一种水性浆料组合物及其使用方法与流程

本发明属于3d打印材料，涉及一种水性浆料组合物及其使用方法。

背景技术：

1、3d打印技术具有个性化设计、可成型复杂形状等特点。水性浆料具有环保的特点，但是水性浆料作为3d打印的材料与聚合物材料具有明显的区别，聚合物材料需要通过熔融后打印，打印后冷却为固体，因此可以堆叠为较高的高度。但水性浆料的流动性较好，打印前后都是流动状态，导致成型件（坯体）的高度高了之后，下部无法支撑，坯体容易出现坍塌，尤其是当坯体的高度和底部宽度的比值较大时，更容易出现坍塌。

2、因此，现有的用于3d打印的水性浆料还需进一步的优化。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种水性浆料组合物及其使用方法。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种水性浆料组合物，原料组分按100%重量包含：40-65%粘结剂、8-22%已膨胀空心微球、0.3-1.5%分散剂、1-3%流变助剂，余量为水；

4、所述已膨胀空心微球由第一微球和第二微球组成；

5、所述第一微球的平均粒径大于所述第二微球的平均粒径；

6、所述水性浆料组合物作为3d打印的原料进行3d打印成型。

7、优选的，所述粘结剂选自水性聚合物浆料或无机粘结剂；

8、所述水性聚合物浆料选自水性聚氨酯浆料、水性丙烯酸浆料和水性环氧树脂浆料中的一种或多种。

9、更优选的，所述粘结剂选自水性聚合物浆料，所述原料组分还包含1-5%交联剂。

10、更优选的，所述无机粘结剂选自硅酸盐水泥、水玻璃、偏高岭土、高岭土、膨润土、氧化铝和磷酸二氢铝中的一种或多种。

11、优选的，所述第一微球的平均粒径为60-120μm，所述第二微球的平均粒径为20-50μm；

12、所述第一微球和所述第二微球的重量比为1:0.5-1.5。

13、更优选的，所述第一微球的平均粒径和所述第二微球的平均粒径的比例为2-4:1。

14、优选的，所述分散剂选自聚合物型分散剂。

15、优选的，所述流变助剂选自羟丙基甲基纤维素、气相二氧化硅和有机膨润土的组合。

16、更优选的，所述流变助剂由羟丙基甲基纤维素、气相二氧化硅和有机膨润土按重量比1-2:1:1-2组成。

17、一种上述任一项实施方案所述的水性浆料组合物的使用方法，所述水性浆料组合物采用3d打印技术进行成型，获得的成型件；

18、所述成型件的底部宽度为d，高度为h，则h/d≥4.5；

19、或，所述成型件的侧边陡度不低于80°。

20、本发明的有益效果是：本发明在水性浆料组合物中加入了2种不同粒径的已膨胀微球，降低了水性浆料组合物的密度，实施后形成的坯体降低了上层坯体竖向压力与倾斜剪切应力，也协同流变助剂构建三维刚性网架结构，有效分散了上层坯体竖向压力与倾斜剪切应力，避免上层坯体对下层坯体的过高压力导致的坯体崩塌。因此，本发明的水性浆料组合物可以实现较大的高度/底部宽度的比值或者较高的陡度，适用于3d打印，拓宽了水性浆料3d打印成型制品的外型设计。

1.一种水性浆料组合物，其特征在于，原料组分按100%重量包含：40-65%粘结剂、8-22%已膨胀空心微球、0.3-1.5%分散剂、1-3%流变助剂，余量为水；

2.根据权利要求1所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述粘结剂选自水性聚合物浆料或无机粘结剂；

3.根据权利要求2所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述粘结剂选自水性聚合物浆料，所述原料组分还包含1-5%交联剂。

4.根据权利要求2所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述无机粘结剂选自硅酸盐水泥、水玻璃、偏高岭土、高岭土、膨润土、氧化铝和磷酸二氢铝中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述第一微球的平均粒径为60-120μm，所述第二微球的平均粒径为20-50μm；

6.根据权利要求5所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述第一微球的平均粒径和所述第二微球的平均粒径的比例为2-4:1。

7.根据权利要求1所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述分散剂选自聚合物型分散剂。

8.根据权利要求1所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述流变助剂选自羟丙基甲基纤维素、气相二氧化硅和有机膨润土的组合。

9.根据权利要求8所述的水性浆料组合物，其特征在于，所述流变助剂由羟丙基甲基纤维素、气相二氧化硅和有机膨润土按重量比1-2:1:1-2组成。

10.一种权利要求1-9任一项所述的水性浆料组合物的使用方法，其特征在于，所述水性浆料组合物采用3d打印技术进行成型，获得的成型件；