一种抗翘曲3D打印工程塑料的制作方法

文档序号:28443109发布日期:2022-01-12 02:49阅读:97来源:国知局
一种抗翘曲3d打印工程塑料
技术领域
1.本发明涉及3d打印材料技术领域,具体是涉及一种抗翘曲3d打印工程塑料。


背景技术:

2.目前市面上的3d打印抗翘曲材料都是以添加纳米无极填料,如二氧化硅、碳酸钙、滑石粉、玻璃纤维等来降低工程塑料的收缩率,从而解决工程塑料3d打印翘曲问题。
3.如中国专利申请号cn201710222195.8所公开的一种3d打印用低翘曲pp材料及其制备方法,由如下重量份数的组分组成:pp 40-95份;增韧剂0-10份;防翘曲填料5-60份;防翘曲剂0.1-10份;相容剂0.2-5份;抗氧剂0.1-1份;润滑剂0.1-1份;抗紫外剂0-0.5份;色粉 0-1份。其中,所述防翘曲填料为实心玻璃微珠、空心玻璃微珠、陶瓷微珠、粉煤灰微珠、硫酸钡中的至少一种。
4.又如,中国专利申请号cn201910951650.7所公开的一种用于3d打印的遮光抗翘曲聚酯材料的制备方法,一种用于3d打印的遮光抗翘曲聚酯材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
5.(1)将基体树脂放置于干燥箱中在80-110℃干燥3-5h;
6.(2)将干燥后的基体树脂投入高速混合机中搅拌混合,在室温下低速混合1-2min;
7.(3)加入扩散油和偶联剂,在室温下高速混合5-8min;
8.(4)加入增韧剂、无机填料、遮光剂、抗氧剂、润滑剂、抗uv剂,在室温下混合5-10min,使其充分混匀;
9.(5)将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中,双螺杆挤出机各区的加工温度为170
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190℃、220-245℃、220-245℃、220-245℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220
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240℃、220-240℃、220-240℃、230-250℃、螺杆转速为450~550rpm,喂料速度为12~18rpm,挤出造粒得到粒子;
10.(6)将粒子投入气流烘干机内,在70℃烘干4h;
11.(7)将烘干后的粒子置于单螺杆挤出机中挤出,单螺杆挤出机各区的加工温度为一区210
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215℃、二区220-225℃、三区220-225℃、四区220-225℃、机头215-220℃,挤出熔体通过圆形模口后通过风冷冷却,后经热水冷却后风干,热水温度为60-65℃,挤出熔体冷却后在牵引机的牵引作用下制备成直径为1.75mm的线材并进行收卷,得到用于3d打印的遮光抗翘曲聚酯材料。
12.所述无机填料为纳米填料,具体为表面改性的蒙脱土,蒙脱土表面改性所用的表面改进助剂为十四烷基三丁基季鏻盐、十六烷基三甲基季铵盐、十六烷基三苯基季鏻盐中的一种或几种。
13.以上所公开的现有技术中,都采用了无机填料来防止工程塑料在打印过程中的翘曲现象,然而,因为3d打印的喷头只有0.4mm,无机填料很容易沉积堵头,而且无机填料一定程度上降低了收缩率。但是依然无法彻底解决打印材料翘曲问题,只是对于翘曲程度的降低,即改善。
14.由于工程塑料3d打印会翘曲是一个世界性难题,所以大家不得不选择又贵又脆又不耐温的生物塑料pla来打印,以解决工程师塑料3d打印过程中的翘曲问题。然后,采用昂贵的pla 材料进行打印,导致高精度、大尺寸3d打印产品的成本居高不下。3d打印材料的限制导致3d 打印技术一直无法真正在产品的大规模生产中普及。


技术实现要素:

15.基于上述问题,本技术提出一种抗翘曲3d打印工程塑料,通过大小分子共混的办法,抑制了大分子塑料的打印翘曲,解决了工程塑料打印翘曲的难题。
16.为解决现有技术问题,本发明采用的技术方案为:
17.一种抗翘曲3d打印工程塑料,包括如下重量百分比的成分:
18.基体树脂82~92份;
19.单甘脂0.5~1份;
20.软化剂2~8份;
21.塑化剂1~3份;
22.阻燃剂1~3份;
23.抗氧化剂1~3份;
24.交联剂0.5~1份。
25.优选地,所述基体树脂为聚酯类基体树脂,具体为petg或者pctg。
26.优选地,所述基体树脂为共聚酯petg。
27.优选地,所述单甘脂由一分子甘油和一分子脂肪酸酯化合成。
28.优选地,所述软化剂为小分子的酞酸酯。
29.优选地,所述塑化剂为dbp、dop、atbc中的一种。
30.优选地,所述抗氧化剂为1010氧化剂。
31.本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
32.本发明采用大小分子共混,当小分子进入大分子缝隙中后,大分子的翘曲力受到了极大抑制。在兼具良好的抗翘曲性能的情况下还具有较为优异的打印流动性,不易堵塞打印喷头。
具体实施方式
33.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能,下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
34.一种抗翘曲3d打印工程塑料,包括如下重量百分比的成分:
35.基体树脂82~92份;
36.单甘脂0.5~1份;
37.软化剂2~8份;
38.塑化剂1~3份;
39.阻燃剂1~3份;
40.抗氧化剂1~3份;
41.交联剂0.5~1份。
42.所述基体树脂为聚酯类基体树脂,具体为petg或者pctg。所
43.本实施例中,基体树脂为共聚酯petg。所述单甘脂由一分子甘油和一分子脂肪酸酯化合成。所述软化剂为小分子的酞酸酯。所述塑化剂为dbp、dop、atbc中的一种。所述抗氧化剂为1010氧化剂。
44.普通的petg收缩率为0.6%-0.9%,重均分子量》50000,分子量分布≤2.5,熔融指数为5 g/10min-50
±
3g/10min(220c/2.16kg),密度为1.23g/cm3-1.26g/cm3,粘度为0.8-0.99dl/g。以上
45.通过上述配方改性后的低翘曲petg收缩率为0.2%-0.3%,重均分子量≥50000,分子量分布≤2.5,熔融指数为10g/10min-50
±
3g/10min.220℃/2.16kg,密度为1.18g/cm3-1.21g/cm3粘度为0.50-0.80dl/g。
46.本发明所公开的材料拥有比生物塑料pla更优秀的抗翘曲能力,更远胜于无机填料的工程 3d打印塑料,成本也远低于生物塑料pla,耐温热变形温度也比pla生物塑料更高10-15度,有利于3d打印技术的推广,以及大幅度降低打印成本。
47.本发明采用大小分子共混,其中大分子为共聚酯petg,小分子主要是柔化剂,当小分子进入大分子缝隙中后,大分子的翘曲力受到了极大抑制。在兼具良好的抗翘曲性能的情况下还具有较为优异的打印流动性,不易堵塞打印喷头。
48.实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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