[发明专利]一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法

说明书

本发明涉及一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法，包括PET衍生物的制备步骤以及打印线材的制备步骤，PET衍生物的制备步骤包括酯化工艺步骤和缩聚工艺步骤，所述酯化工艺包括如下步骤：将二酸、二醇、催化剂、热稳定剂和抗氧剂加入到酯化反应器中，在120～250℃、压力为20Kpa‑100Kpa条件下进行酯化反应，反应0.5‑3h。酯化反应结束后，然后将酯化反应器升温至200～270℃并进行减压缩聚反应，1‑3h后反应结束，出料得到式PET衍生物。该PET衍生物韧性好，比一般PET冷却时间长，可用于制备3D打印用的PET线材。

技术领域

本发明涉及3D打印领域应用领域，尤其是一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法。

背景技术

熔融沉积3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一，是一种通过三维CAD模型数据分析并通过材料逐层熔融沉积的方式形成目标物体的技术。它不仅可以缩短产品的生产周期，简化目标产物的生产程序，而且可以打印形状复杂、结构独特的几何体。熔融沉积打印(FDM)是一种非常最常用的3D打印技术，它采用热融喷头的方式，使热塑性材料熔化后，通过喷头挤压而出，并沉积在指定位置后冷却成型。

FDM的材料一般是热塑性材料，如ABS、PLA、蜡、尼龙、PCL等，以卷材供料。材料在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结。用于FDM型3D打印的材料必须是热塑性比如PLA、ABS、PCL等复合材料。由于玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)会影响材料熔融挤出的难易程度、目标打印部件的热稳定性及其冷却成型的收缩性能，因此，打印耗材应具有相对较低的熔点和合适的玻璃化转变温度。此外，合适的结晶速率、黏度和足够的力学性能(强度、刚度、韧性等)是其能够自我支撑、层层沉积形成三维物体的必要条件。目前，常用的打印耗材主要为ABS和PLA。但ABS的价格高于40万元/吨，且味道比较大，聚乳酸的价格高于50万元/吨，这阻碍了3D打印技术的发展。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为五大工程塑料之一，价格低，而且具有良好的耐热性、电绝缘性、耐化学性、润滑性以及优异的力学性能，现己广泛应用于汽车配件和电子电器领域。所以目前对PET的性能和应用研究主要集中在物理改性方面。纯的PET由于其悬梁缺口冲击强度和非缺口冲击强度都较小，在一定的负载条件下容易发生变形断裂，不符合3D打印要求。为了解决上述问题，本文通过直接酯化和减压缩聚法制备了改性PET,用于提高PET的韧性，用于3D打印领域。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法，包括PET衍生物的制备步骤以及打印线材的制备步骤，PET衍生物的制备步骤包括酯化工艺步骤和缩聚工艺步骤，所述酯化工艺包括如下步骤：将二酸、二醇、催化剂、热稳定剂和抗氧剂加入到酯化反应器中，在120～250℃、压力为20Kpa-100Kpa条件下进行酯化反应，反应0.5-3h。

上述的一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法，酯化反应结束后，然后将酯化反应器升温至200～270℃并进行减压缩聚反应，1-3h后反应结束，出料得到式PET衍生物。

上述的一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法，所述催化剂为浓硫酸或浓盐酸、热稳定剂为三乙基磷酸酯，抗氧剂为过氧化物分解型抗氧剂。

上述的一种高韧性PET衍生物的制备及其3D打印领域的应用方法，所述打印线材的制备步骤包括：将所述制备的PET衍生物、ASA、增韧剂、相容剂、紫外吸收剂、润滑剂、抗氧剂和填料混合均匀，得到混合后的物料；

将混合后的物料加入到双螺杆挤出机中，经牵引机切粒后，得到PET/ASA合金粒子；