本發(fā)明涉及打印材料，具體涉及一種3d打印材料、制備方法及其在鞋材中的應用。

背景技術：

1、3d打印又稱為快速成型技術，也稱為增材制造技術，是一種不需要傳統(tǒng)刀具、夾具和機床，而是以數(shù)字模型文件為基礎，使用金屬粉末或塑料等具有黏合性的材料逐層打印來制造任意形狀物品的技術。

2、現(xiàn)有的3d打印材料制備的鞋材為了改進產品的抗菌性，向其中添加納米無機銀抗菌原料，但是原料易團聚，易導致產品的耐磨性能和力學拉伸性能差，同時抗菌性、耐磨性和力學拉伸性能平衡協(xié)調改進，以及產品的耐候、耐水洗穩(wěn)定性差，限制了產品使用效率。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種3d打印材料、制備方法及其在鞋材中的應用，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案：

3、本發(fā)明提供了一種3d打印材料，包括以下重量份原料：

4、tpu?35~40份、聚己內酯10~15份、納米銀粉6~9份、相容劑3~5份、發(fā)泡劑3~4份、泡孔穩(wěn)定劑2~3份、潤滑劑1~3份、抗氧劑1~3份。

5、優(yōu)選地，所述3d打印材料包括以下重量份原料：

6、tpu?37.5份、聚己內酯12.5份、納米銀粉7.5份、相容劑4份、發(fā)泡劑3.5份、泡孔穩(wěn)定劑2.5份、潤滑劑2份、抗氧劑2份。

7、優(yōu)選地，所述tpu硬度為邵氏a=85，在190℃和10kg負荷下的熔融指數(shù)值為20g/10min；聚己內酯的特性粘度為0.75~1.75dl/g；

8、所述相容劑為馬來酸酐；所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺；所述泡孔穩(wěn)定劑為聚甲基丙烯酸丁酯；

9、所述潤滑劑為硬脂酸鈣；所述抗氧劑為抗氧劑1010。

10、優(yōu)選地，所述3d打印材料還包括以下重量份原料：碳納米管調和納米凹凸棒劑7~11份和改性填料補調的補進劑5~8份；

11、其中，所述碳納米管調和納米凹凸棒劑的制備方法為：

12、s01：將納米凹凸棒土先于足量的硫酸溶液中攪拌混勻充分，然后水洗、干燥，將干燥的納米凹凸棒土于60~65℃下預熱20~30min，預熱結束，得到預熱的納米凹凸棒土；

13、s02：將碳納米管先于質子輻照箱內輻照10~15min，輻照功率為350~400w，輻照結束，得到輻照的碳納米管；

14、將輻照的碳納米管、改性液按照重量比2:5攪拌改性處理，攪拌結束，得到改性的碳納米管液；

15、s03：將預熱的納米凹凸棒土、改性的碳納米管液按照重量比5:3混勻球磨處理，球磨轉速1000~1500r/min，球磨2h，球磨結束，抽濾、干燥，得到碳納米管調和納米凹凸棒劑。

16、優(yōu)選地，所述改性液包括以下重量份原料：

17、4~7份海泡石纖維、1~3份硝酸鑭溶液、2~3份納米二氧化鈦、5~8份硅酸鈉水溶液和1~2份羧甲基纖維素鈉。

18、優(yōu)選地，所述硝酸鑭溶液的質量分數(shù)為2~5%；所述硅酸鈉水溶液的質量分數(shù)為3~6%。

19、優(yōu)選地，所述改性填料補調的補進劑的制備方法：

20、s11：按重量份，將4~7份片狀滑石粉、1~2份硅烷偶聯(lián)劑kh550加入到5~8份木質素磺酸鈉溶液中，隨后再加入1~3份檸檬酸，攪拌充分，得到改性填料液；

21、s12：將碳化硅晶須于足量的高錳酸鉀溶液中攪拌充分，然后水洗、抽濾、干燥，得到干燥的碳化硅晶須；將干燥的碳化硅晶須于質子輻照箱內輻照5~10min，輻照功率為350~400w，輻照結束，得到預處理的碳化硅晶須；

22、s13：將預處理的碳化硅晶須、改性填料液按照重量比2:5超聲改性處理，超聲結束，抽濾、干燥，得到改性填料補調的補進劑。

23、優(yōu)選地，所述木質素磺酸鈉溶液的質量分數(shù)為5~8%；所述高錳酸鉀溶液的質量分數(shù)為3~5%；超聲改性處理的超聲功率為450~500w，超聲時間為20~30min。

24、本發(fā)明還提供了一種3d打印材料的制備方法，包括以下步驟：

25、先按照重量份稱取原料，然后將原料混煉處理，混煉30min，混煉溫度60℃，然后再送入雙螺桿擠出機中擠出，擠出溫度170℃，并通過切粒機造粒，再通過單螺桿擠出機拉絲，拉出的絲再通過3d打印，再將3d打印的制品于150℃的烘箱中發(fā)泡20min，即可得到3d打印材料。

26、本發(fā)明還提供了一種3d打印材料在鞋材中的應用。

27、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

28、本發(fā)明3d打印材料采用tpu配合聚己內酯，通過加入相容劑、潤滑劑、抗氧劑等功能助劑，以及加入納米銀粉優(yōu)化產品的抗菌性能，同時加入的碳納米管調和納米凹凸棒劑和改性填料補調的補進劑相互調和配合，得到的3d打印材料優(yōu)化原料團聚性能，產品的抗菌性、耐磨性和力學拉伸性能平衡協(xié)調改進，以及產品的耐候、耐水洗穩(wěn)定性效果顯著；

29、碳納米管調和納米凹凸棒劑采用納米凹凸棒土經過酸溶液處理，優(yōu)化其分散度和活性效能，再通過60~65℃下預熱20~30min，從而能更好的配合改性的碳納米管液，將原料更好的調和協(xié)配，改性的碳納米管液采用碳納米管為基體原料，經過質子輻照處理，優(yōu)化碳納米管的活性效能，以高比表面積的管狀碳納米管，優(yōu)化原料之間的分散性，同時改性液中的海泡石纖維調和納米二氧化鈦，經過補強碳納米管結構，增強體系界面性，以及優(yōu)化產品性能平衡性，同時再配合硝酸鑭溶液、硅酸鈉水溶液和羧甲基纖維素鈉，通過原料之間的調和協(xié)配，能夠將改性的碳納米管液更好的配合預熱的納米凹凸棒土，進而產品的性能協(xié)調性以及性能穩(wěn)定性得到進一步的改進；

30、改性填料補調的補進劑采用片狀滑石粉的片狀結構穿插補強體系，再經過硅烷偶聯(lián)劑kh550、木質素磺酸鈉溶液和檸檬酸攪拌充分得到改性填料液，通過改性填料液中的原料共混互助，再與預處理的碳化硅晶須調和，通過晶須狀結構配合改性填料液調和，通過原料之間的共配共助，進而得到的改性填料補調的補進劑與碳納米管調和納米凹凸棒劑協(xié)配效果更好，從而產品的性能得到進一步的改進。

技術特征：

1.一種3d打印材料，其特征在于，包括以下重量份原料：

2.根據權利要求1所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述3d打印材料包括以下重量份原料：

3.根據權利要求1所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述tpu硬度為邵氏a=85，在190℃和10kg負荷下的熔融指數(shù)值為20g/10min；所述聚己內酯的特性粘度為0.75~1.75dl/g；

4.根據權利要求1所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述3d打印材料還包括以下重量份原料：碳納米管調和納米凹凸棒劑7~11份和改性填料補調的補進劑5~8份；

5.根據權利要求4所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述改性液包括以下重量份原料：

6.根據權利要求5所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述硝酸鑭溶液的質量分數(shù)為2~5%；所述硅酸鈉水溶液的質量分數(shù)為3~6%。

7.根據權利要求4所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述改性填料補調的補進劑的制備方法：

8.根據權利要求7所述的一種3d打印材料，其特征在于，所述木質素磺酸鈉溶液的質量分數(shù)為5~8%；所述高錳酸鉀溶液的質量分數(shù)為3~5%；所述超聲改性處理的超聲功率為450~500w，超聲時間為20~30min。

9.一種3d打印材料的制備方法，用于制備如權利要求1~8任一項所述的一種3d打印材料，其特征在于，包括以下步驟：

10.如權利要求1~8任一項所述的一種3d打印材料在鞋材中的應用。

技術總結
本發(fā)明涉及打印材料技術領域，具體涉及一種3D打印材料、制備方法及其在鞋材中的應用，包括以下重量份原料：TPU?35~40份、聚己內酯10~15份、納米銀粉6~9份、相容劑3~5份、發(fā)泡劑3~4份、泡孔穩(wěn)定劑2~3份、潤滑劑1~3份、抗氧劑1~3份。本發(fā)明3D打印材料采用TPU配合聚己內酯，通過加入相容劑、潤滑劑、抗氧劑等功能助劑，以及加入納米銀粉優(yōu)化產品的抗菌性能，同時加入的碳納米管調和納米凹凸棒劑和改性填料補調的補進劑相互調和配合，得到的3D打印材料優(yōu)化原料團聚性能，產品的抗菌性、耐磨性和力學拉伸性能平衡協(xié)調改進，以及產品的耐候、耐水洗穩(wěn)定性效果顯著。

技術研發(fā)人員：夏繼平,夏晴,夏鑫強
受保護的技術使用者：石獅市瑞鷹紡織科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2