打印粉末材料的制备方法，包括：

将100～200份软单体、100～200份硬单体和50～100份功能单体搅拌混合并升温至60～90℃，缓慢滴加1000～2000份改性蒙脱石分散液，然后继续保温反应，再后将反应得到的产物过滤，干燥；

所述改性蒙脱石分散液为上述的改性蒙脱石分散液；

所述软单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯中的至少一种；

所述硬单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯中的至少一种；

所述功能单体为丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一种。

进一步地，所述滴加改性蒙脱石分散液的时间控制为0.5～1.5h；所述保温反应时间为2～5h。