[发明专利]3D打印软耗材组合物及其制备方法与应用有效
申请号: | 201810196486.9 | 申请日: | 2018-03-09 |
公开(公告)号: | CN110240796B | 公开(公告)日: | 2021-07-27 |
发明(设计)人: | 衣惠君;张清怡;李蕾;张赪 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工股份有限公司;北京燕山石化高科技术有限责任公司 |
主分类号: | C08L75/06 | 分类号: | C08L75/06;C08L23/12;C08L55/02;C08L23/06;C08L51/06;C08L23/08;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/36;C08K13/04;C08K7/20;B33Y70/10 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 打印 耗材 组合 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明涉及高分子材料领域,公开了一种3D打印软耗材组合物及其制备方法与应用,所述3D打印软耗材组合物,所述组合物含有基础树脂、增强树脂、相容剂、无机填料和抗氧剂,所述基础树脂的邵氏硬度为35D‑70D,所述增强树脂的洛氏硬度为90R‑130R且熔体流动速率为5‑20g/10min,所述无机填料的平均粒径为1000‑2000目。本发明还包括3D打印软耗材组合物的制备方法与应用。本发明制得的3D打印软耗材具有良好的流动性、耐热性及较强的层间结合力,改善了通用耗材制品的脆性,提高打印制品的韧性,可使打印制品具有柔软的手感,在3D打印技术中具有广阔的应用前景。
技术领域
本发明涉及一种软耗材组合物及其制备方法与应用,具体涉及一种3D打印软耗材组合物及其制备方法与应用。
背景技术
目前,市场主流的3D打印耗材为聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)。其中,PLA存在结晶度较小、分子链中酯键键能小,容易断裂的因素造成聚乳酸的热变形温度低、冲击强度低、韧性差的缺陷,导致PLA打印出的3D打印制品手感为硬质,与打印机进料装置难以不匹配;而ABS虽然具有优异的机械性能、高的热稳定性能和耐化学性能以及良好的加工性能,但是其3D打印制品手感也为硬质,与打印机进料装置不匹配。因此,市场主流的3D打印耗材PLA、ABS均需对打印机进料装置进行调整,才可达到降低3D打印制品的硬度,使得制品获得一定的弹性,以此来满足不同客户对打印产品的要求。可见,PLA、ABS打印制品存在的缺陷极大地限制了PLA、ABS在3D打印材料领域的应用,因此亟待开发一种具有良好的流动性、耐热性以及较强的层间结合力的3D打印软耗材,不仅可满足打印设备对耗材硬度的进料要求,而且也可打破市场上主流产品的“硬、脆”质感。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的3D打印耗材制品手感硬、脆,难以与打印机进料装置匹配的缺陷,提供一种3D打印软耗材组合物及其制备方法与应用。
为了实现上述目的,本发明一方面提供一种3D打印软耗材组合物,所述组合物含有基础树脂、增强树脂、相容剂、无机填料和抗氧剂,所述基础树脂的含量为30-95重量份,所述增强树脂的含量为25-60重量份,所述相容剂的含量为1-10重量份,所述无机填料的含量为1-10重量份,所述抗氧剂的含量为0.1-0.5重量份,其中,所述基础树脂的邵氏硬度为35D-70D,所述增强树脂的洛氏硬度为90R-130R且熔体流动速率为3-20g/10min,所述无机填料的平均粒径为800-2000目。
本发明第二方面提供一种3D打印软耗材组合物的制备方法,该方法包括:将3D打印软耗材组合物的各组分依次进行混合、造粒、冷却和成型。
本发明第三方面提供一种根据上述方法制备得到的3D打印软耗材组合物。本发明利用制得的3D打印软耗材组合物获得的打印制品具有一定弹性,手感好,且不易开裂。
本发明第四方面提供一种3D打印软耗材组合物或上述方法制备的3D打印软耗材组合物在熔融烧结法3D打印中的应用。
与现有技术相比,本发明中一定韧性、粘度和硬度的基体树脂和一定熔体流动速率的增强树脂通过相容剂产生较好的相容,避免出现分散不均匀,也使得材料内部结构比较均一,而且增强树脂在一定程度上也可提高3D打印软耗材组合物的硬度,使得3D打印软耗材组合物与设备相匹配,不仅满足打印机的对耗材硬度的进料要求,而且防止打印过程出现卡丝现象,提高打印质量。再加之,无机填料的添加保证了较强的层间结合力、收缩率;以及抗氧剂的添加延长了产品的寿命。可见,通过3D打印软耗材组合物各原料之间的协同作用共同促使制得的3D打印软耗材组合物具有良好的流动性、耐热性及较强的层间结合力,从而满足熔融沉积软耗材打印的要求;进而也可使获得的3D打印制品具有柔软光滑的手感,改善了通用耗材制品的脆性,提高了打印制品的弹性,使其在3D打印技术中具有广阔的应用前景。
具体实施方式
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