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专利号: 2016105055461
申请人: 陕西科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 塑料的加工;一般处于塑性状态物质的加工
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)按照质量份数,将无溶剂聚氨酯80~100份、催化剂0.1~3份、发泡剂0~3份、填料0~60份混合后加入到螺杆挤出机中;

(2)使物料经过螺杆机后从狭缝式模头挤出,打印在离型材料上,进入烘箱;

(3)控制烘箱温度为60℃~150℃,当物料凝胶化时和基材贴合,再经过熟化,冷却剥离,得到基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料。

2.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:控制螺杆挤出机内温度在20℃~150℃之间,压缩比为1:1~2:1;所述无溶剂聚氨酯由A组分和B两种组分混合而成,其中,(1)A组分为含有两个或两个以上-OH的聚合物或-OH封端的聚氨酯预聚体;

(2)B组分为具有两个或两个以上-NCO官能团的异氰酸酯或-NCO封端的聚氨酯预聚体;

(3)将A组分和B组分混合后得到无溶剂聚氨酯,无溶剂聚氨酯的R值为1~1.5,其中,R值为-NCO与OH的摩尔比值。

3.根据权利要求2所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:A组分为聚酯二醇、聚醚二醇、聚醚三醇中的一种或几种;

B组分为甲苯二异氰酸酯、液化二苯基亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述催化剂为有机金属类催化剂、胺类催化剂、封闭型催化剂、延迟性催化剂、热敏性催化剂、温控型催化剂中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:有机金属类催化剂为辛酸亚锡或二月桂酸二丁基锡;

胺类催化剂为二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺或二乙烯三胺;

封闭型催化剂为三乙烯二胺甲酸盐;

延迟性催化剂为双(二甲胺基乙基)醚或双(二甲胺基乙基)醚衍生物;

热敏性催化剂为三乙烯二胺双氰基醋酸盐;

温控型催化剂为1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对甲苯磺酸盐、1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯乳酸盐或1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯对辛酸盐。

6.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸氢铵或微球发泡剂。

7.根据权利要求6所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述微球发泡剂为核壳结构,外壳为热塑性丙烯酸树脂类聚合物,内核为烷烃类气体组成的球状塑料颗粒;直径为10~45微米。

8.根据权利要求6或7所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述微球发泡剂为YQ-100Y、YQ-125Y或YQ-135Y微球发泡剂。

9.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:所述填料为胶体碳酸钙、纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、纳米二氧化硅、纳米氧化锌中的一种或两种;所述离型材料为离型纸、离型带或离型膜;所述基材为无纺布、纺织布、起毛纺织布、柔性塑料卷材或二层皮革。

10.根据权利要求1所述的基于无溶剂聚氨酯的柔性复合材料3D打印方法,其特征在于:(1)通过控制狭缝式模头的缝隙大小,调解打印涂层的厚度;

(2)通过控制狭缝式模头的开合方式,调节打印涂层的形状;

(3)打印在离型材料上时,打印一层,或通过多个螺杆挤出机联用,通过多个狭缝式模头挤出,将多层涂层叠加打印。