一種用于3d打印的組合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于3D打印的組合物，由聚酰胺蠟微粉、硼酸鋅、納米蒙脫土、甲基硅油、雙乙酸鈉、氯化石蠟、玻璃纖維、納米碳粉、酚醛樹脂、云母粉、磷酸三甲苯酯、乙氧基喹啉、環(huán)氧樹脂、羥丙基淀粉醚、納米二氧化鈦、鎂橄欖石粉、吡啶硫酮銅、尼泊金丁酯組成，所制備的材料具有較高的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量，而且保留了良好的韌性，其斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度等性能指標(biāo)良好；不僅具有相當(dāng)高的韌性，還具有較高的耐熱性，使用性能好，便于根據(jù)需要使用。
【專利說明】
-種用于3D打印的組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于3D打印的組合物及其制備方法，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D打印是一種新興的快速成型技術(shù)，W計(jì)算機(jī)=維設(shè)計(jì)模型為藍(lán)本，利用激光燒 結(jié)，加熱烙融等方式將金屬、陶瓷粉末或聚合物等材料，通過計(jì)算機(jī)數(shù)字軟件程序控制，逐 層堆積粘結(jié)成型，從而制造出實(shí)體產(chǎn)品。3D打印簡單來說，可W看作是2的T印技術(shù)在空間上 的疊加。使用固體粉末或聚合物烙體等材料作為打印"油墨"，通過計(jì)算機(jī)建模設(shè)計(jì)，精確控 制產(chǎn)品的精度和尺寸。運(yùn)種打印技術(shù)相比于傳統(tǒng)的成型技術(shù)，不需要復(fù)雜的模具和工藝，設(shè) 備小巧，程序由計(jì)算機(jī)控制，操作簡便，因而受到的關(guān)注越來越多，逐漸在生物、醫(yī)學(xué)、建筑、 航空等領(lǐng)域開拓了廣闊的應(yīng)用空間，尤其適合小批量，個(gè)性化，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的中空部件。目前， 烙融層積成型技術(shù)是最為常用的3D打印技術(shù)，通常使用尼龍，ABS等熱塑性樹脂，在高溫下 烙融后，進(jìn)行打印，逐層沉積固化，形成最終產(chǎn)品。然而運(yùn)類熱塑性材料在高溫烙融條件下， 容易發(fā)生氧化分解等化學(xué)反應(yīng)，放出難聞，有毒氣體，造成環(huán)境和人體的危害，一定程度上 限制了其應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種用于3D打印的組合物及其制備方法，W便更好地改善 生產(chǎn)制備效果，方便根據(jù)需要使用。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0005] -種用于3D打印的組合物，其特征在于：由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微 粉14~18份、棚酸鋒16~20份、納米蒙脫±12~16份、甲基硅油10~14份、雙乙酸鋼16~20 份、氯化石蠟12~16份、玻璃纖維10~14份、納米碳粉16~20份、酪醒樹脂12~16份、云母粉 10~14份、憐酸S甲苯醋16~20份、乙氧基哇嘟12~16份、環(huán)氧樹脂12~16份、徑丙基淀粉 酸10~14份、納米二氧化鐵16~20份、儀橄攬石粉12~16份、郵晚硫酬銅10~14份、尼泊金 下醋16~20份。
[0006] 進(jìn)一步地，上述用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微粉 14份、棚酸鋒16份、納米蒙脫±12份、甲基硅油10份、雙乙酸鋼16份、氯化石蠟12份、玻璃纖 維10份、納米碳粉16份、酪醒樹脂12份、云母粉10份、憐酸=甲苯醋16份、乙氧基哇嘟12份、 環(huán)氧樹脂12份、徑丙基淀粉酸10份、納米二氧化鐵16份、儀橄攬石粉12份、化晚硫酬銅10份、 尼泊金下醋16份。
[0007] 進(jìn)一步地，上述用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微粉 16份、棚酸鋒18份、納米蒙脫±14份、甲基硅油12份、雙乙酸鋼18份、氯化石蠟14份、玻璃纖 維12份、納米碳粉18份、酪醒樹脂14份、云母粉12份、憐酸=甲苯醋18份、乙氧基哇嘟14份、 環(huán)氧樹脂14份、徑丙基淀粉酸12份、納米二氧化鐵18份、儀橄攬石粉14份、化晚硫酬銅12份、 尼泊金下醋18份。
[0008] 進(jìn)一步地，上述用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微粉 18份、棚酸鋒20份、納米蒙脫±16份、甲基硅油14份、雙乙酸鋼20份、氯化石蠟16份、玻璃纖 維14份、納米碳粉20份、酪醒樹脂16份、云母粉14份、憐酸=甲苯醋20份、乙氧基哇嘟16份、 環(huán)氧樹脂16份、徑丙基淀粉酸14份、納米二氧化鐵20份、儀橄攬石粉16份、化晚硫酬銅14份、 尼泊金下醋20份。
[0009] 進(jìn)一步地，上述用于3D打印的聚合物材料，其制備方法，包括如下步驟：
[0010] 1)將上述質(zhì)量份數(shù)的物料混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中共混均勻后擠出切粒，得 備用材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為160~180°C，190~21 (TC， 220~240 °C，260~280 °C ;主機(jī)轉(zhuǎn)速為40~200巧m;
[0011] 2)將所述備用材料加入到單螺桿擠出機(jī)中，擠出后用牽引機(jī)牽伸，制成用于3D打 印的線材;單螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為230~235°C，250~255°C， 260~265°(：，250~255°(：;螺桿轉(zhuǎn)速為10~30巧111，牽引機(jī)的牽伸比為1.1~3.2。
[0012] 該發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明中的用于3D打印的組合物，由聚酷胺蠟微粉、棚酸 鋒、納米蒙脫±、甲基硅油、雙乙酸鋼、氯化石蠟、玻璃纖維、納米碳粉、酪醒樹脂、云母粉、憐 酸=甲苯醋、乙氧基哇嘟、環(huán)氧樹脂、徑丙基淀粉酸、納米二氧化鐵、儀橄攬石粉、化晚硫酬 銅、尼泊金下醋組成，所制備的材料具有較高的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量，而且保留了良好的初 性，其斷裂伸長率和沖擊強(qiáng)度等性能指標(biāo)良好;不僅具有相當(dāng)高的初性，還具有較高的耐熱 性，使用性能好，便于根據(jù)需要使用。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行描述，W便更好的理解本發(fā)明。
[0014] 實(shí)施例1
[0015] 本實(shí)施例中用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成：聚酷胺蠟微粉14 份、棚酸鋒16份、納米蒙脫±12份、甲基硅油10份、雙乙酸鋼16份、氯化石蠟12份、玻璃纖維 10份、納米碳粉16份、酪醒樹脂12份、云母粉10份、憐酸=甲苯醋16份、乙氧基哇嘟12份、環(huán) 氧樹脂12份、徑丙基淀粉酸10份、納米二氧化鐵16份、儀橄攬石粉12份、化晚硫酬銅10份、尼 泊金下醋16份。
[0016] 上述用于3D打印的聚合物材料，其制備方法，包括如下步驟：
[0017] 1)將上述質(zhì)量份數(shù)的物料混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中共混均勻后擠出切粒，得 備用材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、=區(qū)和模頭的溫度分別為160°C，190°C，220°C，260°C ; 主機(jī)轉(zhuǎn)速為40巧m;
[0018] 2)將所述備用材料加入到單螺桿擠出機(jī)中，擠出后用牽引機(jī)牽伸，制成用于3D打 印的線材;單螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為230°C，250°C，260°C，250°C ; 螺桿轉(zhuǎn)速為10巧m，牽引機(jī)的牽伸比為I. I。
[0019] 實(shí)施例2
[0020] 本實(shí)施例中的用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微粉 16份、棚酸鋒18份、納米蒙脫±14份、甲基硅油12份、雙乙酸鋼18份、氯化石蠟14份、玻璃纖 維12份、納米碳粉18份、酪醒樹脂14份、云母粉12份、憐酸=甲苯醋18份、乙氧基哇嘟14份、 環(huán)氧樹脂14份、徑丙基淀粉酸12份、納米二氧化鐵18份、儀橄攬石粉14份、化晚硫酬銅12份、 尼泊金下醋18份。
[0021] 上述用于3D打印的聚合物材料，其制備方法，包括如下步驟：
[0022] 1)將上述質(zhì)量份數(shù)的物料混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中共混均勻后擠出切粒，得 備用材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、=區(qū)和模頭的溫度分別為170°C，200°C，230°C，270°C ; 主機(jī)轉(zhuǎn)速為12化pm;
[0023] 2)將所述備用材料加入到單螺桿擠出機(jī)中，擠出后用牽引機(jī)牽伸，制成用于3D打 印的線材;單螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為232°C，252°C，262°C，252°C ; 螺桿轉(zhuǎn)速為20巧m，牽引機(jī)的牽伸比為2.3。
[0024] 實(shí)施例3
[0025] 本實(shí)施例中的用于3D打印的組合物，由W下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酷胺蠟微粉 18份、棚酸鋒20份、納米蒙脫±16份、甲基硅油14份、雙乙酸鋼20份、氯化石蠟16份、玻璃纖 維14份、納米碳粉20份、酪醒樹脂16份、云母粉14份、憐酸=甲苯醋20份、乙氧基哇嘟16份、 環(huán)氧樹脂16份、徑丙基淀粉酸14份、納米二氧化鐵20份、儀橄攬石粉16份、化晚硫酬銅14份、 尼泊金下醋20份。
[0026] 上述用于3D打印的聚合物材料，其制備方法，包括如下步驟：
[0027] 1)將上述質(zhì)量份數(shù)的物料混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中共混均勻后擠出切粒，得 備用材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為180°C，210°C，240°C，280°C ; 主機(jī)轉(zhuǎn)速為20化pm;
[0028] 2)將所述備用材料加入到單螺桿擠出機(jī)中，擠出后用牽引機(jī)牽伸，制成用于3D打 印的線材;單螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、S區(qū)和模頭的溫度分別為235°C，255°C，265°C，255°C ; 螺桿轉(zhuǎn)速為10~30巧m，牽引機(jī)的牽伸比為1.1~3.2。
[0029] 對(duì)照例
[0030] 本對(duì)照例用于3D打印的組合物，其原料組成為95質(zhì)量份數(shù)的聚下二酸下二醋和5 質(zhì)量份數(shù)的鐵白粉。
[0031 ] 其制備步驟如下：
[0032] 1)將聚下二酸下二醋在6(TC下干燥12h;
[0033] 2)將95質(zhì)量份數(shù)的聚下二酸下二醋，5份的鐵白粉預(yù)混后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出切 粒后，得備用材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、=區(qū)和模頭的溫度分別為140~150°C，165~ 170°C，180~185°C，180~185°C，主機(jī)轉(zhuǎn)速為40巧m。
[0034] 將上述實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3W及對(duì)照組材料進(jìn)行性能測試對(duì)比，測試中，拉 伸性能按ASTMD638測定，選用II型樣條，測試時(shí)拉伸速度為50mm/min;沖擊強(qiáng)度按ASTMD648 測定;烙體粘度在160°C下，應(yīng)變?yōu)? %下使用頻率掃描0.0 l~IOOHz測定。
[0035] 性能測試對(duì)比結(jié)果如表1所示：
[0036] 表1性能測試對(duì)比結(jié)果

[0038] 由本實(shí)施例可見，本發(fā)明產(chǎn)品，其拉伸強(qiáng)度、拉伸模量和沖擊強(qiáng)度明顯提高，3D打 印制品翅曲變形顯著改善，尺寸精度提高。
[0039] W上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和潤飾，運(yùn)些改進(jìn)和潤飾也視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于3D打印的組合物，其特征在于：由以下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酰胺蠟微粉 14~18份、硼酸鋅16~20份、納米蒙脫土 12~16份、甲基硅油10~14份、雙乙酸鈉 16~20份、 氯化石蠟12~16份、玻璃纖維10~14份、納米碳粉16~20份、酚醛樹脂12~16份、云母粉10 ~14份、磷酸三甲苯酯16~20份、乙氧基喹啉12~16份、環(huán)氧樹脂12~16份、羥丙基淀粉醚 10~14份、納米二氧化鈦16~20份、鎂橄欖石粉12~16份、吡啶硫酮銅10~14份、尼泊金丁 酯16~20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于3D打印的組合物，其特征在于：所述用于3D打印的組合 物，由以下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酰胺蠟微粉14份、硼酸鋅16份、納米蒙脫土 12份、甲基硅 油10份、雙乙酸鈉16份、氯化石蠟12份、玻璃纖維10份、納米碳粉16份、酚醛樹脂12份、云母 粉10份、磷酸三甲苯酯16份、乙氧基喹啉12份、環(huán)氧樹脂12份、羥丙基淀粉醚10份、納米二氧 化鈦16份、鎂橄欖石粉12份、啦啶硫酮銅約10份、尼泊金丁酯16份。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于3D打印的組合物，其特征在于：所述用于3D打印的組合 物，由以下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酰胺蠟微粉16份、硼酸鋅18份、納米蒙脫土 14份、甲基硅 油12份、雙乙酸鈉18份、氯化石蠟14份左右、玻璃纖維12份、納米碳粉18份、酚醛樹脂14份、 云母粉12份、磷酸三甲苯酯18份、乙氧基喹啉14份、環(huán)氧樹脂14份、羥丙基淀粉醚12份、納米 二氧化鈦18份、鎂橄欖石粉14份、啦啶硫酮銅12份、尼泊金丁酯18份。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于3D打印的組合物，其特征在于：所述用于3D打印的組合 物，由以下質(zhì)量份數(shù)的物料組成:聚酰胺蠟微粉18份、硼酸鋅20份、納米蒙脫土 16份、甲基硅 油約14份、雙乙酸鈉20份、氯化石蠟16份、玻璃纖維14份、納米碳粉20份、酚醛樹脂16份、云 母粉14份、磷酸三甲苯酯20份、乙氧基喹啉16份、環(huán)氧樹脂16份、羥丙基淀粉醚14份、納米二 氧化鈦20份、鎂橄欖石粉16份、吡啶硫酮銅14份、尼泊金丁酯20份。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于3D打印的組合物，其特征在于:所述用于3D打印的聚合物 材料，其制備方法，包括如下步驟： 1) 將上述質(zhì)量份數(shù)的物料混合后，加入雙螺桿擠出機(jī)中共混均勻后擠出切粒，得備用 材料;雙螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)和模頭的溫度分別為160~180 °C，190~210 °C，220~ 240°C，260~280°C ;主機(jī)轉(zhuǎn)速為40~200rpm; 2) 將所述備用材料加入到單螺桿擠出機(jī)中，擠出后用牽引機(jī)牽伸，制成用于3D打印的 線材;單螺桿擠出機(jī)一區(qū)、二區(qū)、三區(qū)和模頭的溫度分別為230~235°C，250~255°C，260~ 265°C，250~255°C;螺桿轉(zhuǎn)速為10~30rpm，牽引機(jī)的牽伸比為1.1~3.2。
【文檔編號(hào)】C08K3/34GK105924945SQ201610304976
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】李紅玉
【申請(qǐng)人】李紅玉