本發(fā)明涉及橡膠材料加工領(lǐng)域，具體涉及一種橡膠3d打印成型原料的制備方法。
背景技術(shù)：
三維立體打印機(jī)是二十世紀(jì)八十年代末九十年代初興起并迅速發(fā)展起來的新的先進(jìn)制造技術(shù)，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。是cad、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)以及材料科學(xué)與工程的技術(shù)集成。它可以自動、快速地將設(shè)計思想物化為具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型或直接制造零部件，從而可對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行快速評價、修改，以響應(yīng)市場需求，提高企業(yè)的競爭能力。3d打印技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、家電、電動工具、醫(yī)療、機(jī)械加工、精密鑄造、航空航天、工藝品制造及兒童玩具等行業(yè)。3d打印的主要優(yōu)勢包括有：1、制造復(fù)雜物品；2、產(chǎn)品多樣化不增加成本；3、生產(chǎn)周期短；4、零技能制造；5、不占空間、便攜制造；6、節(jié)省材料。
3d打印技術(shù)要應(yīng)用在橡膠制品，則橡膠制品在結(jié)構(gòu)上和使用的原材料要適應(yīng)3d打印技術(shù)的要求。橡膠制品大部分使用單一的混合材料，為了獲得必要的物理機(jī)械性能、物理化學(xué)性能，使用了各種配合劑和填充劑，同時還需經(jīng)過硫化工藝，這對3d打印技術(shù)要求的原材料來說，只要把硫化工藝融入3d打印技術(shù)所使用的改性材料是可以實(shí)現(xiàn)的。目前3d打印技術(shù)已成功打印出球靴等橡膠制品。因此，從理論上來說，3d打印技術(shù)可以應(yīng)用于許多類型的橡膠制品，但是，采用3d技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)橡膠制品還有很大距離：一是生產(chǎn)成本太高；二是生產(chǎn)速度太低；三是生產(chǎn)出來的橡膠制品很難符合使用要求。然而，在作為高端橡膠制品的單件生產(chǎn)是可行而前景看好的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種使用條件簡單、環(huán)境污染小、產(chǎn)品性能好、精度高、流動性好、機(jī)械強(qiáng)度高的基于橡膠彈性體的快速成型原料及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種橡膠3d打印成型原料的制備方法，包括如下步驟：
(1)將橡膠粉末、防老劑、增強(qiáng)劑、表面活性劑、阻燃劑、增塑劑、無機(jī)填料按預(yù)定比例配料后，放入開煉機(jī)中混煉，控制溫度為40-60℃，混煉10-20min；
(2)混煉均勻后排料到壓片機(jī)上再加硫化劑，升高溫度100-120℃，時間為3-5min，翻煉后下片；
(3)將密煉后的材料投入到粉碎機(jī)內(nèi)粉碎、篩分、篩分細(xì)度大于等于200目的粉末；
其中各原料以重量百分?jǐn)?shù)計為：橡膠粉末50-70％、防老劑0.5-5％、硫化劑0.5-1％、增強(qiáng)劑5-10％、表面活性劑1-5％、阻燃劑0.5-1％、增塑劑1-3％、無機(jī)填料余量。
具體地，所述的橡膠粉末為丁苯橡膠、順丁橡膠、乙丙橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠中的一種。
具體地，所述的橡膠粉末的平均粒度為80-200目。
具體地，所述的防老劑n-苯基-2-萘胺、n，n′-二(β-萘基)對苯二胺、n-異丙基-n’-苯基對苯二胺中的一種或幾種。
具體地，所述的硫化劑為2-硫醇基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑中的一種。
具體地，所述的增強(qiáng)劑為納米碳化硅晶須和聚酰亞胺纖維以重量比為(2-5)∶1混合而成，直徑為10-100nm。
具體地，所述的表面活性劑為磷酸三丁酯、木質(zhì)素磺酸鈉、聚丙烯酸鈉中的一種或幾種。
具體地，所述的阻燃劑為磷酸三苯酯、磷酸三苯甲酯、十溴二苯醚中的一種或幾種。
具體地，所述的增塑劑為古馬隆樹脂。
具體地，所述的無機(jī)填料為二氧化硅、碳酸鈣、陶土中的一種或幾種。
本發(fā)明具有的有益效果：
(1)本發(fā)明提供的基于橡膠彈性體的快速成型原料使用條件簡單、環(huán)境污染小、產(chǎn)品性能好、精度高。
(2)本發(fā)明選用的增塑劑和表面活性劑具有較好的協(xié)同作用，使得橡膠彈性體的快速成型原料流動性好、增強(qiáng)劑可以賦予成型制品較高的機(jī)械強(qiáng)度。
(3)本發(fā)明原料獲取范圍廣泛，制備方法簡單易行，成本低，有利于市場化的推廣和應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
實(shí)施例1
一種橡膠3d打印成型原料的制備方法，包括如下步驟：
(1)將橡膠粉末、防老劑、增強(qiáng)劑、表面活性劑、阻燃劑、增塑劑、無機(jī)填料按預(yù)定比例配料后，放入開煉機(jī)中混煉，控制溫度為40-60℃，混煉10-20min；
(2)混煉均勻后排料到壓片機(jī)上再加硫化劑，升高溫度100-120℃，時間為3-5min，翻煉后下片；
(3)將密煉后的材料投入到粉碎機(jī)內(nèi)粉碎、篩分、篩分細(xì)度大于等于200目的粉末；
其中各原料以重量百分?jǐn)?shù)計為：100目的丁苯橡膠粉末55％、n-苯基-2-萘胺1％、2-硫醇基苯并噻唑0.5％、納米碳化硅晶須和聚酰亞胺纖維以重量比為3∶1混合而成，直徑為20nm的增強(qiáng)劑5％、磷酸三丁酯3％、磷酸三苯酯0.5％、古馬隆樹脂1％、二氧化硅余量。
實(shí)施例2-6與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于表1。
實(shí)施例2-6和對比例1-2的基于橡膠彈性體的快速成型原料的制備方法參照實(shí)施例1完成。
性能測試
由上述實(shí)施例和對照例得到的橡膠材料利用3d打印機(jī)，打印出各種符合astm標(biāo)準(zhǔn)力學(xué)性能測試樣條進(jìn)行測試。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。