一种仿真皮3D打印材料及其制备方法.pdf

《一种仿真皮3D打印材料及其制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种仿真皮3D打印材料及其制备方法.pdf（7页完整版）》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201610525254.4 (22)申请日 2016.07.05 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 106117881 A (43)申请公布日 2016.11.16 (73)专利权人 中山大学惠州研究院 地址 516081 广东省惠州市大亚湾西区科 技创新园科技路5号研发楼A栋205室 (72)发明人 纪红兵曾永斌王晓红刘璇 (74)专利代理机构 广州市深研专利事务所 44229 代理人 姜若天 (51)Int.Cl. C08L 27/06(2006.01) C0。

2、8L 101/00(2006.01) C08L 89/00(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08L 75/04(2006.01) C08L 53/02(2006.01) C08L 91/00(2006.01) C08K 5/134(2006.01) C08K 5/526(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08K 5/12(2006.01) C08K 5/20(2006.01) B33Y 70/00(2015.01) 审查员 王亚龙 (54)发明名称 一种仿真皮3D打印材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种仿真皮3D打印材料及其 制。

3、备方法， 由以下重量份数的组分组成： 高分子 材料25-95份； 增塑剂0-30份； 相容剂0-2份； 胶原 纤维5-30份； 超细纤维0-20份； 抗氧剂0.1-1份； 润滑剂0.1-2份； 稳定剂0-1份。 无废水排放， 污染 小； 强度高， 弹性好， 机械性能佳， 仿真度高， 适合 替代皮革； 无需模具， 可以直接制造结构复杂的 产品。 权利要求书1页 说明书5页 CN 106117881 B 2018.12.07 CN 106117881 B 1.一种仿真皮3D打印材料， 其特征在于由以下重量份数的组分组成： 高分子材料 25-95份； 增塑剂 0-30 份； 相容剂 0-2份； 胶原。

4、纤维 5-30 份； 超细纤维 0-20 份； 抗氧剂 0.1-1 份； 润滑剂 0.1-2份； 稳定剂 0-1 份； 所述高分子材料为PVC、 氯化聚乙烯、 PE、 PP、 PPO弹性体、 EPDM、 PBE、 SEBS、 SBS、 SIS、 SEPS、 SOE、 ABS高胶粉、 MBS、 ACR、 EMA、 硅橡胶、 丁腈橡胶、 丁苯橡胶、 乙烯-丙烯酸甲酯-甲基 丙烯酸缩水甘油酯无规共聚物、 乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、 马来酸 酐和丙烯酸酯双官能化乙烯类弹性体、 EVA、 PU、 TPO、 TPE、 TPEE、 TPR中的至少一种； 所述增塑 剂为石蜡油、 环烷油、 。

5、PB油、 BDP、 RDP、 酯类增塑剂、 环氧大豆油、 氯化烃类塑化剂中的至少一 种； 所述相容剂为马来酸酐接枝物、 硅烷偶联剂、 钛酸酯偶联剂、 铝酸酯偶联剂中的至少一 种； 所述超细纤维成分为聚酯、 聚酰胺、 聚丙烯腈、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚苯乙烯、 聚四氟乙烯、 芳纶、 聚苯硫醚中的至少一种； 所述抗氧剂为受阻酚类、 受阻胺类、 亚磷酸酯类、 硫酸酯类中 的至少一种； 所述润滑剂为蜡类、 硅酮类、 酰胺类、 硬脂酸类中的至少一种； 所述稳定剂为铅 盐、 金属皂、 有机锡、 有机锑、 有机稀土、 纯有机化合物中的至少一种； 所述胶原纤维的直径 小于0.4mm； 制备方法包括以下步骤： 。

6、(1)按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， 混合均匀； (2)将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 经冷却、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性粒 料； (3)将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 经冷却、 风干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D打印 材料。 权利要求书 1/1 页 2 CN 106117881 B 2 一种仿真皮3D打印材料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于3D打印材料技术领域， 具体地说， 涉及一种仿真皮3D打印材料及其制 备方法。 背景技术 0002 动物真皮是由真皮纤维即胶原纤维相互穿插交织而成的极其复杂的 “编织物” ， 因 而具有很高的机械强度。 胶原。

7、纤维是构成真皮的主要纤维， 占真皮全部纤维质量的95 98， 具有一定的强度和韧性， 并形成更大的纤维束。 传统的制革工业是以动物真皮为基本 原料， 生产得到的最终成品仅占原皮质量的50左右， 其他大量的边角余料成为了固体废 弃物， 既浪费资源又污染环境。 因此， 动物真皮废弃物的再利用， 开发新品种， 提高其利用 率， 具有潜在的社会效益和经济效益。 目前， 利用动物真皮的边角料加工成再生皮的方法主 要有： 碎块粘合法、 纤维粘合法和纤维刺固法。 其中， 纤维粘合法得到的产品手感差， 但强度 高； 纤维刺固法得到的产品手感接近真皮， 但强度低。 中国专利CN103233324B采用纤维刺固 。

8、法将胶原纤维与粘胶纤维混合均匀， 经开松后铺成网， 然后进行刺固处理形成基布， 最后切 边、 收卷、 包装， 得到成品， 该产品强度较低。 中国专利CN103952943B采用纤维粘合湿法技术 将胶原纤维提取、 兑料、 布料、 保浆、 自沥水、 动态平压脱水、 高压平压成型、 干燥、 裁边、 收 卷、 表面处理、 涂饰或移膜， 得到成品， 该产品水污染严重、 粘合剂毒性较大。 0003 目前， 先制造仿真皮3D打印材料， 然后通过3D打印成型得到打印成品的方法未见 文献报道。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服现有技术的上述不足， 提供一种仿真皮3D打印材料及其制 备方法， 该发明具有毒。

9、性小、 污染小、 强度高、 仿真度高、 手感好、 能直接制造复杂结构的产 品等特点。 0005 为了实现上述发明目的， 本发明采用如下技术方案： 0006 一种仿真皮3D打印材料， 由以下重量份数的组分组成： 说明书 1/5 页 3 CN 106117881 B 3 0007 0008 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述高分子材料为PVC、 氯化聚乙烯、 PE、 PP、 PPO弹性体、 POE、 EPDM、 PBE、 SEBS、 SBS、 SIS、 SEPS、 SOE、 ABS高胶粉、 MBS、 ACR、 EMA、 硅橡 胶、 丁腈橡胶、 丁苯橡胶、 乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯。

10、酸缩水甘油酯无规共聚物、 乙烯-丙烯 酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、 马来酸酐和丙烯酸酯双官能化乙烯类弹性体、 EVA、 PU、 TPO、 TPE、 TPV、 TPU、 TPEE、 TPR中的至少一种。 0009 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述增塑剂为石蜡油、 环烷油、 PB油、 BDP、 RDP、 酯类增塑剂、 环氧大豆油、 氯化烃类塑化剂中的至少一种。 0010 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述相容剂为马来酸酐接枝物、 硅烷 偶联剂、 钛酸酯偶联剂、 铝酸酯偶联剂中的至少一种。 0011 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述超细纤维。

11、成分为聚酯、 聚酰胺、 聚丙烯腈、 聚乙烯、 聚丙烯、 聚苯乙烯、 聚四氟乙烯、 芳纶、 聚苯硫醚中的至少一种。 0012 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述抗氧剂为受阻酚类、 受阻胺类、 亚磷酸酯类、 硫酸酯类中的至少一种。 0013 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述润滑剂为蜡类、 硅酮类、 酰胺类、 硬脂酸类中的至少一种。 0014 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述稳定剂为铅盐、 金属皂、 有机锡、 有机锑、 有机稀土、 纯有机化合物中的至少一种。 0015 作为优选的， 在上述的仿真皮3D打印材料中， 所述胶原纤维的直径小于0.4mm。。

12、 0016 上述仿真皮3D打印材料的制备方法， 包括以下步骤： 0017 (1)按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， 混合均匀。 0018 (2)将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 经冷却、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性 粒料。 0019 (3)将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 经冷却、 风干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D 打印材料。 0020 将仿真皮3D打印材料通过FDM 3D打印机打印成型。 0021 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 说明书 2/5 页 4 CN 106117881 B 4 0022 (1)无废水排放， 污染小； 0023 (2)强度高， 。

13、弹性好， 机械性能佳， 仿真度高， 适合替代皮革； 0024 (3)无需模具， 可以直接制造结构复杂的产品。 具体实施方式 0025 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合实施例， 对本发明 进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明， 并不用于 限定本发明。 0026 下文中的重量份可以表示本领域常规的单位计量， 如千克、 克等， 也可以表示的是 各组分之间的比例， 如质量或重量比等。 0027 以下结合具体优选实施例对上述仿真皮3D打印材料的制备方法及其打印成品制 备工艺进行详细阐述。 下述各实施例中仿真皮3D打印材料所含的组分均在上文。

14、所述仿真皮 3D打印材料的种类和含量范围内选用。 0028 实施例1： 0029 步骤S11： 按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， TPE： 9.5KG， 胶原纤 维： 0.5KG， 1010： 0.005KG， 168： 0.005KG， 硬脂酸钙： 0.01KG。 将各组分通过搅拌机混合均匀。 0030 步骤S12： 将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 加工温度150190， 经水冷、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性TPE粒料。 0031 步骤S13： 将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 加工温度150190， 经冷却、 风 干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D打印材料。 0。

15、032 步骤S14： 将仿真皮3D打印材料通过FDM 3D打印机打印成型， 打印温度150190 。 0033 实施例2： 0034 步骤S21： 按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， PVC： 2.5KG， DOP： 3KG， 硅烷偶联剂： 0.2KG， 胶原纤维： 3KG， 超细纤维： 2KG， 1010： 0.05KG， 168： 0.05KG， PE蜡： 0.2KG， 钙锌复合稳定剂： 0.1KG。 将各组分通过搅拌机混合均匀。 0035 步骤S22： 将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 加工温度150180， 经水冷、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性PVC粒料。 0036。

16、 步骤S23： 将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 加工温度150180， 经冷却、 风 干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D打印材料。 0037 步骤S24： 将仿真皮3D打印材料通过FDM 3D打印机打印成型， 打印温度150180 。 0038 实施例3： 0039 步骤S31： 按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， TPU： 5KG， SEBS： 2KG， 白油： 1KG， 胶原纤维： 2.0KG， 1010： 0.01KG， 168： 0.01KG， 芥酸酰胺： 0.02KG。 将各组分通过搅 拌机混合均匀。 0040 步骤S32： 将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 加。

17、工温度180220， 经水冷、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性TPU粒料。 0041 步骤S33： 将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 加工温度180220， 经冷却、 风 说明书 3/5 页 5 CN 106117881 B 5 干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D打印材料。 0042 步骤S34： 将仿真皮3D打印材料通过FDM 3D打印机打印成型， 打印温度180220 。 0043 实施例4： 0044 步骤S41： 按仿真皮3D打印材料的组分配比称取各组分原料， TPEE： 8KG， 胶原纤维： 2KG， 1010： 0.01KG， 168： 0.01KG， 硅酮： 0.01KG。 。

18、将各组分通过搅拌机混合均匀。 0045 步骤S42： 将混合好的物料通过双螺杆挤出机挤出， 加工温度190230， 经水冷、 风干、 切粒， 制成仿真皮改性TPU粒料。 0046 步骤S43： 将粒料通过3D打印材料挤出机挤出， 加工温度190230， 经冷却、 风 干、 拉条、 绕卷， 制成仿真皮3D打印材料。 0047 步骤S44： 将仿真皮3D打印材料通过FDM 3D打印机打印成型， 打印温度190230 。 0048 对比例1： 0049 在实施例3中， 采用纤维刺固法生产仿真皮， 其他与实施例3相同。 0050 对比例2： 0051 在实施例3中， 采用纤维粘合湿法技术生产仿真皮， 。

19、其他与实施例3相同。 0052 对比例3： 0053 在实施例3中， 将配方中的胶原纤维去除， 其他与实施例3相同。 0054 相关性能测试： 0055 将上述实施例1-4和对比例1-3提供的加工特点和产品性能如表1所示。 0056 以上是对本发明实施例所提供的仿真皮3D打印材料的制备方法及其打印成品制 备工艺进行了详细介绍。 本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐 述， 实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想， 以上所述仅为本发明的 较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等 同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 0057 表1实施例和对比例加工特点和产品性能 说明书 4/5 页 6 CN 106117881 B 6 0058 说明书 5/5 页 7 CN 106117881 B 7 。