[发明专利]一种用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料及制备方法，包括：聚酯多元醇，10－70份；聚醚多元醇，5－65份；聚己内酯，1‑80份；潜固化剂，0.1‑10份；异氰酸酯，5－30份。本发明用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料是由含有活性基团（羟基）的多元醇与异氰酸酯基团（NCO）共聚制备，聚合物链末端含有活性基团NCO，而NCO会与空气中或者被粘物中的水分发生不可逆的交联反应，从而最终获得高的粘接强度。

技术领域

本发明涉及一种打印材料，具体是一种用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料及制备方法。

背景技术

3D打印（3D printing），即快速成型技术的一种，也称为增材制造技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。

3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。目前国内3D打印材料生产成本较高，且还存在强度、韧性不够好的缺点，因此，市场上亟需一种生产成本低、强度高、韧性高的3D打印材料。

PUR(Polyurethane Reactive)，中文全称为湿气固化反应型聚氨酯热熔胶。主要成分是端异氰酸酯聚氨酯预聚体，PUR的粘接性和韧性(弹性)可调节，并有着优异的粘接强度，耐温性，耐化学腐蚀性和耐老化性。近年来已成为胶粘剂产业的重要品种之一。现广泛应用于包装，木材加工，汽车，纺织，机电，航空航天等国民经济领域。

发明内容

本发明提供了一种用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料及制备方法。

本发明提供的技术方案为：一种用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料，其特征在于：按质量份数计，包括：聚酯多元醇，10－70份；聚醚多元醇，5－65份；聚己内酯，1-80份；潜固化剂，0.1-10份；异氰酸酯，5－30份。本发明用于3D打印的反应型聚氨酯热熔材料是由含有活性基团（羟基）的多元醇与异氰酸酯基团（NCO）共聚制备，聚合物链末端含有活性基团NCO，而NCO会与空气中或者被粘物中的水分发生不可逆的交联反应，从而最终获得高的粘接强度。

本发明所述聚酯多元醇为己二酸-1,6-己二醇酯（PHA），己二酸-1,4-丁二醇酯（PBA），己二酸一缩二乙二醇酯，癸二酸-1,4-丁二醇酯，癸二酸-1,6-己二醇酯，邻苯二甲酸-1,4-丁二醇酯中的一种或者几种。这类聚酯多元醇具有快速结晶速率，其具有快速定位的作用。

本发明所述聚醚多元醇是聚氧化丙烯二醇、聚四氢呋喃二醇、四氢呋喃氧化丙烯共聚二醇中的一种或几种。这类聚醚多元醇具有降低体系的黏度，是的操作更加方便作用。

本发明所述聚己内酯的分子量为500-1000000。

本发明所述聚己内酯的分子量为2000-100000。

本发明所述潜固化剂为恶唑烷和亚胺中的一种或几种。

本发明所述恶唑烷为3-羟乙基-1、3-噁唑烷、2-异丙基-3-羟乙基-1、3-噁唑烷、2-苯基-3-羟乙基-1、3-噁唑烷中的一种或多种，亚胺为二苯甲胺酮亚胺和水杨醛亚胺中的一种或多种。恶唑烷可以先于NCO基团和水分子反应，使的产品可厚涂，不起泡、固化速度快、贮存稳定性好。

本发明所述异氰酸酯为脂环族的二异氰酸酯和芳香族的二异氰酸酯中的一种或几种。

本发明所述脂环族的二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），芳香族的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和甲苯二异氰酸酯（TDI）中的一种或几种。异氰酸酯与聚酯和聚醚多元醇的OH基团反应，从而反应成大分子高聚物。