[发明专利]一种复合3D打印材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合3D打印材料及其制备方法，涉及3D打印材料技术领域，其包括以下重量份的原料：光敏树脂30‑50份、改性芳纶浆粕15‑30份、滑石粉12‑20份、颜料8‑15份、聚己内酯5‑10份、脂肪族二元酸酯2‑5份、醋酸乙酯6‑12份、润滑剂2‑5份、偶联剂1‑4份。本发明制得的复合3D打印材料易于3D打印，打印的产品具有较好的韧性、粘合性、抗冲击强度。

技术领域

本发明涉及3D打印材料技术领域，尤其涉及一种复合3D打印材料及其制备方法。

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。目前各3D打印材料供应商可以分为两个大类，一个是PLA系列，一个是ABS系列，PLA系列很容易进行3D打印，但不完全具有最终产品所需要的材料性能和热性能；而ABS系列尽管坚硬耐热，但3D打印起来很不容易，尤其是大零件往往会翘曲，零件的热收缩会导致其沿层开裂，而且在3D打印时还会产生刺鼻的气味。

如何开辟一种新的3D打印材料既可以方便可靠的打印，又能够达到最终使用所需要的机械和热学性能是目前3D打印界亟需解决的问题。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种复合3D打印材料及其制备方法，打印的产品具有较好的韧性、粘合性、抗冲击强度。

本发明提出的一种复合3D打印材料，其包括以下重量份的原料：光敏树脂30-50份、改性芳纶浆粕15-30份、滑石粉12-20份、颜料8-15份、聚己内酯5-10份、脂肪族二元酸酯2-5份、醋酸乙酯6-12份、润滑剂2-5份、偶联剂1-4份。

优选地，其包括以下重量份的原料：光敏树脂35-45份、改性芳纶浆粕20-26份、滑石粉14-17份、颜料10-13份、聚己内酯7-9份、脂肪族二元酸酯3-4份、醋酸乙酯8-10份、润滑剂3-4份、偶联剂2-3份。

优选地，所述改性芳纶浆粕的制备如下：将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，再加入芳纶浆粕，超声分散，再进行机械搅拌，然后用HCl调节pH至4-5，调节反应温度为50-55℃，超声分散，得到均匀的芳纶浆粕分散液，离心分离，用蒸馏水洗至pH至中性，干燥，即得改性芳纶浆粕。

优选地，所述改性芳纶浆粕的制备如下：将0.5-1份硅烷偶联剂与5-10份无水乙醇混合，再加入10-20份芳纶浆粕，超声分散0.5-1h，再进行机械搅拌4-5h，然后用HCl调节pH至4-5，调节反应温度为50-55℃，超声分散1-3h，得到均匀的芳纶浆粕分散液，离心分离，用蒸馏水洗至pH至中性，干燥，即得改性芳纶浆粕。

优选地，所述润滑剂为白矿油、硅油、硬脂酸、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。

本发明还提出了上述复合3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将光敏树脂置于反应器中，加入改性芳纶浆粕、偶联剂，采用高速匀浆机进行混合分散30-50min，得到物料A；

S2、向物料A中依次加入醋酸乙酯、滑石粉、颜料、聚己内酯、脂肪族二元酸酯、润滑剂，边搅拌边升温至50-60℃，继续搅拌30-50min，得到物料B；

S3、将物料B在紫外灯下照射65-80min，搅拌冷却至室温后，放入挤出机中，加热挤出，真空干燥，即可