本發(fā)明涉及3d打印技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種抗菌3d打印復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

3d打印，即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(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)。3d打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計(jì)、建筑、工程和施工(aec)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。

目前3d打印常用材料有尼龍玻纖、石膏材料、鈦合金、橡膠類等材料。但是現(xiàn)有的3d打印材料仍然存在抗菌性能差的缺點(diǎn)，不能滿足市場需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種抗菌3d打印復(fù)合材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種抗菌3d打印復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰30-45份、高密度聚乙烯20-35份、殼聚糖5-8份、十二鎢磷酸3-8份、2-甲基丁酸2-6份、β-二氫大馬酮4-9份、肉桂酸甲酯2-5份、香莢蘭豆酊2-6份、硅藻土5-12份、皂石5-7份、鐵粉2-8份、乙基鈉黑藥1-3份、水60-90份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰38份、高密度聚乙烯29份、殼聚糖7份、十二鎢磷酸6份、2-甲基丁酸5份、β-二氫大馬酮7份、肉桂酸甲酯4份、香莢蘭豆酊3份、硅藻土10份、皂石6份、鐵粉4份、乙基鈉黑藥2份、水70份。

一種3d打印復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述配方稱取各原料，備用；

(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度300-350轉(zhuǎn)/min，于60-78℃下恒溫反應(yīng)1-2h；

(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度400-500轉(zhuǎn)/min，于45-60℃下恒溫反應(yīng)15-35min；

(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度250-300轉(zhuǎn)/min，于80-100℃下恒溫反應(yīng)1-2h；

(5)將上述混合物通過超聲波震蕩15-45min；

(6)將上步所得物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排氣段150-160℃、均化段155-165℃。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度325轉(zhuǎn)/min，于65℃下恒溫反應(yīng)1.6h。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度440轉(zhuǎn)/min，于50℃下恒溫反應(yīng)25min。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度280轉(zhuǎn)/min，于90℃下恒溫反應(yīng)1.5h。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述步驟(5)將上述混合物通過超聲波震蕩30min。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

該3d打印復(fù)合材料對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有良好的抑制效果，大腸桿菌抑制率高達(dá)99.6％，金黃色葡萄球菌抑制率高達(dá)99.7％；且制備方法簡單，有利于市場推廣。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

實(shí)施例1

一種抗菌3d打印復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰30份、高密度聚乙烯20份、殼聚糖5份、十二鎢磷酸3份、2-甲基丁酸2份、β-二氫大馬酮4份、肉桂酸甲酯2份、香莢蘭豆酊2份、硅藻土5份、皂石5份、鐵粉2份、乙基鈉黑藥1份、水60份。

一種3d打印復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述配方稱取各原料，備用；

(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度300-轉(zhuǎn)/min，于60℃下恒溫反應(yīng)1h；

(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度400轉(zhuǎn)/min，于45℃下恒溫反應(yīng)15min；

(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度250-300轉(zhuǎn)/min，于80-100℃下恒溫反應(yīng)1-2h；

(5)將上述混合物通過超聲波震蕩15-45min；

(6)將上步所得物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段210℃、排氣段150-160℃、均化段155-165℃。

實(shí)施例2

一種抗菌3d打印復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰45份、高密度聚乙烯35份、殼聚糖8份、十二鎢磷酸8份、2-甲基丁酸6份、β-二氫大馬酮9份、肉桂酸甲酯5份、香莢蘭豆酊6份、硅藻土12份、皂石7份、鐵粉8份、乙基鈉黑藥3份、水90份。

一種3d打印復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述配方稱取各原料，備用；

(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度350轉(zhuǎn)/min，于78℃下恒溫反應(yīng)2h；

(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度500轉(zhuǎn)/min，于60℃下恒溫反應(yīng)35min；

(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度300轉(zhuǎn)/min，于100℃下恒溫反應(yīng)2h；

(5)將上述混合物通過超聲波震蕩45min；

(6)將上步所得物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段210℃、排氣段150-160℃、均化段155-165℃。

實(shí)施例3

一種抗菌3d打印復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰38份、高密度聚乙烯29份、殼聚糖7份、十二鎢磷酸6份、2-甲基丁酸5份、β-二氫大馬酮7份、肉桂酸甲酯4份、香莢蘭豆酊3份、硅藻土10份、皂石6份、鐵粉4份、乙基鈉黑藥2份、水70份。

一種3d打印復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述配方稱取各原料，備用；

(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度325轉(zhuǎn)/min，于65℃下恒溫反應(yīng)1.6h。

(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度440轉(zhuǎn)/min，于50℃下恒溫反應(yīng)25min。

(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度280轉(zhuǎn)/min，于90℃下恒溫反應(yīng)1.5h。

(5)將上述混合物通過超聲波震蕩30min。

(6)將上步所得物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排氣段150-160℃、均化段155-165℃。

實(shí)施例4

一種抗菌3d打印復(fù)合材料，包括以下重量份數(shù)的原料：粉煤灰32份、高密度聚乙烯33份、殼聚糖6份、十二鎢磷酸7份、2-甲基丁酸3份、β-二氫大馬酮8份、肉桂酸甲酯3份、香莢蘭豆酊5份、硅藻土6份、皂石6份、鐵粉3份、乙基鈉黑藥2.8份、水65份。

一種3d打印復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述配方稱取各原料，備用；

(2)氧化鋁粉末預(yù)處理：在反應(yīng)器中，加入高密度聚乙烯、粉煤灰、鐵粉、2-甲基丁酸、殼聚糖、肉桂酸甲酯和香莢蘭豆酊，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度315轉(zhuǎn)/min，于75℃下恒溫反應(yīng)1.2h；

(3)向反應(yīng)器中加入乙基鈉黑藥、β-二氫大馬酮和硅藻土，強(qiáng)力攪拌，攪拌速度425轉(zhuǎn)/min，于55℃下恒溫反應(yīng)16min；

(4)向反應(yīng)器中加入皂石和十二鎢磷酸，攪拌速度255轉(zhuǎn)/min，于95℃下恒溫反應(yīng)1.1h；

(5)將上述混合物通過超聲波震蕩40min；

(6)將上步所得物送入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)各段的溫度范圍為：加料段130-140℃、熔融段180-190℃、混料段200-210℃、排氣段150-160℃、均化段155-165℃。

實(shí)驗(yàn)例

對實(shí)施例1-4制備的3d打印復(fù)合材料進(jìn)行抗菌測試

抗菌性能測試：根據(jù)gb/t23763-2009國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，選用大腸桿菌atcc8739和金黃色葡萄球菌atcc6538p為菌種。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1：

表1實(shí)施例1-4制備的3d打印復(fù)合材料抗菌測試結(jié)果

由上表可以看出，該3d打印復(fù)合材料對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有良好的抑制效果，大腸桿菌抑制率高達(dá)99.6％，金黃色葡萄球菌抑制率高達(dá)99.7％。且制備方法簡單，有利于市場推廣。

上面對本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。