[发明专利]一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料及其制备方法和制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于3D打印的材料及其制备方法和制品，具体涉及一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料及其制备方法和制品。

背景技术

3D打印是一种新兴的快速成型技术，以计算机三维设计模型为蓝本，利用激光烧结，加热熔融等方式将金属、陶瓷粉末或聚合物等材料，通过计算机数字软件程序控制，逐层堆积粘结成型，从而制造出实体产品。3D打印简单来说，可以看作是2D打印技术在空间上的叠加。使用固体粉末或聚合物熔体等材料作为打印“油墨”，通过计算机建模设计，精确控制产品的精度和尺寸。这种打印技术相比于传统的成型技术，不需要复杂的模具和工艺，设备小巧，程序由计算机控制，操作简便，因而受到的关注越来越多，逐渐在生物、医学、建筑、航空等领域开拓了广阔的应用空间，尤其适合小批量，个性化，结构复杂的中空部件。

目前，熔融层积成型技术是最为常用的3D打印技术，通常使用尼龙、ABS等热塑性树脂，在高温下熔融后，进行打印，逐层沉积固化，形成最终产品。

然而，这类热塑性树脂通常为线性结构聚合物，打印出的产品耐热性和刚性均较差，限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物组合物。

本发明的另一个目的在于提供一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料，其由上述组合物制得。

本发明的第三个目的在于提供一种上述的用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料的制备方法。

本发明的第四个目的在于提供一种制品，其由上述的用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料通过3D打印制得。

本发明的第五个目的在于提供一种上述制品的制备方法。

本发明的第六个目的在于提供一种上述用于3D打印的电子辐射交联聚合物组合物或材料的用途。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物组合物，其包括以下组分：

根据本发明，所述组合物由以下组分组成：

根据本发明，优选的，所述的聚合物树脂为线性热塑性树脂。所述线性热塑性树脂选自聚烯烃(如PE、PP、PVC、PS等)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚酯(如PET、PBT、PCL、PLA等)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯透明抗冲树脂(K树脂)、聚丙烯酸酯中的一种或多种。所述聚合物树脂的重均分子量为1万-50万，优选5万-20万。

根据本发明，优选的，所述辐射敏化剂选自三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三甲代丙烯基异氰酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、苯均三酸三烯丙酯、二烯丙基异氰酸酯、间苯二甲酸二丙烯酯、双马来酰亚胺、二甲基丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯中的一种或多种。

根据本发明，优选的，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂1096、主抗氧剂1098与亚磷酸酯类抗氧剂互配物和抗氧剂168中的一种或多种。其中，抗氧剂1010是指：四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；抗氧剂1096是指：IRGANOX B-1096；主抗氧剂1098是指：(N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)；抗氧剂168是指：三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

根据本发明，优选的，所述粉体为无机粉体。所述无机粉体选自金属单质颗粒、金属氧化物颗粒、非金属单质颗粒、卤化银颗粒、碳酸盐颗粒、磷酸盐颗粒、硅酸盐颗粒以及粘土类颗粒中的一种或多种。

根据本发明，优选的，所述的颜料为无机彩色颜料。所述无机彩色颜料选自铬酸盐颜料(如铅铬黄、钼铬橙等)、镉系颜料(如镉黄、镉红等)、铁系颜料(如铁黄、铁红等)、绿色颜料(如铬绿、氧化铬绿等)和蓝色颜料(如铁蓝、群青等)中的一种或多种。

根据本发明，所述的其他助剂是适合于3D打印的组合物用助剂，例如脱气剂和/或增塑剂。

本发明还提供如下的技术方案：

一种用于3D打印的电子辐射交联聚合物材料，其由上述的用于3D打印的电子辐射交联聚合物组合物制得。

根据本发明，所述材料通过包括如下步骤的方法制得：