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一种用于3D打印的隔声材料及其制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2015-12-25

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2016-05-18

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2018-05-11

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2035-12-25

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201510984556.3	申请日	2015-12-25
公开/公告号	CN105504580B	公开/公告日	2018-05-11
授权日	2018-05-11	预估到期日	2035-12-25
申请年	2015年	公开/公告年	2018年
缴费截止日
分类号	C08L27/06 、C08L97/02 、C08K13/06 、C08K9/06 、C08K7/24 、C08K3/34 、B33Y70/00	主分类号	C08L27/06
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	0
权利要求数量	1	非专利引证数量	0
引用专利数量	0	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利		被引证专利
专利权维持	3	专利申请国编码	CN
专利事件	转让	事务标签	公开、实质审查、申请权转移、授权、权利转移

申请人信息

申请人	汪辉	第一申请人	汪辉
专利权人	汪辉	当前专利权人	丁武轩
发明人	陈庆、叶任海	第一发明人	陈庆
地址	浙江省温州市乐清市乐成镇湖上岙中阳南路37弄2号	邮编	325600
申请人数量	1	发明人数量	2
申请人所在省	浙江省	申请人所在市	浙江省温州市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

摘要

本发明公开了一种用于3D打印的隔声材料，主要由包含多孔球形碳酸钙和松木粉的以下材料组成：聚氯乙烯、多孔球形碳酸钙、松木粉、滑石粉、硅烷偶联剂、硬酸酯。所述的聚氯乙烯的重量份为40‑50；多孔球形碳酸钙的重量份为35‑45；松木粉的重量份为10‑20；滑石粉的重量份为2.0‑4.0；硅烷偶联剂的重量份为0.8‑1.6；硬酸酯的重量份为0.2‑0.4。利用多孔球形碳酸钙的隔声、流动性能好、力学性能优异的特点，以及松木粉的力学性能好、价格低、耐磨的特点，使制得的用于3D打印的隔声材料具有隔声功能，而且流动性能好，力学性能优异，适用于3D打印技术。本发明还公开了用于3D打印的隔声材料的制备方法，其生产工艺简单，成本低廉，安全环保，具有市场应用前景。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2019-12-03	专利权的转移	登记生效日: 2019.11.13 专利权人由汪辉变更为丁武轩地址由325600 浙江省温州市乐清市乐成镇湖上岙中阳南路37弄2号变更为317203 浙江省台州市天台县雷峰乡新桥村1组98号
2	2018-05-11	授权
3	2018-03-13	专利申请权的转移	登记生效日: 2018.02.23 申请人由成都新柯力化工科技有限公司变更为汪辉地址由610091 四川省成都市青羊区蛟龙工业港东海路4座变更为325600 浙江省温州市乐清市乐成镇湖上岙中阳南路37弄2号
4	2016-05-18	实质审查的生效	IPC(主分类): C08L 27/06 专利申请号: 201510984556.3 申请日: 2015.12.25
5	2016-04-20	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种用于3D打印的隔声材料，其特征在于：由包含多孔球形碳酸钙和松木粉的以下材料以重量份为单位组成：
聚氯乙烯         40-50
多孔球形碳酸钙   35-45
松木粉           10-20
滑石粉           2.0-4.0
硅烷偶联剂       0.8-1.6
硬脂酸           0.2-0.4；
其中，所述聚氯乙烯为软质聚氯乙烯，由悬浮聚合法制得；所述多孔球形碳酸钙为轻质多孔球形碳酸钙，粒径介于500纳米和1000纳米之间，孔径介于50纳米和150纳米之间，孔隙率介于50%和60%之间；所述松木粉细度介于1000目和5000目之间，含水率低于5%；所述滑石粉为片状滑石粉，粒径介于100纳米和200纳米之间，径厚比介于10：1和20：1之间，经由十六烷基三甲基溴化铵改性处理；
所述用于3D打印的隔声材料的方法，由如下方法制备得到：
（1）将重量份为35-45的多孔球形碳酸钙，重量份为10-20的松木粉，重量份为2.0-4.0的滑石粉，重量份为0.8-1.6的硅烷偶联剂和重量份为0.2-0.4的硬脂酸在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速360-480rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；
（2）将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为40-50，加热温度
160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速360-420rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；
（3）将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为180-240rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段
200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于新材料领域，具体涉及一种用于3D打印的隔声材料。

背景技术

[0002] 3D打印技术是一种新型的打印技术， 3D打印技术作为快速成型技术中的一种，最早可追溯到美国麻省理工学院的Scans E.M.和Cima M.J.等人在1991年申报的关于3D打印的专利。这种技术相比于二维打印，不同之处在于，二维打印打印出来的文稿或照片是平面的二维图案，而3D打印打印出来的是一个三维的物体。3D打印和二维打印具有相似的地方，比如二维打印是将油墨等材料喷涂在承印材料上，一般厚度不高，几个微米。而如果在承印物上不止印刷一次，而且是多次印刷，承印物上的“墨”的厚度会越积越高，最终形成3D模型。

[0003] 中国专利公开号为CN 104420004A公开了吸声隔声纤维材料及其制备方法，该方法由如下重量份数的组分组成：聚氨脂100份，膨化珍珠岩30～70份，氟硅酸20～30份，碳酸钙1～3份，抗静电剂1～5份，滑石粉1～3份。该发明的有益效果是：采用了有机和无机复合材料，大大提高了产品的强度，获得的产品为纤维。但是该方法制备的材料加工流动性差，无法运用于3D打印。

[0004] 中国专利公开号为CN 102816378A公开了一种硫酸钡增强聚丙烯隔声复合材料，该发明组份及其重量百分比含量为：聚丙烯：15%-40%，粒径为1-100微米的硫酸钡：30-60%，粒径为1-100微米的滑石粉：25-40%，偶联剂：0.5-2%，润滑剂：0.1-1%，稳定剂：0.1-0.3%。该发明的一种硫酸钡增强聚丙烯隔声复合材料是采用PP、硫酸钡、滑石粉、偶联剂、润滑剂以及稳定剂，这些组分制作的硫酸钡增强聚丙烯隔声复合材料料隔声效果好；但是该发明加工流动性差，不能运用3D打印。

[0005] 中国专利公开号为CN 104496373A公开了一种隔音建筑新型材料，该发明包括以下重量份数的原料组成：聚氯乙烯15 35份，植物纤维10 25份，密胺树脂10 15份，碳酸钙5~ ~ ~ ~15份，硅藻土3 8份，氧化镁5 10份，碳化硅3 8份，增韧剂1 5份，阻燃剂1 3份，粘合剂1 3~ ~ ~ ~ ~ ~
份，分散剂0.1 0.8份，增稠剂0.1 0.5份。该发明提出的建筑材料具有优异的隔音性能，力~ ~
学特性好，但是该发明制备的材料仅适用于建筑材料。

[0006] 随着3D打印技术的高速发展，3D打印材料作为3D打印技术中的重要组成部分也越加收到重视，而目前具有隔声功能的3D打印材料的很少，大大限制了3D打印材料的选择，因此，开发一种适用于3D打印的具有隔声功能的3D打印材料，对促进3D打印的发展，丰富3D打印材料具有重要意义。

发明内容

[0007] 本发明目的：为了丰富3D打印材料种类，本发明提供一种用于3D打印的隔声材料，其隔音效果好，同时具有优异的加工流动性和力学性能，为3D打印材料提供更多的选择。

[0008] 本发明采用的技术方案：为了解决上述问题，提供了一种用于3D打印的隔声材料，由包含多孔球形碳酸钙和松木粉的以下材料以重量份为单位组成：

[0009] 聚氯乙烯 40-50

[0010] 多孔球形碳酸钙 35-45

[0011] 松木粉 10-20

[0012] 滑石粉 2.0-4.0

[0013] 硅烷偶联剂 0.8-1.6

[0014] 硬脂酸 0.2-0.4。

[0015] 进一步地，所述聚氯乙烯为软质聚氯乙烯，由悬浮聚合法制得。

[0016] 进一步地，所述多孔球形碳酸钙为轻质多孔球形碳酸钙，粒径介于500纳米和1000纳米之间，孔径介于50纳米和150纳米之间，孔隙率介于50%和60%之间。

[0017] 进一步地，所述松木粉细度介于1000目和5000目之间，含水率低于5%。

[0018] 进一步地，所述滑石粉为片状滑石粉，粒径介于100纳米和200纳米之间，径厚比介于10：1和20：1之间，经由十六烷基三甲基溴化铵改性处理。

[0019] 上述用于3D打印的隔声材料的制备方法，包括以下步骤：

[0020] (1)将重量份为35-45的多孔球形碳酸钙，重量份为10-20的松木粉，重量份为2.0-4.0的滑石粉，重量份为0.8-1.6的硅烷偶联剂和重量份为0.2-0.4的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速360-480rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0021] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为40-50，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速360-420rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0022] (3)将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为180-240rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0023] 本发明的原理：利用多孔球形碳酸钙的隔声和优异力学性能、流动性能，利用松木粉的力学性能好、价格低、耐磨，以及片状滑石粉的流动性和力学性能，与聚氯乙烯混合挤出造粒，制得具有隔声功能的流动性好、力学性能优异的用于3D打印的隔声材料，丰富了3D打印材料中隔声材料的种类，为3D打印材料提供更多选择。另一方面利用聚氯乙烯的热塑加工性和熔融状态下的流动性，使得制得的3D打印隔声材料在加热状态下具备流动性，冷却状态下也可以快速固化成型，完全满足熔融沉积和3D打印的要求。在利用熔融沉积3D打印设备打印该隔声材料时，位于打印头的加热设备可以使材料熔融从而具备流动性；在材料打印离开打印头后，环境温度下降，材料中的聚氯乙烯快速冷却固化成型。

[0024] 本发明突出特点和有益效果在于：

[0025] (1)本发明的用于3D打印的隔声材料以聚氯乙烯、多孔球形碳酸钙和松木粉为主要原料，隔声效果好、密度小且绿色环保；

[0026] (2)本发明的用于3D打印的隔声材料流动性好，通过改性后的多孔球形碳酸钙和滑石粉优异的流动性，使得用于3D打印的隔声材料的流动性和力学性能增强；

[0027] (3)本发明用于3D打印的隔声材料的生产工艺简单，成本低廉，安全环保，具有较高的市场应用前景。

实施方案

[0028] 下面根据具体实施例对本发明作更进一步的说明，以下所述仅是本发明的优选实施方式，在相同原理下，可以做出部分改进，这些改进也属于本发明的保护范围内：

[0029] 实施例1：

[0030] 一种用于3D打印的隔声材料：

[0031] (1)将重量份为35的多孔球形碳酸钙，重量份为10的松木粉，重量份为2.0的滑石粉，重量份为0.8的硅烷偶联剂和重量份为0.2的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速360rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0032] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为40，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速360rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0033] (3)将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为180rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0034] 实施例2：

[0035] 一种用于3D打印的隔声材料：

[0036] (1)将重量份为45的多孔球形碳酸钙，重量份为20的松木粉，重量份为4.0的滑石粉，重量份为1.6的硅烷偶联剂和重量份为0.4的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速480rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0037] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为50，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速420rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0038] (3)将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为240rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0039] 实施例3：

[0040] 一种用于3D打印的隔声材料：

[0041] (1)将重量份为38的多孔球形碳酸钙，重量份为16的松木粉，重量份为2.7的滑石粉，重量份为1.2的硅烷偶联剂和重量份为0.2的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速400rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0042] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为47，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速360rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0043] (3)将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为200rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0044] 实施例4：

[0045] 一种用于3D打印的隔声材料：

[0046] (1)将重量份为41的多孔球形碳酸钙，重量份为12的松木粉，重量份为3.4的滑石粉，重量份为0.9的硅烷偶联剂和重量份为 0.4的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速360rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0047] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为48，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速360rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0048] (3) 将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为240rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0049] 实施例5：

[0050] 一种用于3D打印的隔声材料：

[0051] (1)将重量份为44的多孔球形碳酸钙，重量份为18的松木粉，重量份为2.6的滑石粉，重量份为1.5的硅烷偶联剂和重量份为0.2的硬酸酯在常温下的高速搅拌机中进行混合搅拌，搅拌转速420rpm，搅拌时间20分钟，得到改性的多孔球形碳酸钙和松木粉；

[0052] (2)将步骤（1）得到的改性的多孔球形碳酸钙和松木粉加入重量份为44，加热温度160℃下熔融的聚氯乙烯中，加入过程中进行搅拌，搅拌转速420rpm，搅拌时间30分钟，得到混合均匀的聚氯乙烯复合材料；

[0053] (3)将步骤（2）得到的混合均匀的聚氯乙烯复合材料送入长径比为36：1的双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机转速为180rpm，挤出机各段温度为：加料段180-200℃、熔融段200-210℃、混炼段210-220℃、排气段215-205℃、均化段205-190℃；制得所需用于3D打印的隔声材料。

[0054] 表一各实施例性能分析数据

[0055]

1一种新材料清洗机 2一种新材料清洗机 3一种新材料打孔用新型装置 4一种运动护具新材料 5一种新型新材料加工用筛分设备 6一种新材料用运输装置 7一种新材料用熔解设备 8一种新材料热加工设备 9一种新型装饰材料加工用原材料筛选装置 10一种新材料原料加工用分筛装置