三维成型用材料、三维物体及其切片层制造技术

本申请提供三维成型用材料、三维物体及其切片层，其中，材料包括：粉末材料，粉末材料包括聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末；及液体材料，液体材料包括第一活性组分，第一活性组分可发生聚合反应；第一活性组分溶解至少部分聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末，且粉末材料自身不发生聚合反应且不与第一活性组分发生聚合反应。本申请实施例提供的三维成型用材料、三维物体及其切片层，能有效提高三维物体的机械强度和致密度。

【技术实现步骤摘要】
三维成型用材料、三维物体及其切片层
本申请涉及三维物体成型
，尤其涉及三维成型用材料、三维物体及其切片层。
技术介绍
现有三维物体增材制造技术包括喷墨打印技术和粉末与喷墨打印相结合的技术。其中，喷墨打印技术主要是指在支撑平台上打印头根据三维物体的层图案化数据也称打印数据选择性喷射光敏树脂材料，辐射源对已喷射的光敏树脂材料进行照射从而形成固化的层。在使用聚酰胺粉末作为粉末材料的三维成型技术中，根据打印数据在聚酰胺粉末层上选择性喷射粘合剂，通过粘合剂将聚酰胺粉末粘接在一起，从而形成三维物体的层，重复形成层并逐层叠加形成三维物体。或者，根据打印数据在聚酰胺粉末层上选择性喷射光敏树脂，通过光敏树脂发生光固化反应将聚酰胺粉末包裹在其中。然而，打印成型的三维物体中的聚酰胺粉末以颗粒形式存在，三维物体的机械性能如拉伸强度不高。
技术实现思路
本申请实施例提供三维成型用材料、三维物体及其切片层，能有效提高三维物体的机械强度和致密度。第一方面，本申请实施例提供一种三维成型用材料，所述材料包括：粉末材料，所述粉末材料包括聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末；及液体材料，所述液体材料包括第一活性组分，所述第一活性组分可发生聚合反应；所述第一活性组分溶解至少部分所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末，且所述粉末材料自身不发生聚合反应且不与所述第一活性组分发生聚合反应。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一活性组分包括含亲电性基团的活性单体，所述亲电性基团选自磺酸基、羧基、酚羟基中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述含亲电性基团的活性单体选自丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基醚类单体、烯丙基醚类单体、多元醇中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述含亲电性基团的活性单体为含羧基的活性单体；所述含羧基的活性单体由酸酐与含单羟基的活性单体通过开环反应生成；和/或，所述含羧基的活性单体由酸酐与多元醇通过开环反应生成。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述酸酐与所述含单羟基的活性单体的摩尔比为1：(0.8～1.3)；和/或，所述酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、顺酐、苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种；和/或，所述含单羟基的活性单体选自羟基丙烯酸酯类单体、含单羟基甲基丙烯酸酯类单体、含单羟基乙烯基醚类单体、含羟基烯丙基醚类单体中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述酸酐与二元醇的摩尔比为1：1；和/或，所述酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、顺酐、苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种；和/或，所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述液体材料还包括第二活性组分，所述第二活性组分可发生聚合反应，且所述第二活性组分不溶解所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第二活性组分选自不含亲电性基团的化合物。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第二活性组分选自含有羟基和/或含有环氧基团的化合物，所述含羟基和/或环氧基团的化合物与含羧基的活性单体发生化学反应；和/或，所述含有羟基和/或含有环氧基团的化合物选自羟基丙烯酸酯类单体、醇类低聚物、环氧类低聚物、环氧稀释剂中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一活性组分和/或所述第二活性组分具有膨胀性基团，所述膨胀性基团可参与聚合反应，所述膨胀性基团选自螺环醚结构、螺环原碳酸酯结构、螺环原酸酯结构、双环原酸酯结构、双环内酯结构中的至少一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一活性组分和/或所述第二活性组分具有活性基团组合，所述活性基团组合在聚合反应中可形成所述膨胀性基团；和/或，所述活性基团组合包括多元醇类基团与原碳酸二脂类基团组合、环氧基团与环状内酯结构组合中的任意一种。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一活性组分和第二活性组分在所述液体材料中的质量占比为50％-100％；和/或，所述第一活性组分在所述液体材料中的质量占比为10％-95％；和/或，所述第二活性组分在所述液体材料中质量占比为5％-90％。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，含膨胀性基团或可形成膨胀性基团的第一活性组分和第二活性组分在所述液体材料中的质量占比为0.05％-50％。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述液体材料还包括第一助剂，所述第一助剂包括自由基引发剂、阴离子引发剂、阳离子引发剂和催化剂中的至少一种；和/或，所述第一助剂在所述液体材料中的质量占比为0％-10％。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述液体材料还包括第二助剂，所述第二助剂包括流平剂、消泡剂、阻聚剂、表面活性剂、抗氧化剂、增塑剂、分散剂中的至少一种；和/或，所述第二助剂在所述液体材料中的质量占比为0.1％-30％。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述液体材料还包括着色剂，所述着色剂在所述液体材料中的质量占比为0％-10％。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述粉末材料的平均粒径为1um～400um。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述粉末材料还包括添加剂，所述添加剂包括流动助剂、填料中的至少一种。第二方面，本申请实施例提供一种三维物体的切片层，所述三维物体的切片层采用如上述的材料通过三维物体增材制造工艺打印形成。第三方面，本申请实施例提供一种三维物体，所述三维物体采用上述的材料通过三维物体增材制造工艺打印形成。本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请实施例提供的三维成型用材料，包括粉末材料及含有第一活性组分的液体材料，粉末材料包括聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末，所述第一活性组分可发生聚合反应，且所述第一活性组分溶解至少部分所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末，溶解于第一活性组分中的聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末可以在聚合反应过程中，与第一活性组分形成的高分子聚合物形成高分子合金，使得粉末材料之间、粉末材料与高分子聚合物之间、打印层与层之间都有很好的连接作用。另外，形成的高分子聚合物与粉末材料混合可以得到界面结合良好的“海-岛结构”或均相结构，提高三维物体的切片层内和切片层之间的结合力，提高三维物体的机械强度，提高三维物体力学性能的均匀性。本申请的液体材料中的第一活性组分填充在所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末之间的间隙，溶解至少部分所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末，降低三维物体内部的孔隙率，提高三维物体的致密度。第一活性组分发生聚合反应形成的高分子聚合物与聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末达到分子级别的混合，容易获得无色或浅色透明的三维物体。本申请的液体材料中的第一活性组分发生聚合反应以形成三维物体的层及制造得到的三维物体中基本没有小分子物质残留，使用过程中也基本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维成型用材料，其特征在于，所述材料包括：/n粉末材料，所述粉末材料包括聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末；及/n液体材料，所述液体材料包括第一活性组分，所述第一活性组分可发生聚合反应；所述第一活性组分溶解至少部分所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末，且所述粉末材料自身不发生聚合反应且不与所述第一活性组分发生聚合反应。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维成型用材料，其特征在于，所述材料包括：
粉末材料，所述粉末材料包括聚酰胺粉末和/或改性聚酰胺粉末；及
液体材料，所述液体材料包括第一活性组分，所述第一活性组分可发生聚合反应；所述第一活性组分溶解至少部分所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末，且所述粉末材料自身不发生聚合反应且不与所述第一活性组分发生聚合反应。


2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述第一活性组分包括含亲电性基团的活性单体，所述亲电性基团选自磺酸基、羧基、酚羟基中的至少一种。


3.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述含亲电性基团的活性单体选自丙烯酸酯类单体、甲基丙烯酸酯类单体、乙烯基醚类单体、烯丙基醚类单体、多元醇中的至少一种。


4.根据权利要求3所述的材料，其特征在于，所述含亲电性基团的活性单体为含羧基的活性单体；所述含羧基的活性单体由酸酐与含单羟基的活性单体通过开环反应生成；和/或，所述含羧基的活性单体由酸酐与多元醇通过开环反应生成。


5.根据权利要求4所述的材料，其特征在于，所述酸酐与所述含单羟基的活性单体的摩尔比为1：(0.8～1.3)；和/或，
所述酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、顺酐、苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种；和/或，
所述含单羟基的活性单体选自羟基丙烯酸酯类单体、含单羟基甲基丙烯酸酯类单体、含单羟基乙烯基醚类单体、含羟基烯丙基醚类单体中的至少一种。


6.根据权利要求4所述的材料，其特征在于，所述酸酐与二元醇的摩尔比为1：1；和/或，
所述酸酐选自丁二酸酐、戊二酸酐、顺酐、苯酐、六氢苯酐、甲基六氢苯酐中的至少一种；和/或，
所述二元醇选自乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇中的至少一种。


7.根据权利要求2所述的材料，其特征在于，所述液体材料还包括第二活性组分，所述第二活性组分可发生聚合反应，且所述第二活性组分不溶解所述聚酰胺粉末和/或所述改性聚酰胺粉末。


8.根据权利要求7所述的材料，其特征在于，所述第二活性组分选自不含亲电性基团的化合物。


9.根据权利要求8所述的材料，其特征在于，所述第二活性组分选自含有羟基和/或含有环氧基团的化合物，所述含羟基和/或环氧基团的化合物与含羧基的活性单体发生化学反应；和/或，
所述含有羟基和/或含有环氧基团的化合物选自羟基丙烯酸酯类单体、醇类低聚物、环氧类低聚物、环氧稀释剂中的至少一种。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何兴帮，杨前程，蒋韦，沈为真，
申请(专利权)人：珠海赛纳三维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44