一种皮芯复合组合物、皮芯复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及复合材料领域，具体地，涉及一种皮芯复合组合物、皮芯复合材料以及它们在3D打印领域的应用。皮芯复合组合物包括各自独立保存的皮层组分和芯层组分，皮层组分含有低熔点聚酯和第一无机填料，低熔点聚酯的熔点为110‑140℃；芯层组分含有聚烯烃和第二无机填料；其中，在皮层组分中，相对于100重量份的低熔点聚酯，第一无机填料的用量为10‑40重量份；在芯层组分中，相对于100重量份的聚烯烃，第二无机填料的用量为40‑70重量份。本发明专利技术的皮芯复合组合物和/或皮芯复合材料能够增加打印制品的层间结合力，提高打印速度，可以获得机械性能较好的打印制品，并可以具有各种附加性能。

A composite compound of skin core and skin core composite and its application

The invention relates to the field of composite materials, in particular, a skin core composite composition, a skin core composite material, and their application in the 3D printing field. The skin core composite composition comprises a separate preserved cortex component and a core layer component, cortical component contains a low melting point polyester and inorganic filler, the melting point of low melting point polyester 110 140 DEG C; the core layer component containing a polyolefin and second inorganic filler; wherein, the cortical component, relative to 100 weight parts the low melting point polyester, the first amount of inorganic filler is 10 40 weight portions; the core layer component, relative to 100 parts by weight of polyolefin, second inorganic filler dosage is 40 to 70 parts by weight of. The leather core composite and / or core composite material of the invention can increase the interlaminar adhesion force of printing products, increase printing speed, and obtain printed products with good mechanical properties, and can have various additional properties.

【技术实现步骤摘要】
一种皮芯复合组合物、皮芯复合材料及其应用
本专利技术涉及复合材料领域，具体地，涉及一种皮芯复合组合物、该皮芯复合组合物制备得到的皮芯复合材料，以及所述皮芯复合组合物和/或所述皮芯复合材料在3D打印领域的应用。
技术介绍
皮芯复合材料一般指的是由一种组分做芯而另一种组分做皮包在芯的外面沿轴向复合而成。近10年来，皮芯复合材料的应用领域不断扩大，从地毯底布、屋顶盖板等家庭用具，即用即弃的医疗用品到可以防污、防化学试剂的高性能产品。目前3D打印领域所使用的耗材都只是成分均一的单一结构的材料，还从未有人研究出适用于3D打印领域的皮芯复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是填补3D打印领域中没有皮芯复合结构材料的空白，提供一种皮芯复合组合物、该皮芯复合组合物制备得到的皮芯复合材料，以及所述皮芯复合组合物和/或所述皮芯复合材料在3D打印领域的应用。本专利技术的皮芯复合组合物和/或所述皮芯复合材料用作3D打印的耗材时能够增加打印制品的层间结合力，提高打印速度，可以获得机械性能较好的打印制品，并可以具有各种附加性能。本专利技术的专利技术人发现，通过将3D打印的耗材做成皮芯复合的结构，可以实现皮层和芯层分别着重于不同的性能，例如芯层主要用于提供该材料的强度性能，皮层主要用于提供该材料的附加性能(如光泽、可染性、稳定性、阻燃性、耐热性、导电性等)，这使得所得的皮芯复合结构材料与现有的单一结构材料相比能够更加灵活地调整功能成分，并且在具有同样的性能时成本更低(因为只需对皮层材料添加功能成分)。并且，本专利技术的专利技术人发现，当在芯层材料中另外添加纤维材料时能够使所得材料具有更好的强度和耐磨性。本专利技术第一方面提供了一种皮芯复合组合物，其中，该皮芯复合组合物包括各自独立保存的皮层组分和芯层组分，所述皮层组分含有低熔点聚酯和第一无机填料，所述低熔点聚酯的熔点为110-140℃；所述芯层组分含有聚烯烃和第二无机填料；其中，在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量为10-40重量份；在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量为40-70重量份。本专利技术第二方面提供了一种皮芯复合材料，该皮芯复合材料由本专利技术的皮芯复合组合物经过双流道挤出得到，所述皮层组分形成该皮芯复合材料的皮层，所述芯层组分形成该皮芯复合物的芯层。本专利技术第三方面提供了本专利技术的皮芯复合组合物和/或本专利技术的皮芯复合材料在3D打印中的应用。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术第一方面提供了一种皮芯复合组合物，其中，该皮芯复合组合物包括各自独立保存的皮层组分和芯层组分，所述皮层组分含有低熔点聚酯和第一无机填料，所述低熔点聚酯的熔点为110-140℃；所述芯层组分含有聚烯烃和第二无机填料；其中，在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量为10-40重量份；在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量为40-70重量份。在所述皮层组分中，所述低熔点聚酯的熔点为110-140℃时即可以实现较好的效果，在优选的情况下，所述低熔点聚酯的熔点为115-135℃，更优选为120-130℃。此外，所述低熔点聚酯在温度为190℃、载荷为2.16kg条件下的熔体质量流动速率可以为0.1-25g/10min，优选为1-15g/10min。在本专利技术中，所述低熔点聚酯种类没有特别的限定，优选选自聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)和聚芳酯中的一种或多种。在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量优选为20-30重量份，更优选为23-28重量份。在所述皮层组分中，所述第一无机填料优选选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、硫酸钡、蒙脱土和超细硅微粉中的一种或多种，更优选选自二氧化硅、玻璃微珠和蒙脱土中的一种或多种。此外，所述第一无机填料的粒径优选为1-200nm，更优选为5-150nm，进一步优选为20-100nm。在本专利技术中，所述皮层组分还含有第一抗氧剂，该第一抗氧剂的用量没有特别的限定，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一抗氧剂的用量可以为0.05-2重量份，优选为0.1-0.5重量份。上述第一抗氧剂的种类没有特别的限定，优选地，所述第一抗氧剂选自四季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三酯(抗氧剂168)、β-丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)、抗氧剂B225和抗氧剂B215中的一种或多种。在所述芯层组分中，所述聚烯烃在温度为190℃、载荷为2.16kg条件下的熔体质量流动速率可以为0.1-60g/10min，优选为1-40g/10min，更优选为5-15g/10min。在所述芯层组分中，所述聚烯烃优选为聚乙烯和/或聚丙烯。在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量可以为30-60重量份，优选为50-58重量份。在本专利技术中，所述第二无机填料与所述第一无机填料可以相同也可以不同。所述第二无机填料独立地选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、硫酸钡、蒙脱土和超细硅微粉中的一种或多种，更优选选自二氧化硅、玻璃微珠和蒙脱土中的一种或多种。此外，所述第一无机填料的粒径优选为1-200nm，更优选为5-150nm，进一步优选为20-100nm。在本专利技术中，所述芯层组分还含有第二抗氧剂，该第二抗氧剂的用量没有特别的限定，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二抗氧剂的用量可以为0.05-2重量份，优选为0.1-0.5重量份。此外，所述第二抗氧剂的种类与所述第一抗氧剂的种类可以相同也可以不同，优选地，所述第二抗氧剂选自四季戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三酯(抗氧剂168)和β-丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)中的一种或多种。在本专利技术中，所述芯层组分还含有纤维，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述纤维的用量可以为1-30重量份，优选为5-25重量份，进一步优选为5-15重量份。在所述芯层组分中，所述纤维的直径可以为1-50微米，优选为1-40微米，更优选为5-20微米，长度可以为35-150mm，优选为40-100mm。所述纤维的种类没有特别的限定，一般选用人造纤维，优选选自玻璃纤维、石棉纤维和尼龙中的一种或多种。在本专利技术中，所述皮层组分和/或所述芯层组分中还优选含有功能性成分。根据本专利技术一种优选的实施方式，所述功能性成分只存在于所述皮层组分中。所述功能性成分的含量根据具体的功能而定，通常地，相对于100重量份的所述低熔点聚酯(当存在于皮层组分中时)或相对于100重量份的所述聚烯烃(当存在于芯层组分中时)，所述功能性成分的含量可以为5-40重量份，优选为10-30重量份。所述功能性成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮芯复合组合物，其特征在于，该皮芯复合组合物包括各自独立保存的皮层组分和芯层组分，所述皮层组分含有低熔点聚酯和第一无机填料，所述低熔点聚酯的熔点为110‑140℃；所述芯层组分含有聚烯烃和第二无机填料；其中，在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量为10‑40重量份；在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量为40‑70重量份。

【技术特征摘要】
1.一种皮芯复合组合物，其特征在于，该皮芯复合组合物包括各自独立保存的皮层组分和芯层组分，所述皮层组分含有低熔点聚酯和第一无机填料，所述低熔点聚酯的熔点为110-140℃；所述芯层组分含有聚烯烃和第二无机填料；其中，在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量为10-40重量份；在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量为40-70重量份。2.根据权利要求1所述的皮芯复合组合物，其中，所述低熔点聚酯的熔点为115-135℃；优选地，所述低熔点聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯和聚芳酯中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的皮芯复合组合物，其中，在所述皮层组分中，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一无机填料的用量为20-30重量份；优选地，所述第一无机填料选自二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、硫酸钡、蒙脱土和超细硅微粉中的一种或多种。4.根据权利要求1或2所述的皮芯复合组合物，其中，所述皮层组分还含有第一抗氧剂，相对于100重量份的所述低熔点聚酯，所述第一抗氧剂的用量为0.05-2重量份；优选地，所述第一抗氧剂选自四季戊四醇酯、亚磷酸三酯和β-丙酸正十八碳醇酯的一种或多种。5.根据权利要求1所述的皮芯复合组合物，其中，所述芯层组分中的所述聚烯烃在温度为190℃、载荷为2.16kg条件下的熔体质量流动速率为0.1-60g/10min；进一步优选地，所述聚烯烃为聚乙烯和/或聚丙烯。6.根据权利要求1所述的皮芯复合组合物，其中，在所述芯层组分中，相对于100重量份的所述聚烯烃，所述第二无机填料的用量为30-60重量份；优选地，所述第二无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：衣惠君，李蕾，张清怡，张赪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，北京燕山石化高科技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11