[发明专利]用于3D打印的核壳聚合物

权利要求书

1.一种适用于FDM型三维打印的核/壳聚合物材料，包括：

作为核颗粒的至少一种非晶态聚合物；

作为围绕所述核颗粒的壳材料的至少一种半结晶聚合物；

其中，围绕所述核颗粒的半结晶聚合物具有比至少一种非晶态聚合物核更高的玻璃化转变温度；

其中，当将所述壳加热至所述壳材料的Tg以上时，已经处于液相的所述核颗粒扩散至所述壳中；并且

其中，由于与至少一种非晶态聚合物核颗粒进行合金化，所述壳材料的玻璃化转变温度将降低；

其中，作为核颗粒的至少一种非晶态聚合物为具有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)性质的非晶态热塑性聚合物、具有丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(ASA)性质的非晶态热塑性聚合物、具有苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)性质的非晶态热塑性聚合物、具有聚乙烯亚胺(PEI)性质的非晶态热塑性聚合物或类似于聚砜的非晶态聚合物。

2.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，以增材方式打印的对象在构建期间不经受使所述对象变形的实质残余应力。

3.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，所述壳材料与所述核颗粒混溶。

4.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为核颗粒的至少一种非晶态聚合物选自由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯(ASA)、聚甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丙烯腈树脂(SAN)、聚乙烯亚胺(PEI)和聚醚砜(PES)中的至少一种组成的组。

5.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为核颗粒的至少一种非晶态聚合物为聚氮丙啶和聚[亚氨基(1,2-乙二胺基)]。

6.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为围绕核颗粒的壳材料的至少一种半结晶聚合物选自由聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯醚(PPO)和聚苯硫醚(PPS)中的至少一种组成的组。

7.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为围绕核颗粒的壳材料的至少一种半结晶聚合物为与PEEK具有相似特征的热塑性聚合物。

8.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为围绕核颗粒的壳材料的至少一种半结晶聚合物为与PPO具有相似特征的热塑性聚合物。

9.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为围绕核颗粒的壳材料的至少一种半结晶聚合物为与PPS具有相似特征的热塑性聚合物。

10.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，所述核/壳还包括增强的操作窗口，操作窗口的特征包括熔融温度和再结晶温度之间的更宽的范围，熔融时更大的焓和再结晶期间低的体积变化。

11.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，核/壳颗粒能够在较低温度下软化，但只在直接暴露于热源下时才熔合在一起。

12.根据权利要求11所述的核/壳聚合物材料，其中，所述热源为激光。

13.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，所述核/壳颗粒能够在室温至小于150摄氏度下烧结，并且在打印过程中不发生热降解。

14.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，作为核颗粒的至少一种非晶态聚合物构成核/壳颗粒的主体。

15.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，所述壳材料在高温下保持颗粒形状。

16.根据权利要求1所述的核/壳聚合物材料，其中，在操作窗口内，不发生核/壳聚合物的再结晶，这意味着在形成打印的对象之前不会完全再结晶。