一種3d打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水，其組成成分按重量配比為：丙三醇12-15份、乙二醇10-12份、乙二胺0.4-0.6份、單乙醇0.6-1份；蒸餾水65-80份、活性劑1-2份、乙酸乙烯酯0.1-0.2份。制備方法是按配比稱取各組分，將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌40-50分鐘，攪拌速度為110-120r/min，溫度控制在30℃-40℃，再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，具有粘合強(qiáng)度高，粘合速度快，腐蝕性小的特點(diǎn)，能同時(shí)滿足3D打印機(jī)在流動(dòng)性、粘合強(qiáng)度、粘合時(shí)間、透明度、腐蝕性以及安全等方面的要求。
【專利說(shuō)明】一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印機(jī)用耗材，尤其涉及一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)，即快速成形制造技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以三維數(shù)據(jù)文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用打印機(jī)原理實(shí)現(xiàn)逐層疊加，以超細(xì)復(fù)合粉末及粘合劑為原材料的成型技術(shù)，3D打印技術(shù)每一層的打印過(guò)程分為兩步，首先在需要成型的區(qū)域噴灑一層特殊膠水，膠水液滴本身很小，且不易擴(kuò)散；然后噴灑一層均勻的粉末，粉末遇到膠水會(huì)迅速固化黏結(jié)，而沒(méi)有膠水的區(qū)域仍保持松散狀態(tài)，這樣在一層膠水一層粉末的交替下，實(shí)體模型將會(huì)被“打印”成型，打印完畢后只要掃除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末還可循環(huán)利用。3D打印機(jī)使用的打印材料是特制的粉末而非普通的墨粉或墨汁。這些粉末在打印過(guò)程中會(huì)被一種特制的膠水逐層黏合、固化，并不斷疊加，最終形成一個(gè)完整的立體物品。
[0003]3D打印技術(shù)分為七大技術(shù)，而每種技術(shù)所使用材料和執(zhí)行方式區(qū)別都很大。3D打印技術(shù)的核心是材料。目前，世界上應(yīng)用最為廣泛的最為廣泛的ZPrinterl50、250、350、450、510、650、850 ;Projetl60、260、360、460、660、860 機(jī)型的彩色 3D 打印機(jī)，應(yīng)用較為廣泛，該打印機(jī)型可實(shí)現(xiàn)600萬(wàn)種色彩的組合，色彩真實(shí)艷麗；該型系列打印機(jī)主要采用無(wú)色粘合劑和復(fù)合粉末為3D打印機(jī)的材料打印，同時(shí)采用CMYK彩色技術(shù)。設(shè)備通常采用的是美國(guó)惠普生產(chǎn)的熱發(fā)泡噴涂:HPC4011噴頭，該系列機(jī)型精度高，對(duì)材料有極高的技術(shù)要求，國(guó)外一般材料保存期短，且國(guó)外打印機(jī)技術(shù)都是硬件商壟斷材料供應(yīng)，給我國(guó)3D打印應(yīng)用增加了很大成本。
[0004]國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合膠水材料存在一些弊端，具有腐蝕性，粘合速度慢，粘合力不夠強(qiáng)，不能滿足3D打印機(jī)的使用要求，即在流動(dòng)性、粘合強(qiáng)度、粘合時(shí)間、透明度、腐蝕性以及安全等方面不能同時(shí)滿足要求?，F(xiàn)有的3D打印機(jī)無(wú)色粘合膠水只適用于上述ZPrinter系列及Projet系列650-850機(jī)型,適用范圍小。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水及其制備方法，從而解決上述【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水，其組成成分按重量配比為:
丙三醇:12-15份乙二醇:10-12份乙二胺:0.4-0.6份單乙醇:0.6-1份蒸懼水:65-80份活性劑:1-2份乙酸乙烯酯:0.1-0.2份。
[0007]本發(fā)明選用丙三醇和乙二醇的混合物作為有機(jī)溶劑，其作用是提高粘合劑墨水的穩(wěn)定性，當(dāng)3D打印機(jī)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間不用的情況下，能夠在噴嘴處形成薄而脆的一層膜，當(dāng)下一次打印的時(shí)候，能夠較為容易地被溶解而不至于導(dǎo)致堵塞噴墨頭，另外，還有調(diào)節(jié)粘合劑墨水粘度和表面張力的作用。
[0008]本發(fā)明選用乙二胺作為消泡劑，具有很好的擴(kuò)散性，能迅速在氣泡膜的表面鋪展和滲入，使粘合劑墨水溶液體系中對(duì)氣泡起穩(wěn)定作用的表面活性劑等物質(zhì)容易被其替代，并且消泡劑本身具有使原來(lái)氣泡膜的膜壁逐漸變薄直到氣泡破裂的作用。
[0009]本發(fā)明選用單乙醇作為催干劑，單乙醇為揮發(fā)性強(qiáng)的物質(zhì)，有助于印子與圖案迅速干燥，從而不至于玷污與之接觸的物質(zhì)。
[0010]所述活性劑為蓖麻油硫酸鹽陰離子表面活性劑或烷基甜菜堿類(lèi)兩性離子表面活性劑或辛基苯酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑。表面活性劑是一類(lèi)具有表面活性的化合物，溶于液體后，能顯著降低溶液的表面張力或界面張力，并能改進(jìn)溶液的增溶、乳化、分散、滲透、潤(rùn)濕、發(fā)泡和洗凈等能力。
[0011]一般膠水和墨水是作為兩種成分分開(kāi)添加混合使用，本發(fā)明選用乙酸乙烯酯，與粉體反應(yīng)產(chǎn)生粘合作用，形成粘合劑，而本發(fā)明作為一種創(chuàng)新，是將乙酸乙烯酯與粉體材料反應(yīng)生成粘合劑，即粘合劑墨水。
[0012]一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的制備方法，具體包括如下步驟:
(1)按配比稱取12-15份丙三醇、10-12份乙二醇、0.4-0.6份乙二胺、0.6-1份單乙醇、65-80份蒸餾水、1-2份活性劑、0.1-0.2份乙酸乙烯酯備用；
(2)將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌40-50分鐘，攪拌速度為 110-120r/min，溫度控制在 30°C -40°C ；
(3 )再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。
[0013]本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，具有粘合強(qiáng)度高，粘合速度快，腐蝕性小的特點(diǎn)，且適用范圍廣，可適用于 ZP150、ZP250、ZP450、ZP510、ZP650、ZP850 ;ProJetl60、Projet260、Projet360、Projet460, Projet660、Projet860機(jī)型，能同時(shí)滿足3D打印機(jī)在流動(dòng)性、粘合強(qiáng)度、粘合時(shí)間、噴頭使用壽命、腐蝕性以及安全等方面的要求。本發(fā)明成本低，噴頭使用壽命能延長(zhǎng)30-40%，按照熱發(fā)泡HP4011噴頭使用壽命為每個(gè)噴頭10毫升，可以達(dá)到300毫升，解決了我國(guó)彩色3D打印機(jī)材料的國(guó)外壟斷的局面，大大降低了應(yīng)用上成本。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例1:
一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的配比:
丙三醇:15份乙二醇:12份乙二胺:0.4份單乙醇:0.6份蒸餾水:70份活性劑:1.9份乙酸乙烯酯:0.1份。
[0016]一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的制備方法:
(O按配比稱取丙三醇15份、乙二醇12份、乙二胺0.4份、單乙醇0.6份、蒸餾水70份、蓖麻油硫酸鹽陰離子表面活性劑1.9份、和乙酸乙烯酯0.1份；
(2)將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌40分鐘，攪拌速度為110r/min，溫度控制在 30°C -40°C ；
(3)再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。
[0017]實(shí)施例2:
一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的配比:
丙三醇:13份乙二醇:11份乙二胺:0.5份單乙醇:0.8份蒸餾水:73份活性劑:1.55份乙酸乙烯酯:0.15份。
[0018]一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的制備方法，具體包括如下步驟:
(O按配比稱取丙三醇13份、乙二醇11份、乙二胺0.5份、單乙醇0.8份、蒸餾水73份、烷基甜菜堿類(lèi)兩性離子表面活性劑1.55份、和乙酸乙烯酯0.15份；
(2)將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌45分鐘，攪拌速度為115r/min，溫度控制在37 °C ；
(3)再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。
[0019]實(shí)施例3:
一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的配比:
丙三醇:12份乙二醇:10份乙二胺:0.6份單乙醇:I份蒸餾水:75份活性劑:1-2份乙酸乙烯酯:0.2份。
[0020]一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的制備方法:
(1)按配比稱取丙三醇12份、乙二醇10份、乙二胺0.6份、單乙醇I份、蒸餾水75份、辛基苯酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑1.2份、0.2份乙酸乙烯酯；
(2)將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌50分鐘，攪拌速度為120r/min，溫度控制在40°C ；
(3 )再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。
[0021]本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，具有粘合強(qiáng)度高，粘合速度快，腐蝕性小的特點(diǎn)，且適用范圍廣，可適用于 ZP150、ZP250、ZP450、ZP510、ZP650、ZP850 ;ProJetl60、Projet260、Projet360、Projet460、Projet660、Projet860機(jī)型，能同時(shí)滿足3D打印機(jī)在流動(dòng)性、粘合強(qiáng)度、粘合時(shí)間、噴頭使用壽命、腐蝕性以及安全等方面的要求。本發(fā)明成本低，噴頭使用壽命能延長(zhǎng)30-40%，按照熱發(fā)泡HP4011噴頭使用壽命為每個(gè)噴頭10毫升，可以達(dá)到300毫升，解決了我國(guó)彩色3D打印機(jī)材料的國(guó)外壟斷的局面，大大降低了應(yīng)用上成本。
[0022]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水，其特征是:其組成成分按重量配比為: 丙三醇:12-15份 乙二醇:10-12份 乙二胺:0.4-0.6份 單乙醇:0.6-1份 蒸懼水:65-80份 活性劑:1-2份 乙酸乙烯酯:0.1-0.2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水，其特征是:所述活性劑為蓖麻油硫酸鹽陰離子表面活性劑或烷基甜菜堿類(lèi)兩性離子表面活性劑或辛基苯酚聚氧乙烯醚非離子表面活性劑。
3.一種3D打印機(jī)用的無(wú)色粘合劑墨水的制備方法，其特征是:具體包括如下步驟: (1)按配比稱取12-15份丙三醇、10-12份乙二醇、0.4-0.6份乙二胺、0.6-1份單乙醇、65-80份蒸餾水、1-2份活性劑、0.1-0.2份乙酸乙烯酯備用； (2)將各組份放入攪拌桶內(nèi)混合在一起，在真空條件下進(jìn)行攪拌40-50分鐘，攪拌速度為 110-120r/min，溫度控制在 30°C -40°C ； (3 )再將攪拌均勻的混合液用過(guò)濾紙進(jìn)行過(guò)濾，避光封存即得。
【文檔編號(hào)】C09J11/06GK104312449SQ201410659098
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】劉可武 申請(qǐng)人:湖南盈博數(shù)碼科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司