[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

说明书

本发明涉及一种高性能抗形变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1%、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；其制备方法包括原料预处理，混料，初步造粒及二次造型等四个步骤。本发明一方面生产原料获取容易，成本低廉，原料污染性低，生产工艺简单易行，加工效率高，运行能耗相对较低，另一方面在具备良好的热塑成型能力的同时，还具备良好的机械结构强度、结构韧性、隔热及保温性能好，从而在有效满足3D打印作业生产需要的同时，另可有效的提高3D打印制备工件的产品质量和使用性能。

技术领域

本发明涉及一种高性能抗形变3D打印用高分子材料及其制备方法，属3D打印技术领域。

背景技术

目前3D打印技术在模具、零件等众多的加工领域中均得到广泛的应用，但在实际使用中发现，当前虽然各类的3D打印设备种类众多、加工成型工件结构精度、加工效率就较高，且加工作业运行能耗相对较低，可有效满足多种零部件工件等加工作业的需要，但在当前可有效与3D打印设备配套使用的打印材料相对较少，且打印材料的自身结构性能相对较差，不能有效满足不同工件实际使用的需要，从而严重限制了3D打印技术的推广和应用，因此针对这一现状，迫切需要开发一种可有效满足3D打印作业需要的高分子材料，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种高性能抗形变3D打印用高分子材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种高性能抗形变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1%、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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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。

一种高性能抗形变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；