基于蒲草改性的3d打印機底座材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及3D打印機底座材料，具體地，涉及一種基于蒲草改性的3D打印機底座 材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D打印機底座是3D打印機中比較重要的組件之一，3D打印機底座只要起的是支撐 和承重的作用。在實際生產(chǎn)中，對3D打印機底座的要求是具有優(yōu)異的穩(wěn)定性以及力學性能。
[0003]目前，3D打印機底座按照材質(zhì)劃分，可以分為金屬底座和高分子底座。金屬底座雖 然具有強的力學性能，但是金屬底座的成本高。高分子底座雖然成本較為廉價，但是高分子 底座的力學性能以及抗老化方面均較差，故極大地影響了高分子底座在3D打印機中的應(yīng) 用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種基于蒲草改性的3D打印機底座材料及其制備方法，通過 該方法制得的3D打印機底座材料具有優(yōu)異的抗沖擊性能和抗老化性能。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了本發(fā)明提供了一種基于蒲草改性的3D打印機底 座材料的制備方法，包括：
[0006] 1)將蒲草進行殺青、碾碎，接著將蒲草粉末與竹炭粉混合并浸泡于對溴苯胺與鹽 酸的混合溶液中，然后過濾取濾餅以制得改性組合物；
[0007] 2)將發(fā)泡聚苯乙烯、改性組合物、聚乙烯、聚酰亞胺、白炭黑、2-硫醇基苯基噻唑、 硫代二丙酸雙月桂酯、鋼纖維、云母粉、葵二酸二辛脂和乙酰丙酮鋁混合，然后熔融、冷卻和 造粒以制得3D打印機底座材料。
[0008]本發(fā)明進一步提供了一種基于蒲草改性的3D打印機底座材料，該3D打印機底座材 料通過上述的方法制備而成。
[0009]通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明第一步是:將蒲草進行殺青、碾碎，接著將蒲草粉末與 竹炭粉混合并浸泡于對溴苯胺與鹽酸的混合溶液中，然后過濾取濾餅以制得改性組合物； 第二步是：將發(fā)泡聚苯乙烯、聚乙烯、聚酰亞胺、白炭黑、2-硫醇基苯基噻唑、硫代二丙酸雙 月桂酯、鋼纖維、云母粉、葵二酸二辛脂和乙酰丙酮鋁混合，然后熔融、冷卻和造粒以制得3D 打印機底座材料。通過各步驟之間以及各物料之間的協(xié)同作用，使得制得的3D打印機底座 材料不僅具有優(yōu)異的力學性能，同時也具有優(yōu)異的抗老化性能。
[0010] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0011] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012] 本發(fā)明提供了 一種基于蒲草改性的3D打印機底座材料的制備方法，包括：
[0013] 1)將蒲草進行殺青、碾碎，接著將蒲草粉末與竹炭粉混合并浸泡于對溴苯胺與鹽 酸的混合溶液中，然后過濾取濾餅以制得改性組合物；
[0014] 2)將發(fā)泡聚苯乙烯、改性組合物、聚乙烯、聚酰亞胺、白炭黑、2-硫醇基苯基噻唑、 硫代二丙酸雙月桂酯、鋼纖維、云母粉、葵二酸二辛脂和乙酰丙酮鋁混合，然后熔融、冷卻和 造粒以制得3D打印機底座材料。
[0015]在本發(fā)明的步驟1)中，殺青的具體條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制 得的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，在步驟1)中，殺青至 少滿足以下條件:殺青溫度為145-160°(3，殺青時間為25-3511^11。
[0016]在本發(fā)明的步驟1)中，蒲草粉末以及竹炭粉的粒徑可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是 為了使得制得的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，在步驟 1)中，蒲草粉末的粒徑為〇. 1-0.3mm，竹炭粉的粒徑為0.2-0.5mm。
[0017]在本發(fā)明的步驟1)中，浸泡條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的3D 打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，在步驟1)中，浸泡至少滿足 以下條件:浸泡溫度為70_80°C，浸泡時間為2-3h。
[0018]在本發(fā)明的步驟1)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，在步驟1)中，相對于 100重量份的蒲草，竹炭粉的用量為27-35重量份，對溴苯胺的用量為11-16重量份，鹽酸的 用量為120-150重量份且鹽酸的質(zhì)量分數(shù)為20-25%。
[0019]在本發(fā)明的步驟2)中，各物料的用量可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，在步驟2)中，相對于 100重量份發(fā)泡聚苯乙烯，改性組合物的用量為14-19重量份，聚乙烯的用量為27-38重量 份，聚酰亞胺的用量為45-50重量份，白炭黑的用量為9-16重量份，2-硫醇基苯基噻唑的用 量為9-15重量份，硫代二丙酸雙月桂酯的用量為35-39重量份，鋼纖維的用量為14-26重量 份，云母粉的用量為8-22重量份，葵二酸二辛脂的用量為20-28重量份，乙酰丙酮鋁的用量 為11-23重量份。
[0020] 在本發(fā)明的步驟2)中，鋼纖維的尺寸可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得 的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，鋼纖維為圓柱體且至 少滿足以下條件:長度為l_5mm，徑向截面上的直徑為0.1-0.3mm。
[0021] 在本發(fā)明的步驟2)中，發(fā)泡聚苯乙烯、聚乙烯以及聚酰亞胺的分子量可以在寬的 范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性 能，優(yōu)選地，發(fā)泡聚苯乙烯的重均分子量為3500-5500,聚乙烯的重均分子量為4000-7000， 聚酰亞胺的分子量維護8000-12000。
[0022]在本發(fā)明的步驟2)中，熔融的條件可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的 3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，熔融至少滿足以下條件： 熔融溫度為180_195°C，熔融時間為ll_16min。
[0023]在本發(fā)明的步驟2)中，冷卻的溫度可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了使得制得的3D打印機底座材料具有更優(yōu)異的力學性能和抗氧化性能，優(yōu)選地，冷卻的溫度為15-35°C。 [0024]本發(fā)明進一步提供了一種基于蒲草改性的3D打印機底座材料，該3D打印機底座材 料通過上述的方法制備而成。
[0025]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0026] 實施例1
[0027] 1)將蒲草于155°C下殺青30min、碾碎至粒徑為0.2mm，接著將蒲草粉末、竹炭粉(粒 徑為0.3mm)、對溴苯胺、鹽酸(質(zhì)量分數(shù)為24%)按照100:30:14:130重量比于75°C混合浸泡 2.5h，然后過濾取濾餅以制得改性組合物；
[0028] 2)將發(fā)泡聚苯乙烯（重均分子量為4500)、改性組合物（重均分子量為5000)、聚乙 烯(重均分子量為10000)、聚酰亞胺、白炭黑、2-硫醇基苯基噻唑、硫代二丙酸雙月桂酯、鋼 纖維（長度為3mm，徑向截面上的直徑為0.2mm)、云母粉、葵二酸二辛脂和乙酰丙酮鋁按照 100:15:32:48:12:13:27:20:15:24:18 的重量比混合，然后于 185°C熔融 35min、于 25°C冷卻 和