[发明专利]一种用于3D打印的组合物、材料及其制备和打印方法

说明书

本发明公开了一种基于热固性材料的用于3D打印的组合物及其应用，组合物包括如下组分：热固性塑料45～80质量份、固化剂10～35质量份、助剂3～5质量份。本申请通过在热固性塑料中加入固化剂和助剂作为3D打印组合物，该组合物在设定温度下处于熔融状态可以进行3D打印，且热固性塑料与固化剂不发生化学反应。在打印结束后加热，所述热固性塑料和固化剂在助剂的促进作用下发生化学反应，结合成网状聚合体，提高了3D打印构件的层间结合强度，从而解决了现有技术中3D打印构件的层间结合强度不够的技术问题，实现了打印产品质量好、强度高的有益效果。且采用本申请打印材料制成的3D打印构件的稳定性好，使用寿命长，耐久性好。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种基于热固性塑料的用于3D打印的组合物、材料及其制备和打印方法。

背景技术

3D打印工艺，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或丝状热塑性材料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印高分子材料工艺中，广泛采用FDM(Fused Deposition Modeling，熔融沉积成型)工艺。这种工艺是通过将丝状材料，如热塑性高分子材料或者金属材料，从加热的喷嘴熔融，然后挤出在设计位置。按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。每完成一层，工作台上升一个层厚进行迭加沉积新的一层，如此反复最终实现零件的沉积成型。

3D打印不同于传统的注塑成型，在其连续快速打印时，层间密实度受到局限，加上层间材料硬化速度的差异，使得打印结构的力学性能仅依赖于打印材料的强度以及与图层间的结合效果。

现有的3D打印高分子材料工艺中，主要是采用热塑性塑料，热塑性塑料指的是加热后会熔化，冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生“可逆变化”(液态←→固态)，是所谓的物理变化。与之相对的，热固性材料指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的“非可逆变化”，是分子构造发生化学变化所致。

本申请发明人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中3D打印构件的层间结合强度不够。

发明内容

本申请实施例通过提供一种用于3D打印的组合物、材料及其制备和打印方法，解决了现有技术中3D打印构件的层间结合强度不够的技术问题，实现了打印产品质量好、强度高的有益效果。

本申请实施例提供了一种用于3D打印的组合物，所述组合物包括如下组分：

热固性塑料45～80质量份；

固化剂10～35质量份；

助剂3～5质量份。

优选地，所述组合物还包括如下组分：纤维10～20质量份。

更优选地，所述组合物还包括如下组分：填料5～17质量份。

更优选地，所述的热固性塑料是环氧树脂、聚氨酯树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂、氨基树脂、有机硅树脂、芳杂环树脂中的一种或多种。

更优选地，所述固化剂是氨类固化剂、氰胺类固化剂、聚烯氨类固化剂中的一种或多种。

更优选地，所述助剂是脂类助剂；

所述脂类助剂为丙烯酸脂类助剂、柠檬酸脂类助剂、脂肪酸脂类助剂或乙二醇乙醚醋酸酯中的一种或多种。

更优选地，所述纤维是玻璃纤维短切丝或碳纤维短切丝。

更优选的，所述填料是碳酸钙或高凝土。

本申请实施例还提供了一种用于3D打印的打印材料，所述打印材料的原料包括上述的用于3D打印的组合物。