[發(fā)明專利]一種高無機物含量的聚酯粉末及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410181466.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103980674B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱文祥;李春成;管國虎;肖耀南;鄭柳春;符文鑫;林學(xué)春;馬永梅;孫文華;徐堅;董金勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08K3/34;C08K3/26;C08K3/36;C08K3/22;C08K3/04;C08G63/183;C08G63/82
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞

本發(fā)明提供一種含無機物的聚酯復(fù)合材料，包含通式(I)所示的聚酯和含量為75重量％以上的無機物：本發(fā)明還提供了所述聚酯復(fù)合材料的制備方法及其用途。所得的復(fù)合材料適合作為3D打印材料，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種3D打印材料及其制備方法，具體涉及一種高無機物的聚酯粉末材料及其制備方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)又稱為增材制造技術(shù)，它不需要傳統(tǒng)的刀具、夾具及多道加工工序，利用三維設(shè)計數(shù)據(jù)在一臺設(shè)備上由程序控制自動、快速和精確地制造出任意復(fù)雜形狀的零件，從而實現(xiàn)設(shè)計和制造數(shù)字化“自由制造”。該技術(shù)可以實現(xiàn)許多過去難以制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成形，并大大減少了加工工序，縮短了加工周期，被視為“一項將要改變世界的技術(shù)”而引起全球關(guān)注。目前，3D打印技術(shù)已逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物工程、服裝、建筑、航天航空等領(lǐng)域。

高分子材料與金屬、陶瓷材料相比，具有成形溫度低、加工功率小、成形精度高等優(yōu)點，已經(jīng)成為一類重要的3D打印材料。3D打印用高分子材料的種類主要包括聚苯乙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物和聚乳酸。然而，相對于已市場化的高分子種類而言，可用于3D打印的高分子材料種類偏少，導(dǎo)致目前3D打印制品的應(yīng)用范圍受限。這是由于常規(guī)的高分子材料或多或少存在著機械強度低、熔體強度低、熱變形溫度低、不可降解等問題。因此開發(fā)新型、具有較好性能的高分子材料對3D打印技術(shù)的意義重大。

芳香族飽和聚酯，如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)和聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)等，具有較好的機械性能、熱性能等，廣泛應(yīng)用于包裝、服裝、汽車等行業(yè)。

無機粉體填充聚合物的改性方法不僅可以大幅度降低聚合物材料成本，而且可以顯著改善聚合物材料的各種性能，如力學(xué)性能、熱性能和老化性能等。由于無機物與聚合物的相容性差、聚合物熔體粘度大等問題，高無機物含量(>75重量％)的聚合物復(fù)合材料的制備非常困難。對無機粉體表面進行接枝聚合改性是提高無機物含量的最常見方法之一。但該方法過程繁瑣，難以大批量工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種含無機物的聚酯復(fù)合材料，包含：

通式(I)所示的聚酯：

其中，Ar為苯基，并且兩個羧基在苯基上為對位或間位取代；

m為2至10的整數(shù)；和

含量為75重量％以上的無機物。

在一個實施方案中，通式(I)中的n為大于45，優(yōu)選50至15000。

在一個實施方案中，所述聚酯的數(shù)均分子量為例如1x10⁴至8x10⁶，例如2x10⁴至5x10⁶，或4x10⁴至4x10⁶，或5x10⁴至3.5x10⁶、或6x10⁴至3x10⁶g/mol。

在本發(fā)明的實施方案中：

m可以為例如2、3、4、5、6、7、8、9或10，優(yōu)選2、3、4、5或6，更優(yōu)選2、3或4。

無機物的含量優(yōu)選75至98重量％，例如75至95重量％。

所述無機物可以為例如選自碳酸鈣、蒙脫土、凹凸棒土、高嶺土、滑石粉、云母、氮化硼、六方氮化硼、石頭粉、三氧化二鋁、二氧化硅、二氧化鈦、炭黑、石墨烯中的一種或多種。

在一個實施方案中，所述聚酯的特性粘數(shù)為0.55dL/g以上，例如0.60至20.0dL/g。