银聚酯‑磺化纳米颗粒复合丝及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107287681A(43)申请公布日2017.10.24(21)申请号201710189208.6(22)申请日2017.03.27(30)优先权数据15/0982552016.04.13US(71)申请人施乐公司地址美国康涅狄格州(72)发明人V·M·法鲁希亚B·乔莎克瑞恩M·N·克雷蒂安(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人李丙林王玉桂(51)Int.Cl.D01F6/92(2006.01)D01F1/10(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图3页(54)发明名称银聚酯-磺化纳米颗粒复合丝及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种复合丝及其制备方法，所述复合丝包含磺化聚酯基质和分散在所述基质内的多个银纳米颗粒。可自这样的复合丝制造多种制品。CN107287681ACN107287681A权利要求书1/1页1.一种用于熔融沉积成型中的复合丝，所述复合丝包含：磺化聚酯基质；和分散在所述基质内的多个银纳米颗粒，其中所述银纳米颗粒以约0.5ppm至约50,000ppm的范围存在于所述复合丝中；此外其中所述复合丝具有约0.5mm至约5mm的直径。2.根据权利要求1所述的复合丝，其中所述磺化聚酯具有约45℃至约95℃的玻璃化转变(Tg)温度。3.根据权利要求1所述的复合丝，其中所述磺化聚酯基质包含支化聚合物。4.根据权利要求1所述的复合丝，其中所述磺化聚酯基质包含线型聚合物。5.一种制备复合丝的方法，所述方法包括：加热在无有机物的溶剂中的磺化聚酯树脂；向经加热的在所述无有机物的溶剂中的树脂中加入银(I)离子的溶液以形成混合物；向所述混合物中加入还原剂的溶液，从而形成包含磺化聚酯基质和分散在所述磺化聚酯基质内的多个银纳米颗粒的颗粒乳液；使所述颗粒乳液聚集以形成聚集颗粒；使所述聚集颗粒聚结以形成聚结颗粒；洗涤所述聚结颗粒，从而形成复合粉末；和挤出所述复合粉末以产生所述复合丝。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述磺化聚酯树脂的所述加热在约65℃至约90℃的温度下进行。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚集在约30℃至约80℃的温度下进行。8.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚结在约30℃至约95℃的温度下进行。9.一种制品，所述制品包含：复合粉末，所述复合粉末包含：磺化聚酯基质；和分散在所述基质内的多个银纳米颗粒；其中所述银纳米颗粒以约0.5ppm至约50,000ppm的范围存在于所述复合丝中；此外其中所述复合丝具有约0.5mm至约5mm的直径。10.根据权利要求9所述的制品，其中所述制品选自生物化学传感器、光学检测器、抗菌剂、纺织品、化妆品、电子部件、纤维和低温超导材料。2CN107287681A说明书1/12页银聚酯-磺化纳米颗粒复合丝及其制备方法技术领域[0001]本公开涉及包含分散在整个复合基质中的金属纳米颗粒的复合物，用于熔融沉积成型(FDM)中。背景技术[0002]医学界对用于各种应用的三维3D打印的依赖正快速增加并涵盖领域如组织和器官制造、可定制装置(如假体、护口器、矫形器、助听器和植入物)以及与受控药物递送和个性化药品生产相关的药物探索。许多这些医学应用需要能够抑制细菌、微生物、病毒或真菌生长的复合材料。3D打印的其他产品如厨房工具、玩具、教育材料和无数的家庭用品也将为细菌生长提供有利的环境，因此抗菌复合材料在与这些产品有关的用途中也是需要的。由于3D打印材料的分层构造，细菌生长的潜力可能非常显著，尤其是因为某些细菌菌株实际上可在这些材料的精细结构组成内兴盛。单独的洗涤不能对这些产品的表面和裂缝完全灭菌。[0003]因此，3D打印存在对具有抗菌性的新材料的需要。3D打印方法之一为FDM，其是一种常见的增材制造(3D打印)技术。FDM是一种用于从计算机辅助设计(CAD)模型制造实物3D物体的增层制造技术。FDM技术可处理常见的3D打印材料，如聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和高密度聚乙烯(HDPE)。FDM基于加热原材料并然后通常以一系列堆叠的图案化层挤出原材料的原理工作，从而形成构造。FDM方法使用熔融的热塑性材料/聚合物作为用于通过熔融塑料的挤出制造3D制品的构建材料。此成型方法为其中提供计算机辅助设计的多步骤方法，在医疗应用的情况下，此模型将来自超声、计算机断层扫描或磁共振图像。然后由设置所需构建参数的软件处理该设计。文件数据由FDM装置使用以构建制品。丝材料的卷轴被进给到经加热的挤出头中，该挤出头以逐层的方式向构建平台上递送半液体材料。随着模型的建立，由于构建室的温差，层在沉积后凝固。在一些情况下，所述头还可挤出可移除的支承材料，所述支承材料充当支架以在物体层冷却时使