[发明专利]一种以PSU为基体的3D打印材料

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种以PSU为基体的3D打印材料。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统制造技术相比，3D打印不必预先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈。

PSU(聚砜)为琥珀透明固体材料，应用十分广泛，在电子电气领域，PSU可用于制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱和集电环等电气零件，印刷电路板、轴套、罩、TV系统零件、电容器薄膜、电刷座、碱性蓄电池盒等；在汽车、航空领域，PSU可用于制作防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、雷管、电子发火装置元件、灯具部件、飞机内部配件和飞机外部零件、宇航器外部防护罩等。还可用于PSU制作照明器档板、电传动装置、传感器等，世界市场上用来制作机舱部件的聚砜类聚合物需求在继续增长，主要是由于这类聚合物燃烧时释放的热量少、产生的烟雾少，有毒气体扩散量少，完全符合安全规定的使用要求；在厨房用品市场上，PSU可代替玻璃及不锈钢制品用于制造蒸汽餐盘、咖啡盛器、微波烹调器、牛奶及农产品盛器，蛋炊具及挤奶器部件、饮料和食品分配器等产品。PSU为无毒制品，可制成反复与食品接触的用具。PSU作为透明新材料，耐热水、水解稳定性优于其他任何一种热塑性塑料，故可用于制作咖啡壶等。

PSU(聚砜)其本身为硬度和冲击强度高，无毒、耐热耐寒性耐老化性好，可在100--175度下长期使用。但是在3D打印技术中，因其缺乏伸张性，故限制了其在行业内的广泛使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以PSU为基体的3D打印材料。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种以PSU为基体的3D打印材料，按重量百分比包括以下组分：PSU80-120份、聚酰亚氨30-40份、聚醚醚酮12-18份、含竹纤维的聚乳酸酯10-20份、微晶石蜡16-20份、蚕丝素6-8份、填充细料12-16份、聚丙烯酰胺6-10份、光引发剂0.6-1份、交联剂2-6份、助剂0.2-0.4份。

优选的，所述的以PSU为基体的3D打印材料，按重量百分比包括以下组分：PSU85-100份、聚酰亚氨34-36份、聚醚醚酮14-16份、含竹纤维的聚乳酸酯14-16份、微晶石蜡17-19份、蚕丝素6-8份、填充细料13-15份、聚丙烯酰胺7-9份、光引发剂0.7-0.9份、交联剂3-5份、助剂0.2-0.4份。

优选的，所述的以PSU为基体的3D打印材料，按重量百分比包括以下组分：PSU45份、聚酰亚氨35份、聚醚醚酮15份、含竹纤维的聚乳酸酯15份、微晶石蜡18份、蚕丝素7份、填充细料14份、聚丙烯酰胺8份、光引发剂0.8份、交联剂4份、助剂0.3份。

优选的，所述填充细料为细度均在2-6um的碳酸钙、硬脂酸钙混合料。

优选的，所述交联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物。

优选的，所述助剂为增塑剂或增韧剂的一种或两种的混合物。

本发明还公开了一种以PSU为基体的3D打印材料的制备方法，其具体的制作方法如下：

(1)将PSU、聚酰亚氨、聚醚醚酮、含竹纤维的聚乳酸酯，投入剪切设备中，剪切设备内温度300-350℃，在转速2000-3000转/分钟的转速下，处理1-2h，获得高温熔融状态下的PSU基体料；

(2)将微晶石蜡、蚕丝素、填充细料、聚丙烯酰胺投入至反应釜内，依次添加光引发剂、交联剂、助剂、熔融状态下的PSU基体料在氮气的保护下，加热至140-180℃，充分搅拌1-3小时；

(3)反应釜内经热处理后接着使用超声振荡处理，超声振荡处理的功率为730W，时间为30分钟；

(4)最后反应釜内搅拌冷却至50℃～55℃后，经真空干燥，制备得到目标产物。

采用以上技术方案的有益效果是：以PSU、聚酰亚氨、聚醚醚酮、含竹纤维的聚乳酸酯为基础制成的打印材料其材料的拉伸强度、弯曲强度也得到显著的增强。

具体实施方式

面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例1