一種用于三維打印器件的后處理液及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種三維打印器件后處理液制備方法及應(yīng)用。該后處理液包括分別放置的主劑A液和主劑B液；主劑A液為填充強(qiáng)化劑；主劑B液由40～70%的水性聚氨酯乳液、5～30%水性環(huán)氧乳液、10～30%蒸餾水、10～40%硅溶膠、0.2～0.7%偶聯(lián)劑、0.2～0.5%滲透劑組成。制備時(shí)，水性聚氨酯乳液和水性環(huán)氧乳液加入蒸餾水中混合后，加入偶聯(lián)劑和硅溶膠，分散；再加入滲透劑，攪拌制備出主劑B液。使用時(shí)，將三維打印器件浸泡在主劑A液中，滲透后，再浸泡在主劑B液中，烘干。本發(fā)明后處理液能夠有效地提高三維打印器件的強(qiáng)度和耐水性，并具有防止器件脫粉，適用于淀粉基、石膏基或纖維基三維打印器件的后處理。
【專利說(shuō)明】一種用于三維打印器件的后處理液及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三維打印器件的后處理液，特別是涉及一種用于三維打印器件的后處理液及其制備方法與應(yīng)用，屬于快速成型的材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]三維快速成型即逐層打印疊加法，是一種應(yīng)用廣且處理速度快的成型技術(shù)。它適用于上百種不同的應(yīng)用領(lǐng)域各種復(fù)雜的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)，并支持多種材料類型。但是，由于粘結(jié)材料三維打印技術(shù)通過(guò)噴射粘結(jié)劑將粉末材料層層粘結(jié)而成型，打印件表面和內(nèi)部存在較多的微孔結(jié)構(gòu)，因此打印成型件的強(qiáng)度十分有限，需要經(jīng)過(guò)后處理強(qiáng)化。
[0003]目前使用的比較多的后處理方法是瞬干膠刷涂，其增強(qiáng)效果好，缺點(diǎn)是反應(yīng)速度過(guò)快，保存期短，耐水性差，耐久性不好，部分瞬干膠固化后2個(gè)月后膠面發(fā)黃，同時(shí)刷涂無(wú)法保證涂膜均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明的目的是針對(duì)三維打印器件強(qiáng)度不足、吸水性差、表面粗糙、容易脫粉等問(wèn)題，提供一種能夠有效提高三維打印的打印器件強(qiáng)度和耐水性，防止脫粉并使器件表面平整的后處理液及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供所述用于三維打印器件的后處理液的應(yīng)用方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]—種用于三維打印器件后處理液，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，由主劑A液和主劑B液組成:
[0008]所述主劑A液為填充強(qiáng)化劑。
[0009]所述主劑B液，以質(zhì)量百分比計(jì)，配方包括如下組分:
[0010]
水性聚氨酯乳液40 ~70%
水性環(huán)氧樹(shù)酯乳液5~30%
偶聯(lián)劑
0.2 ~0.7%
硅溶膠1O~40%
水10~30%
滲透劑0.2-0.5%
[0011]所述的水溶性聚氨酯乳液為脂肪族水性聚氨酯水分散體，粘度為25~50s，固含量為35~38%的半透明乳白色乳液；
[0012]所述的硅溶膠為AJN-830、SKP-27、S-35中的一種或幾種；
[0013]所述的偶聯(lián)劑為硅氧烷類偶聯(lián)劑Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β -(氨乙基)-Y _氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y _縮水甘油醚氧丙基二甲氧基硅烷或Y _(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；[0014]所述的滲透劑為滲透劑JFC、快速滲透劑Τ、滲透劑0Ε-35、超強(qiáng)滲透劑JFC-E中的一種或幾種；
[0015]制備時(shí)，將水性聚氨酯乳液和水性環(huán)氧乳液加入適量蒸餾水中混合后，在攪拌速度為300~700rpm，加入偶聯(lián)劑和硅溶膠，分散；再加入滲透劑，攪拌30min~3h，制備出粘度為8~40s的后處理液；
[0016]所述的主劑A為東莞市匯智納米材料科技有限公司的DL31-混凝土密封強(qiáng)固劑，DL32-混凝土滲透鋼化劑，美國(guó)道康寧硅基防水滲透劑或美國(guó)高科技化工Chem-creteCAFI40 ；
[0017]所述的硅溶膠為佛山中發(fā)水玻璃廠AJN-830、廣州惠和硅制品有限公司SKP-27、S-35中的一種或幾種；
[0018]所述的偶聯(lián)劑為阿拉丁試劑Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、西亞試劑N- β -(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、青島旭昕化工有限公司Y _(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種；
[0019]所述的滲透劑為陶氏化學(xué)滲透劑JFC、江蘇省海安石油化工廠快速滲透劑Τ、滲透劑0Ε-35、江蘇茂亨化工超強(qiáng)滲透劑JFC-E中的一種或幾種；
[0020]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述的水性聚氨酯乳液為廣州冠志化工有限公司PU-202B、PU-303B，上海源禾化工有限公司Acure8110、Bayhydrol XP2558或廣東天銀化工有限公司TC-103 ；
[0021]所述的水性環(huán)氧乳液為廣州力寶時(shí)貿(mào)易發(fā)展有限公司3520-WY-55A、3540-WY-55A或 3522 ；
[0022]該后處理液的應(yīng)用方法如下:將已經(jīng)成型的三維打印器件浸泡在主劑A液中I~30s，待主劑A液完全滲透后，再浸泡在主劑B液中I~30s用濾紙吸干打印器件表面的表面明顯剩余液，在30~100°C下烘I~5h。
[0023]按上述方法制備的后處理液的技術(shù)指標(biāo)如下:
[0024]外觀:乳白色液體
[0025]粘度:8~40s
[0026]浸泡后處理液后器件抗壓強(qiáng)度:>9MPa
[0027]浸泡后處理液后器件表面光滑，不掉粉
[0028]浸泡后處理液后器件吸水率:〈11%
[0029]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0030]I)本發(fā)明的用于三維打印器件后處理液，選用市售密封強(qiáng)化劑或滲透鋼化劑為主劑A液，主劑B液以水性聚氨酯乳液為主要成膜物質(zhì)。該乳液具有斷裂強(qiáng)度大(大于35MPa)、粘度小、成膜細(xì)膩堅(jiān)韌以及較好的耐溶劑性能，但在基材表面形成的膜較?。患尤胍环N市售的對(duì)基材附著力好、固含高的水性環(huán)氧乳液可以增加膜厚度及硬度。
[0031]2)本發(fā)明添加適量硅溶膠。硅溶膠中的膠體二氧化硅的硅醇基活性較大，可以通過(guò)毛細(xì)管直接滲透到基材內(nèi)部，牢固吸附在基材表面。與聚氨酯乳液共混成膜后，可提高涂膜的附著力。硅烷偶聯(lián)劑的加入，不僅起到防止硅溶膠凝聚的作用，同時(shí)改變了有機(jī)-無(wú)機(jī)材料界面粘結(jié)性，提高了粘結(jié)性能。
[0032]3)本發(fā)明制備出來(lái)的后處理液可長(zhǎng)期儲(chǔ)存，克服了瞬干膠使用時(shí)間短的缺點(diǎn)。采用水性原料，原料易得，毒性較低，對(duì)人體和環(huán)境的不良影響較低，操作安全，有利于市場(chǎng)推廣。
[0033]4)本發(fā)明用于三維打印器件后處理液制備方法簡(jiǎn)單，使用簡(jiǎn)便，具有良好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0034]為更好地理解本發(fā)明，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例表述的范圍。
[0035]本發(fā)明測(cè)試用石膏基三維打印器件為30cmX30cmX30cm的立方體，為自制石膏基粉末和水性粘結(jié)劑經(jīng)由Z Corporation公司Z310立體打印機(jī)打印所得，表面粗糙，易脫粉，強(qiáng)度差，防水性差，泡水IOs內(nèi)溶解。
[0036]本發(fā)明各實(shí)例實(shí)施制備的后處理液測(cè)試方法均按照以下標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試
[0037]
【權(quán)利要求】
1.一種用于三維打印器件后處理液，其特征在于，包括分別放置的主劑A液和主劑B液: 所述主劑A液用作填充強(qiáng)化劑；所述的主劑A液為DL31-混凝土密封強(qiáng)固劑，DL32-混凝土滲透鋼化劑、娃基防水滲透劑或Chem-crete CAF140 ； 所述主劑B液，以質(zhì)量百分比計(jì)，配方包括如下組分:水性聚刼ffi乳液40~70%水性環(huán):?樹(shù)脂乳液5~30%偶聯(lián)劑0,2~0,7%tt溶膠謂~40%蒸餾水IO~30% 滲透劑0.2-0.5% 所述的水溶性聚氨酯乳液為脂肪族水性聚氨酯水分散體，粘度為25~50s，固含量為35~38%的半透明乳白色乳液； 所述的硅溶膠為AJN-830、SKP-27或S-35中的一種或多種； 所述的偶聯(lián)劑為硅氧烷類偶聯(lián)劑Y-氨丙基二乙氧基硅烷、Y-氨丙基二甲氧基硅烷、Ν-β -(氨乙基)-Y -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或Y-(2, 3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一種或多種； 所述的滲透劑為滲透劑JFC、快速滲透劑Τ、滲透劑0Ε-35或超強(qiáng)滲透劑JFC-E中的一種或多種； 制備時(shí)，將水性聚氨酯乳液和水性環(huán)氧乳液加入蒸餾水中混合后，在攪拌速度為300~700rpm，加入偶聯(lián)劑和硅溶膠，分散；再加入滲透劑，攪拌30min~3h，制備出粘度為8~40s的主劑B液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維打印器件后處理液，其特征在于:所述的主劑A液為DL31-混凝土密封強(qiáng)固劑，DL32-混凝土滲透鋼化劑、硅基防水滲透劑或Chem-creteCAFI40。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維打印器件后處理液，其特征在于:所述的水性聚氨酯乳液為 PU-202B、PU-303B、Acure8110、Bayhydrol XP2558 或 TC-103。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于三維打印器件后處理液，其特征在于:所述的水性環(huán)氧乳液為 3520-WY-55A、3540-WY-55A 或 3522。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于三維打印器件后處理液的制備方法，其特征在于包括以下步驟:取配方質(zhì)量份的水性聚氨酯乳液和水性環(huán)氧乳液加入配方質(zhì)量份的蒸餾水中混合后，在攪拌速度為300~700rpm，加入配方質(zhì)量份的偶聯(lián)劑和硅溶膠，分散；再加入配方質(zhì)量份滲透劑，攪拌30min~3h，制備出粘度為8~40s的后處理液。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用于三維打印器件后處理液的應(yīng)用方法,其特征在于包括以下步驟:將已經(jīng)成型的三維打印器件浸泡在主劑A液中I~30s，待主劑A液完全滲透后，再浸泡在主劑B液中I~30s用濾紙吸干打印器件表面的表面明顯剩余液，在30~100°C下烘I~5h。
【文檔編號(hào)】C09D163/00GK103709917SQ201310669671
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】程江, 吳皎皎, 皮丕輝, 周東衛(wèi), 周亮 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué), 佛山市赫宇化工有限公司, 湖北赫宇化工有限公司, 廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院