[发明专利]一种高分子陶瓷复合3D打印荧光材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分：SiC-TaC纳米复合粉体20-40份、PET树脂40-80份、聚碳酸酯树脂50-100份、高密度聚乙烯树脂10-20份、PE-g-MAH 10-20份、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物10-20份、0.1-0.2mm改性碳纤维10-20份、0.4-0.6mm改性碳纤维5-10份、RC-HSt 5-10份、费托蜡1-5份、抗氧剂1-5份、稀土掺杂铝酸锶夜光粉30-50份。

2.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分：SiC-TaC纳米复合粉体25-35份、PET树脂50-70份、聚碳酸酯树脂60-90份、高密度聚乙烯树脂12-18份、PE-g-MAH 12-18份、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物12-18份、0.1-0.2mm改性碳纤维13-15份、0.4-0.6mm改性碳纤维6-8份、RC-HSt6-8份、费托蜡1.5-4.5份、抗氧剂1.5-4.5份、稀土掺杂铝酸锶夜光粉35-45份。

3.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，包括以下重量份数的组成成分：SiC-TaC纳米复合粉体30份、PET树脂55份、聚碳酸酯树脂80份、高密度聚乙烯树脂16份、PE-g-MAH 15份、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物16份、0.1-0.2mm改性碳纤维14份、0.4-0.6mm改性碳纤维6.5份、RC-HSt 7份、费托蜡3份、抗氧剂2份、稀土掺杂铝酸锶夜光粉40份。

4.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，所述SiC-TaC纳米复合粉体的制备方法如下：以五氯化钽、正硅酸乙酯和葡萄糖为原料制备了葡萄糖复合凝胶，葡萄糖复合凝胶于450℃煅烧得到C-SiO₂-Ta₂O₅杂化前驱体，C-SiO₂-Ta₂O₅杂化前驱体研磨后置于Ar氛围中，1200-1500℃原位合成，得到SiC-TaC纳米复合粉体。

5.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，所述PET树脂流动方向的缩模率为0.1-0.3％，垂直方向的缩模率为0.5-0.8％。

6.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，所述PE-g-MAH熔融指数(190℃，2.16Kg)＞10g/10min。

7.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，所述0.1-0.2mm改性碳纤维、0.4-0.6mm改性碳纤维的制备方法如下：将两种规格的碳纤维置于900℃的马弗炉中，通入水蒸气活化处理1-2h后，取出用浓硫酸60℃浸泡30-40min，取出水洗、烘干、置于容器中，加水、乙醇、硅烷偶联剂，升温至40℃，搅拌2-5h。

8.如权利要求8所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，水、乙醇、硅烷偶联剂的质量比为2:10:1。

9.如权利要求1所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料，其特征在于，所述抗氧剂为ZM-405、B900、XH245、1010中的任意一种或多种组合。

10.如权利要求1-9中任一项所述的高分子陶瓷复合3D打印荧光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取上述重量份的物料；

(2)将PET树脂、聚碳酸酯树脂、高密度聚乙烯树脂、PE-g-MAH、苯乙烯与丁二烯嵌段共聚物、RC-HSt、费托蜡加入到双螺杆挤出机中共混挤出，共混温度为260-270℃，螺杆转速为60-80r/min，挤出样条在空气中冷却制粒，并于140℃真空干燥5-10h，粉碎后得到预制物粉末；

(3)将预制物粉末、SiC-TaC纳米复合粉体、0.1-0.2mm改性碳纤维、0.4-0.6mm改性碳纤维加入到容器中，加水搅拌，将容器置于超临界装置中，升温至380℃、30MPa，反应5min后恢复常温常压；

(4)过滤，将固体料100℃烘干后与稀土掺杂铝酸锶夜光粉、抗氧剂混合，加入到双螺杆挤出机中共混挤出，共混温度为280-300℃，螺杆转速为100-120r/min，挤出样条、拉丝成型，得到成品。