3D打印用透明聚苯乙烯线性材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料及其制备方法，由如下原料制备而成：透明聚苯乙烯与透明苯乙烯-丁二烯无规共聚物以质量比为0-90：100-10的复合物；占所述复合物0-5wt％的透明颜料；以及占所述复合物0-5wt％的抗氧剂。本发明专利技术的3D打印用聚苯乙烯线材的制备工艺简单、成本低廉、流动性好、高强度、高柔韧性并可随意弯折、且透明度高、克服了目前市场上3D打印用高韧性聚苯乙烯类线材例如ABS、HIPS等线型材料流动性偏低且易堵塞打印机喷嘴、不透明的缺点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料
，特别是涉及一种3D打印用聚苯乙烯线性材料及其制 备方法。
技术介绍
3D打印技术起源于19世纪末的美国，甚至比互联网还早。3D打印早在20世纪80 年代就开始发展，但直到最近几年由于信息技术的不断进步，机械自动化的不断更新和互 联网的推动才使得3D打印的"软件核心" 一"数字模型"和"硬件基础"得以高速发展，3D 打印机的成本不断下降，3D打印技术应用的黄金时代正式到来。3D打印技术被称为"第三 次工业革命"，属于增材智能制造领域。其制造过程为首先对产品进行3D图形设计与处理， 然后将其转化为3D打印机可识别的数据格式，接着将其导入到3D打印系统中进行3D打 印。对于内部有空腔或活动部件等结构复杂的产品无需设计、制造和修改模具，可以一次性 快速打印成型，节约了原料和制造时间及生产成本，极大地提高了生产效率，降低了能耗， 克服了传统制造技术的缺陷。3D打印技术的应用飞速发展，目前已经在日用消费品、艺术 设计、建筑、信息、电子机械、汽车制造、航空航天和生物医疗等领域崭露头角。估计到2030 年，3D打印有望取代一些传统的规模化制造领域，导致大量拥有规模化生产能力的微工厂 出现，可以有效的缩短生产周期，简化供应链。 3D打印材料是3D打印技术得以实现的前提条件之一，根据3D打印机的原理不同 可为液态光敏树脂，金属、陶瓷或树脂固体粉末，金属或树脂线型材料等。目前常用的3D打 印树脂材料有PLA、PCL、ABS、HIPS等，这些3D打印材料不仅成本高，而且透明度偏低，有些 甚至不透明。聚苯乙烯是一种通用型热塑性树脂，由于价格低廉、易成型加工、均聚物透明 度高等特点而得到非常广泛的应用。目前常用的3D打印用聚苯乙烯类线型材料主要有ABS 和HIPS等非透明性材料，而透明的聚苯乙烯类材料由于其刚性大、耐冲击性差、易碎不耐 弯折等限制了其做为3D打印线性材料的使用，所以透明的3D打印用聚苯乙烯线型材料还 未见有报道。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料。 具体的技术方案如下： -种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，由如下原料制备而成： 透明聚苯乙烯与透明苯乙烯-丁二烯无规共聚物以质量比为0-90 :100-10的复合 物； 占所述复合物0_5wt%的透明颜料； 以及占所述复合物〇_5wt%的抗氧剂。 在其中一些实施例中，所述复合物中透明聚苯乙烯与透明苯乙烯-丁二烯无规共 聚物的质量比为90-60 :10_40。 在其中一些实施例中，所述透明苯乙烯-丁二烯无规共聚物中苯乙烯与丁二烯的 物质的量的比例为90-50 :10_50。 在其中一些实施例中，所述透明聚苯乙烯选自道达尔的GPPS-1050、GPPS-1240或 GPPS-535N，或者扬子石化-巴斯夫的PSByco丨ene_? 143E、158K或165H，中的一种或几种。 在其中一些实施例中，所述透明苯乙烯-丁二烯无规共聚物选自雪佛龙菲利普 KR03、KR03NW或BK10,或茂名众和SL-801G、SL-803G、SL-805F或SL-838F，中的一种或几 种。 本专利技术的另一目的是提供上述3D打印用透明聚苯乙烯线性材料的制备方法。 具体的技术方案如下： 上述3D打印用透明聚苯乙烯线性材料的制备方法，包括如下步骤： 将复合物的原料于80-KKTC干燥后进行预分散复合，然后在双螺杆挤出机中于 180-240°C下进行熔融复合5-10min，挤出、冷却定型、牵引、收卷、烘干，即得。 本专利技术的原理及有益效果如下： 本专利技术3D打印用透明聚苯乙烯线型材料以优选透明的聚苯乙烯与透明的苯乙 烯-丁二烯无规共聚物为原料，二者以质量比为0-90 :100-10的复合物做为本料，同时另添 加或不添加抗氧剂和透明颜料制备而得。 本专利技术的3D打印用透明聚苯乙烯线材的有益效果为：制备工艺简单、成本低廉、 高强度、高柔韧性并可随意弯折、且透明度高、流动性好、不会堵塞打印机喷嘴，克服了目前 市场上3D打印用高韧性聚苯乙烯类线材例如ABS、HIPS等线型材料不透明、流动性差易堵 塞打印机喷嘴的缺点。本专利技术的3D打印材料打印过程中不仅不堵塞打印喷头，而且打印 的产品透明度高，综合性能好，非常适合于在电子电器、生物医疗等透明性要求高的领域使 用，市场应用前景非常广阔。【具体实施方式】 以下通过实施例对本专利技术做进一步阐述。 实施例1 本实施例一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，制备方法如下： 利用天平秤准确称量道达尔聚苯乙烯GPPS-1240 10Kg、茂名众和K胶（透明的苯 乙烯-丁二烯无规共聚物，其中丁二烯的摩尔百分含量为30 %左右）SL-803G2. 5Kg，先在 80°C烘干后进行预分散复合，然后在双螺杆复合挤出设备中于230°C进行熔融复合6分钟， 接着在直径为1. 75mm的圆形模口中挤出，挤出的线材经过冷却水槽冷却定型、两轮牵引机 牵引、以30m/min的速度在双工收卷机上高速收卷，最后烘干、即得。 实施例2 本实施例一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，制备方法如下： 利用天平秤准确称量扬子石化-巴斯夫的PSBycolene'? 165HlOKg，茂名众和 K胶SL-805F3.OKg，先在100°C烘干后进行预分散复合，然后在双螺杆复合挤出设备中于 220°C进行熔融复合8分钟，接着在直径为3. 0_的圆形模口中挤出，挤出的线材经过冷却 水槽冷却定型、两轮牵引机牵引、以40m/min的速度在双工收卷机上高速收卷，最后烘干、 即得。 实施例3 本实施例一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，制备方法如下： 利用天平秤准确称量扬子石化-巴斯夫的PSBycolene? 143E5Kg、GPPS-535N 5Kg，茂名众和K胶SL-801G2. 5Kg，先在80°C烘干后进行预分散复合，然后在双螺杆复合挤 出设备中于210°C进行熔融复合10分钟，接着在直径为1. 75_的圆形模口中挤出，挤出的 线材经过冷却水槽冷却定型、两轮牵引机牵引、以30m/min的速度在双工收卷机上高速收 卷，最后烘干、即得。 实施例4 本实施例一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，制备方法如下： 利用天平秤准确称量扬子石化-巴斯夫的psByeolene修158K5Kg、gpps-i〇5〇 2. 5Kg、GPPS-535N2. 5Kg，茂名众和K胶SL-803GL5Kg、雪佛龙菲利普K胶KR03L5Kg， 颜料50g，抗氧剂10g，先在80°C烘干后进行预分散复合，然后在双螺杆复合挤出设备中于 240°C进行熔融复合8分钟，接着在直径为3. 0_的圆形模口中挤出，挤出的线材经过冷却 水槽冷却定型、两轮牵引机牵引、以30m/min的速度在双工收卷机上高速收卷，最后烘干、 即得。 实施例5 将单体苯乙烯和丁二烯以85:15的摩尔比向反应釜中供料，然后在无水无氧的条 件下，以自由基或离子聚合的方式在一定的温度和压力下进行聚合，反应一定时间后待单 体的转化率大于99%时停止反应，然后出料切成粒料，得透明苯乙烯-丁二烯无规共聚物。 接着将透明苯乙稀-丁二稀无规共聚料10公斤，颜料50g，抗氧剂10g，先在80°C 烘干后进行预分散复合，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印用透明聚苯乙烯线性材料，其特征在于，由如下原料制备而成：透明聚苯乙烯与透明苯乙烯‑丁二烯无规共聚物以质量比为0‑90：100‑10的复合物；占所述复合物0‑5wt％的透明颜料；以及占所述复合物0‑5wt％的抗氧剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，苏嘉良，
申请(专利权)人：广州洁特生物过滤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44