[发明专利]一种3D打印平台喷雾制剂及其制备方法

说明书

一种3D打印平台喷雾制剂，由包含以下重量百分比的原料组分制备：阴离子成膜聚合物、疏水改性的丙烯酸脂或其盐、由至少一个聚乙二醇嵌段和至少一个聚丙二醇嵌段构成的嵌段聚合物、有机溶剂、液化的低沸点有机化合物气体、聚硅氧烷；制剂中各组分具有协同作用，共同使喷出的喷雾制剂具有合适的粘度、粘结强度、剪切稀释性以及凝固速度，进而使其能够均匀的涂布于3D打印平台表面，并在凝固后具有合适的强度，确保成型精度并有效避免翘曲的发生。

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体涉及一种3D打印平台用喷雾制剂。

背景技术

3D打印（又称增材制造技术）是快速成型技术的一种，其是将CAD数据通过成型设备运用粉末状金属或塑料等可粘合材料通过逐层堆积累加而构造物体的技术。

主流的3D打印技术主要包括四种：光固化成型（SLA），三维粉末粘结（3DP），选择性激光烧结（SLS），熔融沉积快读成型（FDM）。其中，基于FDM技术的3D打印机是利用ABS、PA、尼龙等树脂的加热溶解特性，在打印平台上逐层挤出而形成立体模型，其具有制造速度快，精度以及复杂程度高的优点，可以制造出传统方法制造不出来的、非常复杂的制件。然而，由于树脂具有较明显的热胀冷缩特性，打印出的较热材料，特别是与平台直接接触的材料层，在相对较冷的平台上成型的过程中存在容易翘曲的问题，产生翘曲之后的立体模型无法自然粘贴在打印平台上。

目前，解决翘曲的方法主要有：

一、通过在平台上预铺粘结剂，如美国Airwolf公司销售的分别针对ABS、PETG、TPE、TPU、PC/ABS、PLA、尼龙、聚酯的粘结剂，而后将打印出的材料在粘结剂上成型，借助粘结剂的粘结特性将形成的模型粘结在平台上，以降低翘曲出现的几率。然而，在实际应用中，上述粘结剂对ABS、PA、尼龙等树脂材料具有较高的粘结强度，使打印形成的模型粘结在平台上不易取下，或取下时容易造成模型底部损坏。并且，粘结剂容易在平台上产生残留，需要对平台进行清理才能进行继续打印，影响打印效率。此外，目前使用的粘结剂还存在不易抹平的缺点，影响模型的成型精度。

二、提高平台温度，使其与所打印的材料相适应，通过降低平台与打印材料的温差来避免翘曲的产生。然而，该方法对于熔融温度较低的ABS等树脂可以适用，对于熔融温度较高的树脂，由于3D打印平台温度不能过高，其适用性较差。

三、铺设床贴，如CN205553228U。床贴分为若干层，使用时，撕掉底层，将床贴贴在打印平台上，而后将打印材料打印在床贴表面。床贴材料与打印的材料相同，因而使打印材料很好的融合在床贴上。然而，使用该方法时存在打印的材料与床贴难以分离，影响模型精度的问题。

四、在平台表面形成纹理、或铺设带有纹理的结构，如CN107521087A，通过打印材料与带有纹理的平台表面的锚定效应避免翘曲的产生。然而，该方法会在形成的模型底表面产生纹理，影响表面光洁度，且同样存在影响模型精度的问题。

发明内容

针对FDM技术中打印的树脂材料容易产生翘曲，且目前使用的避免翘曲的方法存在粘结强度过高、对平台存在污染、影响成型精度的问题，本发明提供一种3D打印平台喷雾制剂及其制备方法。

本发明采用如下技术方案：

一种3D打印平台喷雾制剂，其特征在于：由包含以下重量百分比的原料组分制备：

a．阴离子成膜聚合物 1.0%-2.8%；

b．疏水改性的丙烯酸脂或其盐1.0%-2.5%；

c．由至少一个聚乙二醇嵌段和至少一个聚丙二醇嵌段构成的嵌段聚合物 0.06%-0.8%；

d．有机溶剂 0.05%-0.2%；

e．液化的低沸点有机化合物气体 0.01%-0.3%；