[发明专利]一种聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法

权利要求书

1.一种聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤（A）：将聚合物丝材在高压流体中浸渍，使高压流体扩散进入聚合物丝材中，打开高压流体设备转移出含有高压流体的聚合物丝材，经解吸附得到高压流体浸渍的聚合物丝材；

步骤（B）：设计制件的造型模型，并进行打印路径规划，将高压流体浸渍聚合物丝材放入FDM打印机的丝盘，高压流体浸渍聚合物丝材经送丝单元、加热单元后受热膨胀，经FDM打印机口模挤出得到聚合物膨胀细流；

步骤（C）：聚合物膨胀细流沿打印路径规划的路径进行运动，聚合物膨胀细流在沉积平台上沉积打印成型，得到聚合物分级多孔材料。

2.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，所述聚合物丝材为PEI、PI、PES、PSU或PEEK，或其与有机填料或无机填料的混合物丝材，其中所述有机填料为PC、PA、ABS、PMMA或PLA；其中所述无机填料为石墨烯、碳纳米管、膨胀石墨或炭黑。

3.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，所述高压流体为高压CO₂流体，高压流体的浸渍条件为1~20MPa浸渍温度为20~120°C，浸渍时间为1~100h。

4.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，步骤（A）所得高压流体浸渍的聚合物丝材中高压流体的重量含量为0.5~15%，所述解吸附的时间不小于0.1h。

5.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，步骤（B）所述设计制件的造型模型包括宏观孔道结构和微观孔洞结构，其中宏观孔道结构的尺寸范围为100mm~2000mm，微观孔洞结构的尺寸范围为0.1mm~100mm。

6.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，步骤（B）所述送丝单元的送丝速度为0.1mm/s~10mm/s，所述加热单元的温度为240~420°C。

7.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，步骤（C）所述聚合物膨胀细流的径向方向的膨胀程度为1.1~3.0，膨胀细流的直径为0.2mm~1.0mm。

8.根据权利要求1所述的聚合物高压流体熔融沉积成型制备分级多孔材料的方法，其特征在于，步骤（C）所述打印的速度为1mm/s~30mm/s，所述沉积平台的温度为50~160°C，打印机腔室的温度为50~100°C。