[发明专利]一种低熔体黏度热塑性聚酰亚胺材料及其3D打印成型方法

权利要求书

1.一种聚酰亚胺化合物，由以下组分A）、B）和C）通过如下方法聚合：

先将下列A）的二胺和适量极性有机溶剂混匀，将其完全溶解后加入B）的二酐和C）的封端剂；反应完毕后进行亚胺化，将上述溶液沉入到惰性溶剂内，经过滤、洗涤和真空热处理后得到黄色粉末：

A）选自芳香族二胺、脂环族二胺中的一种或多种单体；

B）选自芳香族二酐、脂环族二酐中的一种或多种单体；和

C）封端剂；

其中所述芳香族二胺单体选自2, 2’-双三氟甲基-4, 4’-联苯二胺、1, 4-双(4-氨基-2-三氟甲基)苯、4, 4’-双(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)联苯、2, 2’-双三氟甲基-4, 4’-氨基-苯醚和4, 4’-氨-2, 2’-甲基-1,1’-联苯中的一种；所述脂环族二胺单体选自1,3-二胺基环己烷、4,4’-二胺基二环己基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二环己基甲烷中的至少一种；

所述芳香族二酐单体选自3, 3’,4, 4’-二苯醚四酸二酐、2,3,3’,4’-二苯醚四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四甲酸二酐和2, 3, 3’,4’-联苯四甲酸二酐中的一种；所述脂环族二酐单体选自1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环己烷四羧酸二酐、双环[2.2.1.]己烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.1.]辛烷-2,3,5,6-四羧酸二酐、双环[2.2.1.]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、3-羧甲基环戊基-1,2,4-三羧酸二酐中的至少一种；

所述封端剂选自邻苯二甲酸酐、苯乙炔苯酐和5-降冰片烯-2, 3-二酸酐中的至少一种；

所述聚酰亚胺化合物的分子量为10²~10⁵。

2.选自下列的聚酰亚胺化合物：

所述聚酰亚胺化合物的分子量为10²~10⁵。

3.一种包含权利要求1或2所述聚酰亚胺化合物的3D打印用聚酰亚胺材料，包括如下重量份的组分：

权利要求1或2所述的聚酰亚胺化合物 100重量份；

补强剂 2-20重量份；

热稳定剂 0.5-5重量份。

4.如权利要求3所述的3D打印用聚酰亚胺材料，其中所述补强剂选自纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、碳纳米管、石墨、石墨烯、富勒烯中的一种或多种；所述热稳定剂选自稳定剂1010、1096、168中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的聚酰亚胺材料的3D打印方法，包含如下步骤:

(1) 根据所设定的空间喷涂成形次序，经过计算机辅助(CAD)设计，提供制件的系统模型；通过系统模型与成形机数据交流接口程序，由计算机终端输出指令直接控制三维打印成形机按成形参数运行制备；

(2) 用热能加热聚酰亚胺化合物，使其熔融；

(3) 按比例将熔融态聚酰亚胺化合物与热稳定剂，补强剂共混；

(4) 液体从喷墨打印头喷射出，冷却成型，逐层堆积出原型件。

6.如权利要求5所述的3D打印方法，其中步骤（4）冷却成型时，成型过程中熔体温度和冷却温度之间的温度差为200 ℃-300℃。