一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及3D成型增材制造技术领域，且公开了一种高耐温3D成型复合材料，包括以下重量份数配比的原料：聚氨酯丙烯酸酯30

【技术实现步骤摘要】
一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及3D成型增材制造
，具体为一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]3D成型在学术界内又称为增材制造，其中光固化成型就是在光源(紫外光及激光)的作用下实现固化的过程，属于化学方法固化，是光引发化学反应的结果，光固化的物质基础是以单相光敏树脂为基础，固化后的材料的聚合及交联过程都是通过不饱和双键进行，在耐温性上HDT很难高于120℃。
[0003]复合材料是一种混合物，主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类，其中混杂复合材料，由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成，与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、强度韧性及耐温等都会显著提高，为提高3D成型技术制备的复合材料的耐高温性能，本申请旨在提出一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法，具备耐高温的优点，解决了传统固化后的材料的聚合及交联过程都是通过不饱和双键进行，在耐温性上HDT很难高于120℃的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述耐高温的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高耐温3D成型复合材料，包括以下重量份数配比的原料：聚氨酯丙烯酸酯30
‑
50份、环氧丙烯酸酯10
‑
30份、超支化丙烯酸酯10
‑
30份、功能性活性稀释单体30
‑
50份、光引发剂1
‑
5份、紫外吸收剂0
‑
1份、颜料0
‑
1份以及填料1
‑
10份。
[0008]优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯及芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种混合物，所述环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯及改性环氧丙烯酸酯中的一种或多种混合物，所述功能性活性稀释单体为乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉以及三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯中的一种或多种组合物，所述光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2,4,6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1
‑
羟基环己基苯基甲酮以及2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑
苯基丙酮
‑
1中的一种或几种组合物，所述紫外吸收剂为2，2'
‑
亚甲基双(6
‑
(2H
‑
苯并三唑
‑2‑
基)
‑4‑
(1，1，3，3
‑
四甲基丁基)苯酚)及2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮中的一种，所述颜料为钛白粉及氧化铁黑的一种或几种组合物，所述填料为纳米硅微粉、纳米三氧化二铝粉末及纳米二氧化锆粉末的一种或几种组合物，所述超支化丙烯酸酯为硫醚超支化聚酯丙烯酸酯。
[0009]优选的，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯，所述环氧丙烯酸酯为酚醛环氧丙烯酸酯。
[0010]优选的，所述功能性活性稀释单体包括10
‑
20份丙烯酰吗啉以及20
‑
30份三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯。
[0011]优选的，所述光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦。
[0012]优选的，所述紫外吸收剂为2，2'
‑
亚甲基双(6
‑
(2H
‑
苯并三唑
‑2‑
基)
‑4‑
(1，1，3，3
‑
四甲基丁基)苯酚)。
[0013]优选的，所述颜料为钛白粉。
[0014]优选的，所述填料为纳米硅微粉或纳米二氧化锆粉末。
[0015]本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种高耐温3D成型复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0016]S1、按比例称取聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯、功能性活性稀释单体、光引发剂以及紫外吸收剂，在独立式悬挂搅拌机上以400rpm/min搅拌预分散；
[0017]S2、将上述步骤制得的预分散体，水浴加热至60
‑
65℃恒温，在3000
‑
5000rpm/min高速分散的状态下，将颜料和纳米粉末填料按比例分批次加入到预分散体中，高速搅拌分散30
‑
60min，制得高耐温3D成型复合材料。
[0018](三)有益效果
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供了一种高耐温3D成型复合材料及其制备方法，具备以下有益效果：
[0020]该高耐温3D成型复合材料及其制备方法，通过采用交联密度高的聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯的预聚体及高玻璃化转变温度的稀释单体，按照一定比例预分成液散，再用高速分散的方式与固相纳米粉末混合成多相混杂体系，制备出基于3D成型技术的高耐温复合材料，该材料的耐温性HDT可达到180℃，提高3D成型精度。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例一：一种高耐温3D成型复合材料，包括以下重量份数配比的原料：聚氨酯丙烯酸酯30份、环氧丙烯酸酯10份、超支化丙烯酸酯10份、功能性活性稀释单体50份、光引发剂5份、紫外吸收剂1分、颜料1份以及填料5份。
[0023]其中，聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯及芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种混合物，环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯及改性环氧丙烯酸酯中的一种或多种混合物，功能性活性稀释单体为乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉以及三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯中的一种或多种组合物，光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2,4,6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1
‑
羟基环己基苯基甲酮以及2
‑
羟基
‑
2
‑
甲基
‑
苯基丙酮
‑
1中的一种或几种组合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐温3D成型复合材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：聚氨酯丙烯酸酯30
‑
50份、环氧丙烯酸酯10
‑
30份、超支化丙烯酸酯10
‑
30份、功能性活性稀释单体30
‑
50份、光引发剂1
‑
5份、紫外吸收剂0
‑
1份、颜料0
‑
1份以及填料1
‑
10份。2.根据权利要求1所述的一种高耐温3D成型复合材料，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯为脂肪族聚氨酯丙烯酸酯及芳香族聚氨酯丙烯酸酯中的一种或几种混合物，所述环氧丙烯酸酯为双酚A环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯及改性环氧丙烯酸酯中的一种或多种混合物，所述功能性活性稀释单体为乙氧化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酰吗啉以及三(2
‑
羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯中的一种或多种组合物，所述光引发剂为2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、双2,4,6(三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、1
‑
羟基环己基苯基甲酮以及2
‑
羟基
‑2‑
甲基
‑
苯基丙酮
‑
1中的一种或几种组合物，所述紫外吸收剂为2，2'
‑
亚甲基双(6
‑
(2H
‑
苯并三唑
‑2‑
基)
‑4‑
(1，1，3，3
‑
四甲基丁基)苯酚)及2
‑
羟基
‑4‑
正辛氧基二苯甲酮中的一种，所述颜料为钛白...

【专利技术属性】
技术研发人员：周双留，陈磊，徐炜，高凡琛，
申请(专利权)人：江苏锐辰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：