[发明专利]用于挤出增材制造的聚丙烯

说明书

包含丙烯聚合物组合物的可消耗细丝作为基于挤出的增材制造系统中的可消耗细丝的用途；其中丙烯聚合物组合物包含：A)20wt％至60wt％的多相丙烯共聚物；B)5wt％至33wt％的丙烯均聚物或共聚物，其中共聚物含有至多5wt％的选自乙烯、1‑丁烯、1‑己烯或1‑辛烯的α‑烯烃；C)2wt％至15wt％的包含苯乙烯的弹性体嵌段共聚物；D)4wt％至32wt％的弹性体乙烯共聚物；E)5wt％至50wt％的作为填料的玻璃材料；以及F)0.1wt％至5wt％的增容剂。

技术领域

本发明涉及一种挤出增材制造方法，其特征在于使用特定的聚丙烯组合物。

背景技术

3D打印是一项快速发展的技术。VDI 3405和DIN EN ISO/ASTM 52900中列出了开发的各种技术。

根据表示3D制品的构建数据，挤出头相对于基底的移动在计算机控制下进行。通过最初将3D制品的数字表示切割成多个水平切片的层来获得构建数据。然后，对于每个切片层，主计算机生成用于沉积构建材料的路线以形成3D制品的构建路径。

基于挤出的3D打印机用于通过挤出可流动构建材料以逐层方式由3D制品的数字表示构建3D打印制品。构建材料通过由挤出头承载的挤出模具熔融和挤出，并在x-y平面中的基底上以一系列层的形式沉积，也称“路线(road)”。挤出的构建材料熔合至先前沉积的构建材料，并且在温度下降时固化。然后挤出头相对于基底的距离沿z轴(垂直于x-y平面)递增，然后重复该过程以形成类似于数字表示的3D制品。或者，可以移动基底并具有静态挤出模具。例如但不排他地，这种基于无细丝挤出的3D打印方法可从ARBURG GmbHCo.KG商购获得。

用上述3D打印机进行的挤出增材制造方法的一个实例是熔融沉积成型(FDM)，也称为熔丝制造(FFF)，其中构建材料以细丝的形式进料到挤出区段。

在此方法中，细丝的特性以及所用材料的机械流变性能会改变最终3D打印对象的机械和美学性能。

通常，在本领域中，使用聚乳酸(PLA)或丙烯腈、丁二烯、苯乙烯(ABS)聚合物或聚酰胺的细丝。

特别地，聚烯烃(如聚丙烯)可用基于挤出的3D打印机进行加工，但所得的打印制品的机械性能较差，通常不如使用传统注塑成型方法获得的那些。

在3D打印过程中，由于材料收缩而发生翘曲，这会导致打印件的拐角抬起并与构建板(build plate)分离。打印塑料时，它们首先会稍微膨胀，但它们冷却时会收缩。如果材料收缩过多，则会导致打印件从构建板上向上弯曲，从而获得变形的3D打印对象。

CN 103992560 A公开了多相丙烯乙烯共聚物用于3D打印的用途。该共聚物由丙烯均聚物基质和交联的乙烯-丙烯-二烯烃共聚物橡胶组成。没有明确提及细丝形式的聚合物。

EP 3067389 A1公开了一种用于3D打印机的细丝，其包括含有基于乙烯的烯烃嵌段共聚物的聚合物基质，这由MFI测量条件清楚地得出。

因此，需要可用作3D打印机中的细丝的基于丙烯的材料。

发明内容

本发明的一个目的是包含丙烯聚合物组合物的可消耗细丝作为基于挤出的增材制造系统中的可消耗细丝的用途；其中丙烯聚合物组合物包含：

A)20wt％至60wt％的多相丙烯共聚物；

B)5wt％至33wt％的丙烯均聚物或共聚物，其中共聚物含有至多5wt％的选自乙烯、1-丁烯、1-己烯或1-辛烯的α-烯烃；

C)2wt％至15wt％的包含苯乙烯的弹性体嵌段共聚物；

D)4wt％至32wt％的弹性体乙烯共聚物；

E)5wt％至50wt％的作为填料的玻璃材料；以及