[发明专利]一种3D打印材料及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印材料，其特征在于，是由如下重量份的原料制成：改性含氟氨基酰胺基苯醚类缩聚物30-40份、1-金刚烷甲醛改性聚乳酸25-35份、纳米硼纤维5-10份、抗氧化剂0.5-1.5份、偶联剂1-3份、增韧剂0.5-1份、甘油丙氧基三缩水甘油基醚1-3份；所述改性含氟氨基酰胺基苯醚类缩聚物是首先通过N1,N3-双(3-氯苯基)丙二酰胺与2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷发生缩聚反应生成缩聚物，然后再用单端环氧硅油对缩聚物进行改性而成。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、季戊四醇酯、双十二碳醇酯、双十四碳醇酯和双十八碳醇酯中的一种或多种；所述偶联剂为单烷氧基焦磷酸酯型钛酸酯偶联剂、KH570型硅烷偶联剂、KH792型硅烷偶联剂和DL602型硅烷偶联剂中的一种或多种；所述增韧剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、热塑性聚氨酯弹性体中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述改性含氟氨基酰胺基苯醚类缩聚物的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ将N1,N3-双(3-氯苯基)丙二酰胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、碱性催化剂加到接有分水器的三口瓶中，再加高沸点溶剂和甲苯，将反应体系加热到100-110℃，在氮气或惰性气体保护下搅拌反应3-5小时，通过分水器除去反应过程中生成的水和甲苯，除尽水之后将反应温度缓慢升至135-150℃，继续回流搅拌反应15-20小时，反应结束后将反应体系冷却至室温，在水中析出，将析出的聚合物用乙醇洗涤4-6次，再置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到缩聚物；

Ⅱ将经过步骤Ⅰ制备得到的缩聚物、单端环氧硅油加入到二甲亚砜中，在60-80℃下搅拌反应6-8小时，后在水中沉出，并用异丙醇洗涤产物3-5次，再置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印材料，其特征在于，步骤Ⅰ中所述N1,N3-双(3-氯苯基)丙二酰胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷、碱性催化剂、高沸点溶剂、甲苯的质量比为1:1.13:(0.5-0.8):(6-10):4；所述碱性催化剂选自氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、碳酸钾中的至少一种；所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。

5.根据权利要求3所述的一种3D打印材料，其特征在于，步骤Ⅱ中所述缩聚物、单端环氧硅油、二甲亚砜的质量比为1:0.2:(3-5)。

6.根据权利要求1所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述1-金刚烷甲醛改性聚乳酸的制备方法，包括如下步骤：将催化剂溶于N,N-二甲基甲酰胺中形成溶液，然后加入1-金刚烷甲醛，在-30～-40℃下搅拌20-30分钟，再向其中加入聚乳酸，继续保温反应40-60分钟，后降至室温，旋蒸除去溶剂，后用乙醚洗涤产物3-5次，再用水洗涤产物3-5次，再置于真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述催化剂、N,N-二甲基甲酰胺、1-金刚烷甲醛、聚乳酸的质量比为(0.5-1):(15-25):0.5:(3-5)；所述催化剂选自叔丁基醇钾、氢化钠、硼基化锂、硼化三钠中的一种或几种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述3D打印材料的制备方法，包括如下步骤：将改性含氟氨基酰胺基苯醚类缩聚物、1-金刚烷甲醛改性聚乳酸、纳米硼纤维、抗氧化剂、偶联剂、甘油丙氧基三缩水甘油基醚混合后在-15～-5℃下碾磨制备混合料，再将混合料和增韧剂加入到双螺杆挤出机中挤出造粒。

9.根据权利要求8所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述碾磨是在冷冻碾磨机中进行的，冷冻碾磨机的转速为400-600rpm。

10.根据权利要求8所述的一种3D打印材料，其特征在于，所述挤出造粒采用双螺杆挤出机挤出拉丝成型，双螺杆挤出机的各区的挤出温度为：第一区180-190℃、第二区192-200℃、第三区205-210℃、第四区210-220℃、第五区220-225℃，模头温度为220-230℃。