CN111170747A - 一种陶瓷粉体的改性方法及陶瓷粉体 - Google Patents

一种陶瓷粉体的改性方法及陶瓷粉体 Download PDF

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CN111170747A CN202010087554.5A CN202010087554A CN111170747A CN 111170747 A CN111170747 A CN 111170747A CN 202010087554 A CN202010087554 A CN 202010087554A CN 111170747 A CN111170747 A CN 111170747A
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Abstract

本发明适用于材料技术领域，提供了一种陶瓷粉体的改性方法及陶瓷粉体，所述陶瓷粉体的改性方法包括：在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体；所述改性剂携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与陶瓷粉体表面的羟基进行结合反应的基团；在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。本发明通过改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，进而利用该改性剂的碳碳双键与光敏树脂进行聚合反应，使得光敏树脂与改性后的陶瓷粉体形成牢固的化学结合，从而使得陶瓷粉体与光敏树脂之间具有良好的互溶性与结合力。

Description

一种陶瓷粉体的改性方法及陶瓷粉体
技术领域
本发明属于材料技术领域，尤其涉及一种陶瓷粉体的改性方法及陶瓷粉体。
背景技术
用于陶瓷3D打印的陶瓷光固化浆料绝大多数是采用非水性的光敏树脂体系，这是因为非水性的光敏树脂体系具有更宽的折射率范围、更多固化树脂特性选择，例如：树脂的硬度、收缩等。在陶瓷光固化浆料的配方组成中，大体包括以下几种：陶瓷粉末、齐聚物、单体稀释剂、分散剂、光引发剂、增塑剂等，为了达到结构陶瓷需求的力学性能，需要使其配方中的陶瓷粉末质量比尽可能的高。而一般常见的结构陶瓷粉体，例如氧化铝、氧化锆、氧化硅等，如果颗粒粒径越小，其制作高固含量光固化浆料的难度就越高，究其原因，一是在于颗粒表面的性质都是亲水结构，与非水性的光固化树脂体系亲和性并不好，第二个原因在于小颗粒的陶瓷粉体由于具有较高的表面能而倾向于团聚，造成浆料的粘度增加。
而常见的改善陶瓷粉体与光敏树脂之间亲和性的方法有：添加润湿分散剂、采用表面改性的方式在颗粒表面引入与树脂亲和性相对较好的分子链等，然而，尽管能够通过这些手段来改善粉体与树脂的亲和性，由于改性粉体与树脂之间仍然存在结构性的差异，会造成粉体与光敏树脂之间的亲和力的改善仍然有限，并且在光固化浆料中粉体与树脂之间的稳定性也会受到限制。
由此可见，现有的陶瓷粉体改性手段存在对陶瓷粉体与光敏树脂之间的亲和力改善效果有限，且稳定性受限的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种陶瓷粉体的改性方法，旨在解决现有的陶瓷粉体改性手段存在对陶瓷粉体与光敏树脂之间的亲和力改善效果有限，且稳定性受限的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种陶瓷粉体的改性方法，包括：
在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体；所述改性剂携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与所述陶瓷粉体表面的羟基进行结合反应的基团；
在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。
本发明实施例还提供一种陶瓷粉体，所述陶瓷粉体经所述的陶瓷粉体的改性方法改性得到。
本发明实施例提供的陶瓷粉体的改性方法，通过携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与羟基进行结合反应的基团的改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，进而利用该改性剂的碳碳双键与光敏树脂进行聚合反应，使得光敏树脂与改性后的陶瓷粉体形成牢固的化学结合，从而使得陶瓷粉体与光敏树脂之间具有良好的互溶性与结合力，稳定性好；同时，本发明改性方法有利提高陶瓷粉体在树脂体系中的分散性与亲和性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，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。
本发明实施例基于现状，提出一种用于陶瓷3D打印的陶瓷粉体的改性方法，通过携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与羟基进行结合反应的基团的改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，进而利用该改性剂的碳碳双键与光敏树脂进行聚合反应，使得光敏树脂与改性后的陶瓷粉体形成牢固的化学结合，从而使得陶瓷粉体与光敏树脂之间具有良好的互溶性与结合力，稳定性好；同时，本发明改性方法有利提高陶瓷粉体在树脂体系中的分散性与亲和性。
在本发明实施例中，所述陶瓷粉体的改性方法，包括：
在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体；所述改性剂携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与所述陶瓷粉体表面的羟基进行结合反应的基团；
在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。
在本发明实施例中，有机溶剂的具体种类不做限制，以下具体实施例中有机溶剂为无水乙醇、冰乙酸与水的混合溶液或者无水乙醇，有机溶剂的使用种类对体系性能影响极小，可忽略不计。
在本发明实施例中，所述陶瓷粉体为氧化物陶瓷粉体，可以为氧化铝陶瓷粉体、或者氧化硅陶瓷粉体、氧化锆陶瓷粉体，其表面含有羟基，所述陶瓷粉体通过购买所得，可购自氧化铝厂家例如Alteo公司、住友公司的产品、氧化锆厂家例如东方锆业、赛瓷公司等、氧化硅厂家例如辉迈粉体科技有限公司等；其D50：0.2-10μm，BET：1-15m2/g，值得注意的是，本发明所用陶瓷粉体不受购买厂家限制。
在本发明实施例中，所述改性剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧乙基马来酸单酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯中的一种或几种。
在本发明实施例中，所述改性剂与所述陶瓷粉体的质量比为0.001～0.02:1；改性剂作为一次改性的主要作用试剂，其种类和用量决定了改性效果的好坏。改性剂为含有可与粉体表面羟基反应的基团以及双键。当改性剂的用量过少，会导致接枝到粉体表面的改性剂较少，从而致使二次改性时树脂与改性剂的结合量受限，粉体表面改性上的树脂如果不够，那么与粉体的亲和性就会不够。反之，如果改性剂过量，改性剂的自聚合比例也就增加，真正接枝到粉体表面的改性剂可能更少，如此改性的效果也久会更差；因此，改性剂的用量很关键。
在本发明实施例中，所述光敏树脂与所述一次改性陶瓷粉体的质量比为0.005～0.05:1。
在本发明实施例中，所述热引发剂与所述光敏树脂的重量比为0.01～0.1:1；二次改性为利用的树脂和改性剂的热聚合反应，热引发剂作为热聚合反应的必要条件，其用量直接关系到热聚合反应的效果。过少，会导致树脂与粉体表面的改性剂聚合的效率较低，过高会导致树脂热聚合难以控制，形成过长或者空间交联程度过高的聚合反应，会影响粉体和树脂的亲和性。
在本发明实施例中，所述热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一种或几种。
在本发明实施例中，所述光敏树脂为环氧丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧化双酚A二丙烯酸酯，1,6-乙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种。
在本发明一个优选的实施例中，所述在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体的步骤，具体包括：
在有机溶剂中加入改性剂，并调节pH至4～6，搅拌充分后，加入陶瓷粉体，并于50℃～100℃下水浴加热搅拌、冷凝回流3～12小时后，进行离心清洗以及50℃～100℃烘干处理，得一次改性陶瓷粉体。
具体可为，在无水乙醇中加入一定量的改性剂，通过滴加乙酸调节酸碱值至pH值介于4-6，以促进改性剂形成可与陶瓷粉体表面羟基结合的基团，然后加入一定量的陶瓷粉体，再在50～100°之间进行水浴加热3～12小时，将水浴完成后的浆料在离心机中进行清洗，清洗溶剂为无水乙醇，至少清洗2遍；清洗后的湿粉于50～100℃间干燥至少12小时。
在本发明一个优选的实施例中，所述在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体的步骤，具体包括：
在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入所述一次改性陶瓷粉体，边搅拌边加入所述光敏树脂，并于50℃～100℃下水浴加热搅拌、冷凝回流3～12小时后，进行离心清洗以及50℃～100℃烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。
在本发明实施例中，利用第一次改性过程中的改性剂的烯基双键与光敏树脂进行聚合反应，这样使得光敏树脂可以与改性后的粉体进行结合，增加粉体与树脂之间的相溶性及结合性。
具体可为，在无水乙醇中加入一定量的热引发剂，然后搅拌使得热引发剂完全溶解，再加入一定量的第一次改性后的陶瓷粉体，边搅拌边加入一定量的光敏树脂，再在50～100℃之间进行水浴加热3～12小时，将水浴完成后的浆料在离心机中进行清洗，清洗溶剂为无水乙醇，至少清洗2遍；清洗后的湿粉于50～100℃间干燥至少12小时，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
本发明实施例还提供了一种陶瓷粉体，该陶瓷粉体经上述的陶瓷粉体的改性方法改性得到。
下面结合具体实施例对本发明的陶瓷粉体的改性方法、陶瓷粉体的技术效果做进一步的说明，但这些实施例所提及的具体实施方法只是对本发明的技术方案进行的列举解释，并非限制本发明的实施范围，凡是依据上述原理，在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。
实施例1
在2L锥形瓶中加入500ml无水乙醇，通过滴加乙酸调节pH值至4，33g蒸馏水，10g冰乙酸，在锥形瓶中加入磁子，在磁力搅拌机的搅拌下加入0.25gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，然后继续搅拌60min；加入250g氧化铝陶瓷粉体，在磁力搅拌的情况下、80℃水浴保温4h，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于80℃干燥12h，即制成一次改性陶瓷粉体；
在2L锥形瓶中加入300ml无水乙醇，开启磁力搅拌，加入0.25g热引发剂过氧化二苯甲酰，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入12.5g(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯，然后在80℃水浴保温4h，全程保持磁力搅拌开启的状态，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于60℃干燥12h，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
实施例2
在2L锥形瓶中加入500ml无水乙醇，通过滴加乙酸调节pH值至6，在锥形瓶中加入磁子，在磁力搅拌机的搅拌下加入0.5g乙烯基三甲氧基硅烷，然后继续搅拌60min；加入250g氧化铝陶瓷粉体，在磁力搅拌的情况下、80℃水浴保温4h，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于80℃干燥12h，即制成一次改性陶瓷粉体；
在2L锥形瓶中加入300ml无水乙醇，开启磁力搅拌，加入0.4g热引发剂偶氮二异丁腈，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入10g 1,6-乙二醇二丙烯酸酯，然后在80℃水浴保温4h，全程保持磁力搅拌开启的状态，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于60℃干燥12h，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
实施例3
在2L锥形瓶中加入500ml无水乙醇，通过滴加乙酸调节pH值至6，在锥形瓶中加入磁子，在磁力搅拌机的搅拌下加入2.5g乙烯基甲基二甲氧基硅烷，然后继续搅拌60min；加入250g氧化铝陶瓷粉体，在磁力搅拌的情况下、80℃水浴保温4h，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于80℃干燥12h，即制成一次改性陶瓷粉体；
在2L锥形瓶中加入300ml无水乙醇，开启磁力搅拌，加入0.0125g热引发剂过氧化2-乙基己酸叔丁酯，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入1.25g(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯，然后在80℃水浴保温4h，全程保持磁力搅拌开启的状态，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于60℃干燥12h，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
实施例4
在2L锥形瓶中加入500ml无水乙醇，通过滴加乙酸调节pH值至5，在锥形瓶中加入磁子，在磁力搅拌机的搅拌下加入5g烯丙基三甲氧基硅烷，然后继续搅拌60min；加入250g氧化铝陶瓷粉体，在磁力搅拌的情况下、80℃水浴保温4h，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于80℃干燥12h，即制成一次改性陶瓷粉体；
在2L锥形瓶中加入300ml无水乙醇，开启磁力搅拌，加入0.25g热引发剂偶氮二异庚腈，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入2.5g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯，然后在80℃水浴保温4h，全程保持磁力搅拌开启的状态，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于60℃干燥12h，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
实施例5
在2L锥形瓶中加入500ml无水乙醇，通过滴加乙酸调节pH值至5，在锥形瓶中加入磁子，在磁力搅拌机的搅拌下加入5g乙烯基甲基二乙氧基硅烷，然后继续搅拌60min；加入250g氧化铝陶瓷粉体，在磁力搅拌的情况下、80℃水浴保温4h，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于80℃干燥12h，即制成一次改性陶瓷粉体；
在2L锥形瓶中加入300ml无水乙醇，开启磁力搅拌，加入1.25g热引发剂偶氮二异庚腈，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入12.5g二丙二醇二丙烯酸酯，然后在80℃水浴保温4h，全程保持磁力搅拌开启的状态，然后将浆料采用无水乙醇，在离心机中清洗两遍，离心机为卢湘仪TD4，离心机转速3000rpm，单次离心时间为5min。将清洗后的粉于60℃干燥12h，即制成二次改性后的陶瓷粉体。
将本发明实施例1-5的陶瓷粉体的改性方法所得到陶瓷粉体先配制成浆料(配制浆料：将47.8g改性陶瓷粉、0.48g BYK111和20g 1,6-己二醇二丙烯酸酯搅拌配成陶瓷浆料)，以进行粘度测试和抗沉降测试，其中，粘度测试直接用粘度计(SNB-2型旋转粘度计)测试，抗沉降性通过静置观察底部沉淀情况；测试结果见表1所示。
表1
粘度(Pa·s) 底部沉淀情况
实施例1 2.34 静置15d无结块
实施例2 2.23 静置15d无结块
实施例3 2.21 静置15d无结块
实施例4 2.18 静置15d无结块
实施例5 2.20 静置15d无结块
综上，从表1可知，本发明实施例1-5所提供的陶瓷粉体的改性方法制备得到的陶瓷粉体，通过携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与羟基进行结合反应的基团的改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，进而利用该改性剂的碳碳双键与光敏树脂进行聚合反应，使得光敏树脂与改性后的陶瓷粉体形成牢固的化学结合，从而使得陶瓷粉体与光敏树脂之间具有良好的互溶性与结合力，静置15d无结块，稳定性好，有利提高陶瓷粉体在树脂体系中的分散性与亲和性。
进一步，本发明在研发过程中在实施例1的基础上，仅做部分改变，其他组分以及工艺条件均不变，进行了以下对比例1～5，发现改性剂的种类以及改性剂与陶瓷粉体的质量比例、光敏树脂与一次改性陶瓷粉体的质量比例均对体系性能存在明显影响，具体见如下：
对比例1
与实施例1相比较，对比例1在对粉体的第一步改性处理中，“在磁力搅拌机的搅拌下加入0.125gγ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷”，其余的处理过程及原料用量均与实施例1相同。
对比例2
与实施例2相比较，对比例2在对粉体的第一步改性处理中，“在磁力搅拌机的搅拌下加入7.5g乙烯基三甲氧基硅烷”，其余的处理过程及原料用量均与实施例2相同。
对比例3
与实施例3相比较，对比例3在对粉体的第二步改性处理中，“加入0.0025g热引发剂过氧化2-乙基己酸叔丁酯，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入0.25g(2)乙氧化双酚A二丙烯酸酯”，其余的处理过程及原料用量均与实施例3相同。
对比例4
与实施例4相比较，对比例4在对粉体的第二步改性处理中，“开启磁力搅拌，加入1.5g热引发剂偶氮二异庚腈，待热引发剂溶解后加入一次改性陶瓷粉体250g，再加入15g三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯”，其余的处理过程及原料用量均与实施例4相同。
对比例5
与实施例5相比较，对比例5在对粉体的第一步改性处理中，“在磁力搅拌机的搅拌下加入5g 3-氨丙基三甲氧基硅烷”，其余的处理过程及原料用量均与实施例5相同。
将对比例1-5所得到陶瓷粉体进行粘度测试和抗沉降测试，其中，粘度测试直接用粘度计(SNB-2型旋转粘度计)测试，抗沉降性通过静置观察底部沉淀情况，测试结果见表2所示。
表2
粘度(Pa·s) 底部沉淀情况
对比例1 6.28 静置24h底部结块
对比例2 5.89 静置24h底部结块
对比例3 6.32 静置24h底部结块
对比例4 6.24 静置24h底部结块
对比例5 9.93 静置24h底部结块
综上，从表2中可知，根据对比例1和实施例1的测试结果可知，对比例1中改性剂的用量过少，粉体表面接枝的改性比例小，后期能与树脂反应的改性也就相对较少。粉体表面通过化学键链接的树脂基团较少，也就是与树脂的亲和力不够，最终就导致在浆料体系中，粉体不能较好的分散稳定在液体树脂中，造成体系的粘度较高，沉降较快；根据对比例2和实施例2的测试结果可知，对比例2中改性剂的用量过量，改性剂自身发生自聚合的概率增大，能够用于粉体表面接枝的改性比例小，造成的结果同上；根据对比例3和实施例3的测试结果可知，对比例3中树脂的用量过少，虽然粉体表面接枝的改性剂较多，但是树脂用量的不足，造成树脂与改性剂反应的数量并不多，造成的结果同上；根据对比例4和实施例4的测试结果可知，对比例4中树脂的用量过量，树脂的过量导致树脂自聚合消耗了过多的，热引发剂产生的活性基团，降低了热引发剂引发树脂和改性剂聚合的概率，造成的结果同上；根据对比例5和实施例5的测试结果可知，对比例5中采用的改性剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷，此改性剂可以对粉体进行改性，但是与树脂反应效率很低，无法起到有效的桥连作用，造成的结果同上。
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。

Claims (10)

1.一种陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，包括：
在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体；所述改性剂携带有可发生聚合反应的碳碳双键以及可与所述陶瓷粉体表面的羟基进行结合反应的基团；
在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。
2.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述改性剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧乙基马来酸单酯、烷基丙烯酸酯磷酸酯中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述改性剂与所述陶瓷粉体的质量比为0.001~0.02:1。
4.如权利要求1所述的陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，所述光敏树脂与所述一次改性陶瓷粉体的质量比为0.005~0.05:1。
5.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述热引发剂与所述光敏树脂的重量比为0.01~0.1:1。
6.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述热引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述光敏树脂为环氧丙烯酸酯齐聚物、聚酯丙烯酸酯齐聚物、聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、（2）乙氧化双酚A二丙烯酸酯、（4）乙氧化双酚A二丙烯酸酯，1,6-乙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇（200）二丙烯酸酯、聚乙二醇（400）二丙烯酸酯、聚乙二醇（600）二丙烯酸酯、（2）丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、（6）乙氧化三羟甲基丙烷丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、（4）乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯中的一种。
8.如权利要求1所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述在弱酸性环境下，于有机溶剂中，采用改性剂对陶瓷粉体进行表面改性，烘干处理后，得一次改性陶瓷粉体的步骤，具体包括：
在有机溶剂中加入改性剂，并调节pH至4~6，搅拌充分后，加入陶瓷粉体，并于50℃~100℃下水浴加热搅拌、冷凝回流3~12小时后，进行离心清洗以及50℃~100℃烘干处理，得一次改性陶瓷粉体。
9.如权利要求7所述的陶瓷粉体的改性方法，其特征在于，所述在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入光敏树脂以及所述一次改性陶瓷粉体，加热搅拌充分后，烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体的步骤，具体包括：
在有机溶剂中，充分溶解热引发剂后，加入所述一次改性陶瓷粉体，边搅拌边加入所述光敏树脂，并于50℃~100℃下水浴加热搅拌、冷凝回流3~12小时后，进行离心清洗以及50℃~100℃烘干处理，即得二次改性后的陶瓷粉体。
10.一种陶瓷粉体，其特征在于，所述陶瓷粉体经权利要求1~9任意一项所述的陶瓷粉体的改性方法改性得到。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112321314A (zh) * 2020-11-18 2021-02-05 韩山师范学院 粉体材料及其制备方法和应用
CN114455946A (zh) * 2022-01-24 2022-05-10 深圳协同创新高科技发展有限公司 一种光固化3d打印用氧化锆陶瓷粉体及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139207A (zh) * 2007-08-08 2008-03-12 北京科技大学 一种波聚合技术制备接枝改性陶瓷粉体的方法
US20150299501A1 (en) * 2013-08-08 2015-10-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Modified nano-silica and method for preparing the same, pigment dispersion and photosensitive resin composition
US20170022223A1 (en) * 2014-03-10 2017-01-26 Kyoto University Method for producing surface-modified base material, method for producing joined body, new hydrosilane compound, surface treatment agent, surface treatment agent kit, and surface-modified base material
CN107474198A (zh) * 2017-09-26 2017-12-15 广东工业大学 一种包覆层厚度可控的有机包覆纳米陶瓷粉体及其制备方法
CN108706969A (zh) * 2018-06-22 2018-10-26 华南协同创新研究院 一种水基生物陶瓷光固化浆料及其制备方法和应用
CN108752013A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 南方科技大学 一种改性陶瓷材料及其改性制备方法和陶瓷浆料
CN110016242A (zh) * 2019-04-04 2019-07-16 深圳先进技术研究院 纳米二氧化硅的单分子层表面改性方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101139207A (zh) * 2007-08-08 2008-03-12 北京科技大学 一种波聚合技术制备接枝改性陶瓷粉体的方法
US20150299501A1 (en) * 2013-08-08 2015-10-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Modified nano-silica and method for preparing the same, pigment dispersion and photosensitive resin composition
US20170022223A1 (en) * 2014-03-10 2017-01-26 Kyoto University Method for producing surface-modified base material, method for producing joined body, new hydrosilane compound, surface treatment agent, surface treatment agent kit, and surface-modified base material
CN107474198A (zh) * 2017-09-26 2017-12-15 广东工业大学 一种包覆层厚度可控的有机包覆纳米陶瓷粉体及其制备方法
CN108752013A (zh) * 2018-06-19 2018-11-06 南方科技大学 一种改性陶瓷材料及其改性制备方法和陶瓷浆料
CN108706969A (zh) * 2018-06-22 2018-10-26 华南协同创新研究院 一种水基生物陶瓷光固化浆料及其制备方法和应用
CN110016242A (zh) * 2019-04-04 2019-07-16 深圳先进技术研究院 纳米二氧化硅的单分子层表面改性方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIUPING YANG ET AL.: "The synthesis of expoxy resin coated Al2O3 composites for selective laser sintering 3D printing", 《RAPID PROTOTYPING JOURNAL》 *
SE YEON SONG ET AL.: "A study on the rheological and mechanical properties of photo-curable ceramic/polymer composites with different silane coupling agents for SLA 3D printing technology", 《NANOMATERIALS》 *
武七德 等: "表面包覆改性技术在陶瓷技术中的应用", 《现代技术陶瓷》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112321314A (zh) * 2020-11-18 2021-02-05 韩山师范学院 粉体材料及其制备方法和应用
CN114455946A (zh) * 2022-01-24 2022-05-10 深圳协同创新高科技发展有限公司 一种光固化3d打印用氧化锆陶瓷粉体及其制备方法

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