一种航天工业用耐高温3D打印材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种航天工业用耐高温3D打印材料，其原料包括ABS树脂、酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、磷酸三甲酯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、乙烯‑苯乙烯共聚物、三氧化二锑、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、重晶石粉、硼酸锌、氯化石蜡、硅烷偶联剂KH‑570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、阻燃协效剂KF‑100、十溴二苯乙烷、增韧体系、甘油、硅烷偶联剂Z6011、改性填料、改性助剂、耐高温增强剂和和脱气剂。本发明专利技术还提出上述一种航天工业用耐高温3D打印材料的制备方法。本发明专利技术制备得到的3D打印材料应用于航天工业领域，具有优异的耐高温性能，力学性能好。

High temperature resistant 3D printing materials and method for preparing method for aerospace industry

The invention discloses a high temperature resistant 3D printing material for the aerospace industry, the raw materials include ABS resin, phenolic resin, epoxy resin, acrylic acid, trimethyl phosphate, ancient Malone resin, epoxy acrylate, styrene copolymer, ethylene three two, Magnesium Oxide, nano antimony oxide nano aluminum hydroxide, barite powder, zinc borate, chlorinated paraffin, silane coupling agent KH 570, twelve, two, styrene sulfonate ethyl phosphonic acid aluminum, flame retardant synergist KF 100, ten bromo two benzene ethane, toughening system, glycerin, silane coupling agent Z6011, modified filler, modified additives, high temperature resistant reinforcing agent and degassing agent. The invention also provides a method for preparing a high temperature resistant 3D printing material for aerospace industry. The 3D printing material prepared by the invention is applied in the field of aerospace industry, and has excellent high-temperature resistance and good mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种航天工业用耐高温3D打印材料及其制备方法
本专利技术涉及3D打印材料的
，尤其涉及一种航天工业用耐高温3D打印材料及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂是由丁二烯、苯乙烯、丙烯腈三种单体共聚共混合而成的工程塑料，在机械、汽车、电子电器等工业领域有着广泛的应用。ABS树脂具有良好的电性能、耐磨性、耐化学性和表面光泽等性能，其缺点是耐候性，耐热性差。而3D打印中使用的材料大部分为ABS树脂，而现有技术中的3D打印材料的耐高温性能无法满足实际使用时的需求，故此亟需设计一种航天工业用耐高温3D打印材料来解决现有技术中的问题。
技术实现思路
为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种航天工业用耐高温3D打印材料及其制备方法，制备得到的3D打印材料应用于航天工业领域，具有优异的耐高温性能，力学性能好。本专利技术提出的一种航天工业用耐高温3D打印材料，其原料按重量份包括：ABS树脂80-120份、酚醛树脂20-60份、环氧丙烯酸树脂5-15份、磷酸三甲酯10-30份、古马隆树脂5-15份、环氧丙烯酸酯2-8份、乙烯-苯乙烯共聚物3-5份、三氧化二锑2-8份、纳米氧化镁3-9份、纳米氢氧化铝1-5份、重晶石粉2-6份、硼酸锌2-6份、氯化石蜡1-5份、硅烷偶联剂KH-5702-6份、苯乙烯3-5份、十二烷基苯磺酸钠2-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、阻燃协效剂KF-1002-6份、十溴二苯乙烷3-6份、增韧体系4-6份、甘油1-7份、硅烷偶联剂Z60112-8份、改性填料3-9份、改性助剂2-6份、耐高温增强剂6-18份、脱气剂4-8份。优选地，增韧体系由高胶粉和氯化聚乙烯按重量比1-3：3-6混合而成。优选地，改性填料按如下工艺进行制备：将蒙脱土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温至90-110℃，保温3-5h，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温至40-60℃，过滤后将固体物用去离子水洗涤，然后于100-110℃干燥4-6h，冷却至室温得到改性填料。优选地，改性填料的制备工艺中，蒙脱土、凹凸棒石黏土、氰尿酸、水和三聚氰胺的重量比为2-5：4-8：1-3：3-6：4-8。优选地，改性助剂的原料按重量份包括：氯化铝溶液3-6份、氢氧化钠溶液4-8份、纳米二氧化钛3-6份、海泡石2-5份、木质纤维4-8份、硅烷偶联剂KH-5701-5份。优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：在氯化铝溶液中添加氢氧化钠溶液，搅拌均匀，室温静置10-20d，然后添加纳米二氧化钛、海泡石和木质纤维混合均匀，升温至85-95℃，保温1-3h然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌1-3h，然后升温至100-120℃，干燥2-5h，冷却至室温后粉碎制得助剂。优选地，改性助剂的制备工艺中，氯化铝溶液的物质的量浓度为0.1-0.3mol/L；氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.5-1.5mol/L。优选地，耐高温增强剂的原料按重量份包括：水性铝粉5-15份、醋酸钾3-9份、木炭粉末4-8份、滑石粉2-5份、碳酸氢钠1-3份、珍珠岩粉4-8份、膨胀蛭石2-5份、膨胀珍珠岩3-6份、滑石粉4-8份、纳米硫酸2-5份、质量百分数为4-6％的盐酸溶液5-15份、十六烷基三甲基溴化铵3-5份、硅烷偶联剂KH-5604-8份。优选地，耐高温增强剂按如下工艺进行制备：将水性铝粉与醋酸钾混合均匀，振荡3-5min，研磨10-30min，静置20-26h，然后于60-80℃恒温干燥20-28h，冷却至室温，研磨5-15min，接着水洗1-3次，烘干，研磨得到物料A；将木炭粉末、滑石粉、碳酸氢钠、珍珠岩粉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、滑石粉和纳米硫酸钡放入煅烧炉中在820-920℃下煅烧2-5h，冷却，放入质量百分数为4-6％的盐酸溶液中浸泡1-3h，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎得到物料B；将十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀，加热至80-90℃，接着加入物料A和物料B，加热至105-115℃，抽滤，干燥，冷却至室温得到耐高温增强剂。本专利技术的一种航天工业用耐高温3D打印材料的制备方法，包括：将ABS树脂、酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、磷酸三甲酯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二锑、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、重晶石粉、硼酸锌、甘油、硅烷偶联剂Z6011、改性填料、改性助剂和耐高温增强剂混合均匀，温至130-150℃，于800-1000r/min转速搅拌40-60min，超声震荡30-50min，然后加入氯化石蜡、硅烷偶联剂KH-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、阻燃协效剂KF-100、十溴二苯乙烷、增韧体系和脱气剂混合均匀，于1200-1400r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温，用球磨机研磨粉碎并过15-25μm筛，即得到航天工业用耐高温3D打印材料。本专利技术的本专利技术公开了一种航天工业用耐高温3D打印材料，其原料包括ABS树脂、酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、磷酸三甲酯、古马隆树脂、环氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二锑、纳米氧化镁、纳米氢氧化铝、重晶石粉、硼酸锌、氯化石蜡、硅烷偶联剂KH-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、阻燃协效剂KF-100、十溴二苯乙烷、增韧体系、甘油、硅烷偶联剂Z6011、改性填料、改性助剂、耐高温增强剂和和脱气剂。其中，改性填料通过将蒙脱土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温，保温，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温，过滤后将固体物用去离子水洗涤，然后干燥，冷却至室温得到改性填料，运用到本专利技术的3D打印材料中，有效提高了本专利技术3D打印材料的耐高温性能。其中，改性助剂通过在氯化铝溶液中添加氢氧化钠溶液，搅拌均匀，室温静置，然后添加纳米二氧化钛、海泡石和木质纤维混合均匀，升温，保温然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，搅拌，然后升温，干燥，冷却至室温后粉碎制得助剂，运用到本专利技术3D打印材料中，有效提高了本专利技术3D打印材料的耐高温性能和力学性能。其中，耐高温增强剂通过将水性铝粉与醋酸钾混合均匀，振荡，研磨，静置，然后恒温干燥，冷却至室温，研磨，接着水洗，烘干，研磨得到物料A；将木炭粉末、滑石粉、碳酸氢钠、珍珠岩粉、膨胀蛭石、膨胀珍珠岩、滑石粉和纳米硫酸钡放入煅烧炉中煅烧，冷却，放入盐酸溶液中浸泡，过滤取出，用清水洗净烘干，粉碎得到物料B；将十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂KH-560和水混合均匀，加热，接着加入物料A和物料B，加热，抽滤，干燥，冷却至室温得到耐高温增强剂，运用到本专利技术的3D打印材料中，有效提高了本专利技术3D答应材料的耐高温性能和力学性能。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本专利技术，而不是用于对本专利技术进行限定，任何在本专利技术基础上所做的修改、等同替换等均在本专利技术的保护范围内。具体实施方式中，ABS树脂的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；酚醛树脂的重量份可以为20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份；环氧丙烯酸树脂的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂80‑120份、酚醛树脂20‑60份、环氧丙烯酸树脂5‑15份、磷酸三甲酯10‑30份、古马隆树脂5‑15份、环氧丙烯酸酯2‑8份、乙烯‑苯乙烯共聚物3‑5份、三氧化二锑2‑8份、纳米氧化镁3‑9份、纳米氢氧化铝1‑5份、重晶石粉2‑6份、硼酸锌2‑6份、氯化石蜡1‑5份、硅烷偶联剂KH‑570 2‑6份、苯乙烯3‑5份、十二烷基苯磺酸钠2‑8份、二乙基次膦酸铝3‑9份、阻燃协效剂KF‑1002‑6份、十溴二苯乙烷3‑6份、增韧体系4‑6份、甘油1‑7份、硅烷偶联剂Z6011 2‑8份、改性填料3‑9份、改性助剂2‑6份、耐高温增强剂6‑18份、脱气剂4‑8份。

【技术特征摘要】
1.一种航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂80-120份、酚醛树脂20-60份、环氧丙烯酸树脂5-15份、磷酸三甲酯10-30份、古马隆树脂5-15份、环氧丙烯酸酯2-8份、乙烯-苯乙烯共聚物3-5份、三氧化二锑2-8份、纳米氧化镁3-9份、纳米氢氧化铝1-5份、重晶石粉2-6份、硼酸锌2-6份、氯化石蜡1-5份、硅烷偶联剂KH-5702-6份、苯乙烯3-5份、十二烷基苯磺酸钠2-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、阻燃协效剂KF-1002-6份、十溴二苯乙烷3-6份、增韧体系4-6份、甘油1-7份、硅烷偶联剂Z60112-8份、改性填料3-9份、改性助剂2-6份、耐高温增强剂6-18份、脱气剂4-8份。2.根据权利要求1所述的航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，增韧体系由高胶粉和氯化聚乙烯按重量比1-3：3-6混合而成。3.根据权利要求1或2所述的航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，改性填料按如下工艺进行制备：将蒙脱土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均匀，然后升温至90-110℃，保温3-5h，然后加入三聚氰胺混合均匀，接着降温至40-60℃，过滤后将固体物用去离子水洗涤，然后于100-110℃干燥4-6h，冷却至室温得到改性填料。4.根据权利要求1-3任一项所述的航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，改性填料的制备工艺中，蒙脱土、凹凸棒石黏土、氰尿酸、水和三聚氰胺的重量比为2-5：4-8：1-3：3-6：4-8。5.根据权利要求1-4任一项所述的航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，改性助剂的原料按重量份包括：氯化铝溶液3-6份、氢氧化钠溶液4-8份、纳米二氧化钛3-6份、海泡石2-5份、木质纤维4-8份、硅烷偶联剂KH-5701-5份。6.根据权利要求1-5任一项所述的航天工业用耐高温3D打印材料，其特征在于，改性助剂按如下工艺进行制备：在氯化铝溶液中添加氢氧化钠溶液，搅拌均匀，室温静置10-20d，然后添加纳米二氧化钛、海泡石和木质纤维混合均匀，升温至85-95℃，保温1-3h然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，于1500-2500r/min转速搅拌1-3h，然后升温至100-120℃，干燥2-5h，冷却至室温后粉碎制得助剂。7.根据权利要求1-6任一项所述的航天...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕月林，
申请(专利权)人：合肥斯科尔智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34