一种3D激光打印材料及其制备方法技术

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