[发明专利]3D打印用聚碳酸酯改性材料、打印丝线及其制备方法

说明书

本发明涉及一种3D打印聚碳酸酯改性材料、打印丝线及其制备方法，主要解决聚碳酸酯玻璃化温度高，易翘曲，不适合用于3D打印应用的问题。本发明涉及一种3D打印聚碳酸酯改性材料、打印丝线及其制备方法，主要解决聚碳酸酯玻璃化温度高，易翘曲，不适合用于3D打印应用的问题。通过采用用于3D打印聚碳酸酯改性料，按重量份数计，该材料包括以下组分：(1)60至95份聚碳酸酯；(2)4至25份脂肪族芳香族共聚酯；(3)0.5至10份无机纳米颗粒；(4)0.5至5份的加工助剂；其特征在于所述的聚碳酸酯改性材料的3D打印样条的翘曲曲率小于0.5m^‑1的技术方案，较好地解决了该问题，可用于3D打印工业应用中。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体渉及一种具有良好打印性能的3D打印改 性聚碳酸酯材料及其制备方法。

技术背景

3D打印属于快速成型技术的增材技术，它是一种以数字模型文件为基础，通 过对材料逐层打印来制备3维块体材料的技术。经过近30年的发展，3D技术已经 被认为是改变实验室及工业生产方式的核心技术之一。目前常用的3D打印技术 主要有立体平板印刷(Stereolithography)、喷墨印刷(Inkjet Printing)、选择性 激光烧结(Selective LaserSintering)、熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling) 等。[Analytical Chemistry2014,86(7),3240-3253.]

熔融沉积成型作为一种常用的3D打印技术，主要是通过加热熔融热塑性塑 料，并在喷嘴处挤出，在底板上逐层凝固形成成品。相比于其它技术，熔融沉积 技术具有设备成本低，工艺过程简单的优势，因而受到广泛关注。目前常用于该 技术的热塑性打印塑料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚乳酸(PLA)， 尼龙(PA)，高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)，聚碳酸酯(PC)等。与其它打印材料相 比，PC具有良好的透明性，绝缘性，还具有优异的力学性能以及热稳定性，是 一种综合性能优良的工程材料。然而在3D打印方面，由于PC较高的玻璃化温度， 使得打印产品时存在严重的翘边，以及底板粘接性差，严重影响了3D打印的成 型及产品外观。

在本发明中，通过添加脂肪族芳香族共聚酯和无机纳米颗粒改性PC材料， 得到的PC改性料打印翘曲以及底板的粘接性得到了明显的改善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的PC改性材料易翘曲的 问题，提供一种用于3D打印聚碳酸酯改性料，具有打印温度低、翘曲率低的优 点。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种与解决技术问题之一相对应的 用于3D打印聚碳酸酯改性料的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种与解决技术问题之一相对应的 FDM用3D打印丝线。

本发明所要解决的技术问题之四是提供一种与解决技术问题之三相对应的 FDM用3D打印丝线的制备方法。

为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案为：一种用于3D打印 聚碳酸酯改性料，按重量份数计，该材料包括以下组分：

(1)60至95份聚碳酸酯；

(2)4至25份脂肪族芳香族共聚酯；

(3)0.5至10份无机纳米颗粒；

(4)0.5至5份的加工助剂；其中，所述的聚碳酸酯改性材料的3D打印样 条的翘曲曲率小于0.5m^-1。

上述技术方案中，所述的聚碳酸酯优选为脂肪族聚碳酸酯、脂环族聚碳酸酯 以及芳香族聚碳酸酯，优选芳香族聚碳酸酯，更近一步优选双酚A型聚碳酸酯。