一种高韧性复合制造技术

本发明专利技术涉及

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性复合3D打印材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及
3D
打印材料
，具体涉及一种高韧性复合
3D
打印材料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]目前市场上最常见的融熔沉积成型
(FDM)
技术的
3D
打印材料有
ABS、PLA
等，但是
ABS
打印过程中会释放有害气味，而
PLA
耐温性较差
。
聚丙烯是五大通用塑料之一，具有密度小
、
强度高
、
较好的耐温性及价格低廉等优点，使其在各个领域具有广泛的应用，但聚丙烯存在抗冲击性能差
、
韧性差
、
成型收缩率大
(
收缩率范围约
1.8
～
2.5
％
)
等缺点
。
因此开发一种低收缩
、
高韧性聚丙烯复合
3D
打印材料是亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术提供一种高韧性复合
3D
打印材料及其制备方法，获得低收缩率
、
高韧性的复合
3D
打印材料
。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种高韧性复合
3D
打印材料，包括以下重量份数组分：包括以下重量份数组分：聚丙烯
100
份
、
马来酸酐接枝聚丙烯5‑
10
份
、
改性聚氨酯弹性体
30
‑
50
份
、
乙烯
‑
丙烯酸共聚物8‑
12、
抗氧剂2‑3份
、
填料
10
‑
20
份
。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述改性聚氨酯弹性体的制备方法为：将聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯溶于甲苯溶剂中并加入反应器中，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，催化剂用量为原料总重量的
0.1
％，升温至
70
‑
80℃
反应2‑
3H
，得到预聚物，加入
1,4
‑
丁二醇扩链剂，继续反应1‑
2H
，冷却去除溶剂，得到改性聚氨酯弹性体
。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯中的
OH/NCO
摩尔比为
0.2
：1，所述扩链剂
、
二苯基甲烷二异氰酸酯中的
OH/NCO
摩尔比为
0.4
：
1。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述聚碳酸脂多元醇选自聚碳酸
‑
1,6
‑
己二醇酯二醇
。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述聚丙烯为乙烯
‑
丙烯无规共聚物
。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述填料为滑石粉
。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述抗氧剂为抗氧剂
1010
和抗氧剂
168
按质量比
1:1
混合
。
[0012]一种高韧性复合
3D
打印材料的制备方法，包括以下操作步骤：
[0013]按配比将聚丙烯和改性聚氨酯弹性体
、
乙烯
‑
丙烯酸共聚物
、
抗氧剂
、
填料，混合均匀，加入到双螺杆挤出机在
170
‑
210℃
条件下熔融，然后挤出
、
冷却
、
造粒，得到高韧性复合
3D
打印材料
。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0015]本专利技术的复合
3D
材料中通过加入马来酸酐接枝聚丙烯，由于其在非极性的分子主链上引入了强极性的侧基，从而增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性，可作为相容
剂使用；通过加入改性聚氨酯弹性体，其具有良好的弹性，可以改善复合材料的抗冲击强度，改善材料韧性，由于改性聚氨酯弹性体通过聚碳酸酯改性，聚碳酸酯具有较低的收缩率，进一步改善的弹性体的收缩率，从而降低了复合材料整体的收缩率，通过加入乙烯
‑
丙烯酸共聚物作为粘合剂，提高的
3D
打印材料的层间结合力
。
具体实施方式
[0016]以下结合实施例对本专利技术的具体实施方式做进一步说明
。
[0017]实施例1[0018]一种高韧性复合
3D
打印材料，聚丙烯
100
份
、
马来酸酐接枝聚丙烯5份
、
改性聚氨酯弹性体
30
份
、
乙烯
‑
丙烯酸共聚物8份
、
抗氧剂2份
、
填料
10
份
。
[0019]其中，改性聚氨酯弹性体的制备方法为：将聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯溶于甲苯溶剂中并加入反应器中，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，催化剂用量为原料总重量的
0.1
％，升温至
70
‑
80℃
反应2‑
3H
，得到预聚物，加入
1,4
‑
丁二醇扩链剂，继续反应1‑
2H
，冷却去除溶剂，得到改性聚氨酯弹性体
。
其中，所述聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯中的
OH/NCO
摩尔比为
0.2
：1，所述扩链剂
、
二苯基甲烷二异氰酸酯中的
OH/NCO
摩尔比为
0.4:1。
[0020]其中，所述聚丙烯为乙烯
‑
丙烯无规共聚物
。
[0021]其中，所述聚碳酸脂多元醇选自聚碳酸
‑
1,6
‑
己二醇酯二醇
。
[0022]其中，所述填料为滑石粉
。
[0023]其中，所述抗氧剂为抗氧剂
1010
和抗氧剂
168
按质量比
1:1
混合
。
[0024]一种高韧性复合
3D
打印材料的制备方法，包括以下操作步骤：
[0025]按配比将聚丙烯和改本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高韧性复合
3D
打印材料，其特征在于，包括以下重量份数组分：聚丙烯
100
份
、
马来酸酐接枝聚丙烯5‑
10
份
、
改性聚氨酯弹性体
30
‑
50
份
、
乙烯
‑
丙烯酸共聚物8‑
12、
抗氧剂2‑3份
、
填料
10
‑
20
份
。2.
根据权利要求1所述的一种高韧性复合
3D
打印材料，其特征在于：所述改性聚氨酯弹性体的制备方法为：将聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯溶于甲苯溶剂中并加入反应器中，加入催化剂二月桂酸二丁基锡，催化剂用量为原料总重量的
0.1
％，升温至
70
‑
80℃
反应2‑
3H
，得到预聚物，加入
1,4
‑
丁二醇扩链剂，继续反应1‑
2H
，冷却去除溶剂，得到改性聚氨酯弹性体
。3.
根据权利要求2所述的一种高韧性复合
3D
打印材料，其特征在于：所述聚碳酸脂多元醇
、
二苯基甲烷二异氰酸酯中的
OH/NCO
摩尔比为
0.2
：1，所述扩链剂
、
二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈绪高，梁东，
申请(专利权)人：南宁市武汉理工大学先进技术产业研究院，
类型：发明
国别省市：