[发明专利]一种医疗用抗紫外线耐黄化的高韧性3D打印材料

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印材料的技术领域，尤其涉及一种医疗用抗紫外线耐黄化的高韧性3D打印材料。

背景技术

3D打印技术是一种基于数字模型发展起来的新型制技术，目前广泛应用于医疗、军事、航天等领域。可用于3D打印的材料可分为高分子材料、金属粉末材料和无机非金属材料。通常来说，这些用于3D打印的材料一般需要具有较好粘合性能，从而可以通过材料层与层之间的粘结作用保证三维空间上的物体成型。其中应用于3D打印的高分子材料主要以高分子丝材为主，其生产成本低、可加工性能良好，应用较为广泛。

聚苯硫醚是一种分子主链结构为硫和芳基结构交替连接的一种高分子聚合物，聚苯硫醚纤维一般为米黄色，具有一定的光泽度。聚苯硫醚树脂的性质与加工参数直接影响其纤维制品的综合性能。聚苯硫醚加工成纤维后，仍然有其树脂先天的性能。首先，具有极高的热稳定性。聚苯硫醚的熔点高达285℃，热变形温度高达260℃。聚苯硫醚纤维可以在180℃左右的条件下长期连续使用。其次，具有优异的耐化学腐蚀性。在高温下，放置于强氧化剂以外的酸、碱和盐中一周后仍能保持原有的拉伸强度；同时，它还具有很好的耐有机试剂的能力，如在四氯化碳、氯仿等有机溶剂中，即使在沸点下放置一周后其强度仍不会发生变化。再次，具有先天的阻燃性能，其极限氧指数大于35。最后，聚苯硫醚纤维还具有低吸湿性和水收缩率的性能。尽管聚苯硫醚具有许多优异的性能，但其紫外光稳定性差，在太阳光下易发生交联降解、黄化，这严重限制了聚苯硫醚纤维的应用领域。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种医疗用抗紫外线耐黄化的高韧性3D打印材料，韧性好，且具有优异的抗紫外线和耐黄化性能。

本发明提出的一种医疗用抗紫外线耐黄化的高韧性3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80-120份、丁腈橡胶5-15份、氟橡胶8-16份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶3-9份、聚氯乙烯4-8份、邻苯二甲酸二丁酯3-6份、癸二酸二丁酯2-5份、防老剂RD 2-5份、改性碳纤维4-8份、多壁碳纳米管2-6份、二氧化铈1-4份、纳米二氧化钛3-5份、氧化镁4-8份、氧化锌8-9份、纳米色素炭黑2-5份、硅烷偶联剂KH-5703-6份、双酚AF3-6份、硬脂酸2-5份、硫化促进剂DCP 4-6份、苯并三唑2-5份、紫外光稳定剂4-8份。

优选地，改性聚苯硫醚的原料按重量份包括：纳米碳酸钙5-15份、稀土3-9份、聚乙烯树脂2-5份、马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯1-6份、聚苯硫醚4-8份、玻璃纤维3-9份。

优选地，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将纳米碳酸钙于烘箱中干燥，搅拌，然后加入稀土混合均匀，升温，保温，接着搅拌，然后加入聚乙烯树脂和马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯混合均匀，升温，保温，接着加入聚苯硫醚和玻璃纤维混合均匀，搅拌，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。

优选地，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将纳米碳酸钙于110-130℃烘箱中干燥1-3h，于250-350r/min转速搅拌10-30s，然后加入稀土混合均匀，升温至80-90℃，保温10-20min，接着于1500-2500r/min转速搅拌20-30min，然后加入聚乙烯树脂和马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯混合均匀，升温至90-110℃，保温10-30min，接着加入聚苯硫醚和玻璃纤维混合均匀，于6500-8500r/min转速搅拌20-40min，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。

优选地，改性碳纤维的原料按重量份包括：氯化铝溶液4-8份、氢氧化钠溶液3-9份、纳米二氧化硅2-5份、二硫化钨1-4份、氧化铜2-5份、碳酸钙3-6份、碳纤维4-8份、硅烷偶联剂KH-560 3-9份。

优选地，改性碳纤维按如下工艺进行制备：在氯化铝溶液中添加氢氧化钠溶液，搅拌，室温静置得到物料a，然后向物料a中添加纳米二氧化硅、二硫化钨、氧化铜、碳酸钙和碳纤维混合均匀，升温，保温，接着搅拌，室温静置，然后加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，搅拌，然后升温，干燥，冷却至室温后粉碎制得改性碳纤维。