一种3D激光打印材料及其制备方法技术

技术编号:23187586 阅读:21 留言:0更新日期:2020-01-24 15:05
本申请涉及一种3D激光打印材料及其制备方法,该材料由带支链的戊二胺、癸二酸或十二碳二元酸先合成尼龙树脂,再经挤出改性工艺改性,然后经化学制粉工艺,制得3D激光打印材料。该3D激光打印材料具有熔点适中,韧性高、热收缩率低,抗黄变,易于施工等优点。

A 3D laser printing material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种3D激光打印材料及其制备方法
本专利技术属于3D打印用材料
,特别涉及一种3D激光打印材料及其制备方法。
技术介绍
现有的3D激光打印材料,主要以尼龙12为主要材料,但其熔点偏高,热收缩率较大,多次激光烧结后,粉体性能韧性变差,容易黄变等缺点比较明显,明显影响3D激光打印原料的使用率,造成极大浪费,从而也提高了3D激光打印的成本,不利于3D激光打印的推广和应用。中国专利CN201611013029.9,公开了一种石墨烯3D打印材料,属于3D打印用材料制备
,所述石墨烯3D打印材料以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯5-8份、垃圾塑料26-32份、聚乳酸32-42份、三聚磷酸钠16-25份、醋酸丁酯20-26份、特定合成剂12-20份、淀粉合成剂5-10份。本专利技术制成的石墨烯3D打印材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大,热变形温度和熔融指数高等特点,但是考虑到熔点高、不抗黄变和热收缩率高等缺点,现有技术显得略有不足。中国专利CN201611012959.2公开了一种石墨烯打印材料,属于3D打印用材料制备
,所述石墨烯打印材料以重量份为单位,包括以下原料:石墨烯5.5-7.6份、废弃塑料24.6-30.4份、聚乳酸34.2-38.2份、三聚磷酸钾11.6-22.7份、己二酸酯18.3-24.5份、特定合成剂9.2-17.3份、淀粉合成剂5.2-9.5份。本专利技术制成的石墨烯打印材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大,热变形温度和熔融指数高等特点,但是考虑到熔点高、不抗黄变和不可循环使用等缺点,现有技术显得略有不足。中国专利CN201710160803.7公开了一种可抛光呈金属外观的3D打印材料,包括如下质量百分含量的组分:高流动的高分子塑料14~40%;增韧剂5~15%;表面处理的金属粉末50~80%;抗氧剂0.3~1%;润滑剂0.5~2%;同时也公开了一种可抛光呈金属外观的3D打印材料的制备和应用方法,但是考虑到韧性变差、容易黄变等缺点,现有技术显得略有不足。中国专利CN201510852655.6公开了一种碳纤维增强聚乳酸3D打印材料及其制备方法,所述材料由如下重量份的原料组成:聚乳酸60~80份、增韧剂5~15份、相容剂2~10份、改性碳纤维5~25份、抗氧剂0.1~2份、抗水解剂0.5~2份、结晶成核剂0.05~1份、流动性调节剂0.5~3份、熔体融合增强剂0.2~2份,但是考虑到韧性低、不抗黄变和不可循环使用等缺点,现有技术显得略有不足。
技术实现思路
解决的技术问题:本申请主要是提出一种3D激光打印材料及其制备方法,解决现有技术中存在的粉体性能韧性变差,容易黄变等技术问题,该3D激光打印用的材料具有熔点低,韧性高,抗黄变,热收缩率低,可循环使用等优点,有利于3D激光打印的应用与推广。技术方案:一种3D激光打印材料,原料按质量份数配比为:带支链的戊二胺1份、二酸1.0-3.8份、水0.1-0.3份。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述二酸是癸二酸、十二碳二酸中的一种或两种混合酸。作为本专利技术的一种优选技术方案:当二酸为癸二酸时,所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为带支链的戊二胺1份、癸二酸1.7-1.8份、水0.1-0.3份;当二酸为十二碳二酸时,所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为带支链的戊二胺1份、十二碳二酸1.0-2.0份、水0.1-0.3份。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述带支链的戊二胺为2-甲基戊二胺。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述3D激光打印材料的原料中还有添加剂,所述添加剂包括复配抗氧剂和/或分子量调节剂。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述复配抗氧剂由亚磷酸、抗氧剂1098和抗氧剂168复配而成,重量比为亚磷酸:抗氧剂1098:抗氧剂168=(0.2~0.5):(2~3):(1~1.5),所述抗氧剂加入量为投料总重量的1-3%。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述水为蒸馏水或软化水。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述3D激光打印材料的原料中还有增韧改性剂,增韧改性剂优选马来酸酐接枝改性后的聚烯烃类增韧剂。作为本专利技术的一种优选技术方案:所述3D激光打印材料的原料中还有抗氧剂B225。本专利技术还公开了一种3D激光打印材料的制备方法,包括如下步骤:第一步:按质量份数配比称取带支链的戊二胺、二酸、水,将称得的原料混匀;第二步:在原料中添加原料总重量的1-3%的复配抗氧剂,混合均匀得混合料;第三步:将混合料投入高压反应釜,密封,升温,同时开启放空阀和搅拌装置,当料温升至100℃,关闭放空阀,停止搅拌,继续升温,当料温>200℃且压力达到1.2MPa时开始保温保压,保温保压时间为2小时;第四步:保温保压后在2小时内将压力均匀泄至常压,并在常压下保温2小时;第五步:充入氮气至0.2MPa,开启出料阀,物料经注带头、冷水槽、切粒机切粒,再经真空干燥,即得树脂颗粒;第六步:将合成的树脂颗粒、增韧改性剂、抗氧剂B225按重量配比1:(0.06~0.15):(0.005~0.02)进行挤出改性,增韧改性剂选用马来酸酐接枝改性后的聚烯烃类增韧剂;第七步:挤出改性后的树脂进行化学溶剂制粉,采用无水乙醇为主溶剂,水为辅助溶剂,按重量配比称取挤出改性后的树脂:无水乙醇:水=1:3:(0.02~0.05),将称得的挤出改性后的树脂、无水乙醇和水投入反应釜,密封,升温,开启搅拌,当料温升至120℃后,保温1小时,然后通冷却水,将物料降温至50℃,然后将物料放入结晶槽,静置结晶,待物料固液分离彻底后,进行离心分离,无水乙醇蒸馏后回收再用,粉料进行真空干燥处理,分筛后制得3D激光打印材料成品。有益效果:本申请所述3D激光打印材料及其制备方法采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:1、该3D激光打印材料具有熔点适中,韧性高、热收缩率低,抗黄变,易于施工等优点。2、该3D激光打印材料具有邵氏硬度:68-70,可循环使用等优点,有利于3D激光打印的应用与推广。3、产品熔点160~164℃,熔融指数(230℃,2.16kg):20克/10分钟,韧性高,样条对折不断。4、可重复使用,经过12次重复使用后,成型件仍保持良好的力学性能和白度,热收缩率低,断裂伸长率:500%。5、预热温度145~155℃预热温度范围明显加宽,更加利于激光烧结工艺的控制,通过实验发现,在该范围内,即没有出现尼龙12粉末预热温度过低出现的翘曲现象,也没有出现预热温度过高时尼龙12出现的粉体结块现象。6、激光烧结功率控制在6~8W即可获得满意的效果,不会降低材料的力学性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1一种3D激光打印材料的制备方法,包括如下步骤:第一步:按质量份数配比称取2-甲基戊二胺109公斤,癸二酸191公斤,蒸馏水30公斤本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种3D激光打印材料,其特征在于:所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为:带支链的戊二胺1份、二酸1.0-3.8份、水0.1-0.3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D激光打印材料,其特征在于:所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为:带支链的戊二胺1份、二酸1.0-3.8份、水0.1-0.3份。


2.根据权利要求1所述3D激光打印材料,其特征在于:所述二酸是癸二酸、十二碳二酸中的一种或两种混合酸。


3.根据权利要求2所述3D激光打印材料,其特征在于:当二酸为癸二酸时,所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为带支链的戊二胺1份、癸二酸1.7-1.8份、水0.1-0.3份;当二酸为十二碳二酸时,所述3D激光打印材料的原料按质量份数配比为带支链的戊二胺1份、十二碳二酸1.0-2.0份、水0.1-0.3份。


4.根据权利要求1所述3D激光打印材料,其特征在于:所述带支链的戊二胺为2-甲基戊二胺。


5.根据权利要求1所述3D激光打印材料,其特征在于:所述3D激光打印材料的原料中还有添加剂,所述添加剂包括复配抗氧剂和/或分子量调节剂。


6.根据权利要求5所述3D激光打印材料,其特征在于:所述复配抗氧剂由亚磷酸、抗氧剂1098和抗氧剂168复配而成,重量比为亚磷酸:抗氧剂1098:抗氧剂168=(0.2~0.5):(2~3):(1~1.5),所述抗氧剂加入量为投料总重量的1-3%。


7.根据权利要求1所述3D激光打印材料,其特征在于:所述水为蒸馏水或软化水。


8.根据权利要求5所述3D激光打印材料,其特征在于:所述3D激光打印材料的原料中还有增韧改性剂,增韧改性剂选用马来酸酐接枝改性后的聚烯烃类增韧剂。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩冰高文通黄玉安杨少锋梁红文赵辉章峻曹潇李书航陈柯余文龙
申请(专利权)人:南京工程学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1