技术领域
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
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ScansE.M.和CimaM.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。
中国专利公开号为CN104420004A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。
中国专利公开号为CN102816378A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。
中国专利公开号为CN104496373A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。
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
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。
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：
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。
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。
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。
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%。
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。
上述用于3D打印的隔声材料的制备方法，包括以下步骤：
(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；
(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。
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。
本发明突出特点和有益效果在于：
(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；
(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；
(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。
具体实施方式
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：
实施例1：
一种用于3D打印的隔声材料：
(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；
(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；
(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。
实施例2：
一种用于3D打印的隔声材料：
(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；
(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；
(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。
实施例3：
一种用于3D打印的隔声材料：
(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；
(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；
(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。
实施例4：
一种用于3D打印的隔声材料：
(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；
(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；
(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。
实施例5：
一种用于3D打印的隔声材料：
(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；
(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；
(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。
表一各实施例性能分析数据
