[发明专利]一种高性能抗形变3D打印用高分子材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于，所述的高性能抗形变3D打印用高分子材料由以下质量份数物质构成：羟基磷灰石0—5%、碳酸钙0.5%—2.8%、表面改性剂0.1%—1.1%、抗氧化剂0.2%—0.8%、陶瓷颗粒粉1.2%—7.5%、颜色粉末0.1%—0.5%、粘接剂0.05%—0.2%、偶联剂0—1.1%、二异氰酸酯结合结晶扩链剂0—2.3%，石墨烯纤维0—1.5%，余量为高分子聚合物。

2.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的羟基磷灰石为100—500目的粉末状碱式磷酸钙，所述的碳酸钙、陶瓷颗粒粉均为100—500目的粉末结构。

3.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的高分子聚合物为聚乳酸、丙烯腈—丁二烯—苯乙烯三元共聚物及聚己内酯中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的颜色粉末包括有机颜料及无机颜料中的任意一种，其中机颜料为大红粉、偶淡黄、酞青蓝中的任意一种，无机颜料为钛白、锌钡白、铅镉黄、铁蓝中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的表面改性剂为正丁醇、聚乙二醇、硅烷偶联剂中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂626中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的粘接剂为热固性弹性体及热塑性弹性体中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料，其特征在于：所述的偶联剂为硅烷偶联剂，种类为KH-590、KH-570、KH-560和KH-550中的任意一种。

9.一种高性能抗形变3D打印用高分子材料的制备方法，其特征在于：所述的高性能抗形变3D打印用高分子材料的制备方法包括以下步骤：

第一步，原料预处理，先将表面改性剂分别与羟基磷灰石、碳酸钙进行混合并搅拌均匀，进行改性作业，并在完成改性作业后，分别对改性后的羟基磷灰石和改性后的碳酸钙用常温去离子水清洗，最后对清洗后的改性后的羟基磷灰石和改性后的碳酸钙进行干燥，并再次破碎得到300目以上的改性后的羟基磷灰石和改性后的碳酸钙粉末状原料；

第二步，混料，将表面改性剂、抗氧化剂、陶瓷颗粒粉、颜色粉末、粘接剂、偶联剂、二异氰酸酯结合结晶扩链剂，石墨烯纤维、高分子聚合物、改性后的羟基磷灰石和改性后的碳酸钙粉末添加到搅拌设备中，在20℃—60℃恒温环境下搅拌均匀，并在完成搅拌后保温静置10—20分钟；

第三步，初步造粒，完成第二步后，将经过混合后的物料添加到螺杆挤出机进行挤出作业，然后将从螺杆挤出机挤出的物料由温度为0℃—5℃、风速为3m/s—10 m/s的低温空气进行降温冷却，然后将挤出的物料通过粉碎造粒机粉碎成直径为0.1—3毫米的颗粒物料备用；

第四步，二次造型，完成第三步作业后，向第二步制备得到的颗粒物料添加到螺杆挤出机中挤出作业，并将挤出得到的熔融态物料通过成型模具造型，然后将通过模具造型后的物料由温度为0℃—5℃、风速为3m/s—10 m/s的低温空气进行降温冷却定型，即可得到成品3D打印用高分子材料。

10.根据权利要求9所述的一种高性能抗形变3D打印用高分子材料的制备方法，其特征在于：所述的第三步中，螺杆挤出机挤出作业的最高温度不超过80℃，挤出螺杆转速为10—50r/min，第四步中，螺杆挤出机挤出作业的最高温度不超过200℃，挤出螺杆转速为50—130r/min。