[发明专利]一种用于3D打印的双层包覆聚苯硫醚丝材及制备方法

说明书

本发明公开了一种用于3D打印的双层包覆聚苯硫醚丝材及制备方法。a、在反应釜中将石墨烯粉末和聚偏二氟乙烯加入N‑甲基吡咯烷酮制得混合分散液；b、加热后将聚苯硫醚进行拉丝，然后进入反应釜制得石墨烯包裹的单层包覆聚苯硫醚丝材；c、除去溶剂后将导热涂料喷涂于丝材表面形成导热膜，得到双层包覆改性的聚苯硫醚丝材。所述方法具有以下有益效果：在丝材表面形成两层良传热层，热量能均匀、快速传至丝材各部位，丝材受热均匀、凝固均匀，可有效避免弯曲，在用于3D打印时可有效减少制品的热收缩率，打印精度高。

技术领域

本发明涉及3D打印材料领域，具体涉及聚苯硫醚材料的制备，尤其是涉及一种用于3D打印的双层包覆聚苯硫醚丝材的制备方法。

背景技术

3D打印技术亦称为增材制造或增量制造，指基于三维数学模型数据，通过连续的物理层叠加，逐层增加材料来生成三维实体的技术。与传统的材料加工技术相比3D打印技术有许多突出的优势，已逐步成为下一个具有广阔前景的朝阳产业。现阶段制约3D打印技术发展的因素主要有两个：打印工艺和打印材料，其中材料是3D打印的物质基础，也是制约其发展的瓶颈。

目前用于3D打印的的材料目前3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、光敏材料和陶瓷材料，形态包括粉末状、丝状、层片状、液体状。其中熔融沉积成型为热塑性高分子材料的主要3D打印手段，其使用的是丝状的高分子打印材料，应满足机械强度高、低收缩率、适合的熔融温度和无毒环保要求，主要由ABS塑料，聚碳酸酯、聚苯砜、聚苯硫醚等，其中聚苯硫醚具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃、极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等特点，在3D打印应用中越来越受到重视。

专利申请号201610644387.3公开了一种3D打印用改性聚苯硫醚材料及其制备方法，组份包括聚苯硫醚树脂、扩链剂、促进剂、补强剂、加工润滑剂和热稳定剂。制备方法包括以下步骤：将配方量的聚苯硫醚树脂、扩链剂、促进剂、补强剂、加工润滑剂和热稳定剂依次加入混料设备中并经充分混合后出料，得到混合物料；将混合物料经双螺杆挤出机挤出造粒，将所得颗粒干燥后得到粒料；将粒料经3D打印长丝挤出机挤出加工得到细丝，冷却后得到3D打印用改性聚苯硫醚材料。此发明采用简单可行、成本低廉且易于工业化的方法制备出适合3D打印的高性能改性聚苯硫醚材料。

专利申请号201510974537.2公开了一种聚乳酸与聚苯硫醚的复合3D打印材料及其制备方法。此发明提供一种聚乳酸与聚苯硫醚的复合3D打印材料，其原料按重量份计，包括如下组分：聚乳酸40~65份、聚苯硫醚20~60份、分散剂0.1~15份、增韧剂1~4份；增韧剂的原料按重量份计，包括如下组分：碳酸钙1~25份、钛酸酯偶联剂1~5份。此发明所提供的复合3D打印材料在打印时具有良好的稳定性和均一性，同时此发明生产过程简单，操作方便，容易控制，易于大规模生产。

专利申请号201510101069.8公开了一种适用于3D打印的改性聚苯硫醚树脂材料，其由包括以下重量份的组分的组合物制备得到：聚苯硫醚树脂65~85份、扩链剂0.05~0.6份、封端剂0.5~1份、交联剂0.1~0.7份、低分子量聚合物3~20份、增韧剂2~10份、补强剂1~5份、润滑剂1~6份、热稳定剂0.1~0.7份。此发明是利用简单的混料、挤出工艺技术对聚苯硫醚树脂进行改性处理，经过改性的聚苯硫醚树脂的加工温度有大幅降低，成型器件的熔融温度并未有明显的降低，韧性有所增强使得聚苯硫醚树脂在3D打印领域有更广阔的应用前景。

专利申请201510350644.8公开了一种聚苯硫醚/石墨烯复合材料的制备方法，先利用分散性能好的氧化石墨烯和PPS为原料，加热条件下在有机溶剂中溶解或高度分散，然后在形成的体系中加入还原剂，原位还原氧化石墨烯，利用氧化石墨烯与PPS之间的非键作用力抑制还原过程中石墨烯团聚，过滤还原石墨烯和PPS分散液，清洗滤饼，干燥，即得石墨烯/PPS复合材料。该制备方法简单易行，所制备的还原石墨烯/PPS复合材料的耐磨、抗氧化、耐紫外、耐高温和抗腐蚀等性能大大提高，而PPS加工性能不受影响。