[發(fā)明專利]反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710100360.2
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106867213B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王功;趙偉;程天錦;劉曉冬;劉亦飛;王醴;劉存生;劉鳴;劉兵山;竇睿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L75/08;C08L23/06;C08L51/06;C08L23/30;C08K13/04;C08K7/06;C08K5/1515;B33Y70/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務(wù)所 11337
• 代理人: 梁艷

1.一種反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料組成的配方制備而成：聚乳酸，60-80wt％；短切碳纖維，15-30wt％；反應(yīng)型增韌改性劑，1-10wt％；硅烷偶聯(lián)劑，0.1-2wt％；抗氧劑，0.1-2wt％；加工助劑，0.1-0.5wt％，采用反應(yīng)擠出的方法進(jìn)行制備；所述反應(yīng)型增韌改性劑為雙酚A二縮水甘油醚或聚醚型聚氨酯低聚物；

所述采用反應(yīng)擠出的方法進(jìn)行制備，具體按照如下步驟進(jìn)行實(shí)施：

步驟一，按照配方，將所述聚乳酸、短切碳纖維、反應(yīng)型增韌改性劑、硅烷偶聯(lián)劑、抗氧劑和加工助劑加入高速混合機(jī)中，混合1-5min，得到混合物料；

步驟二，將步驟一中得到的混合物料加入雙螺桿擠出機(jī)中熔融反應(yīng)擠出，冷卻后得到反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印絲材。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，所述短切碳纖維的長度為50-1000μm，直徑為4-12μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，所述硅烷偶聯(lián)劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑168、抗氧劑1010或抗氧劑164中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，所述加工助劑為聚乙烯蠟、氧化聚乙烯蠟或硬脂酸鋅中的一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料組成的配方制備而成：聚乳酸，72.5-75wt％；短切碳纖維，25-30wt％；反應(yīng)型增韌改性劑，2-6wt％；硅烷偶聯(lián)劑，0.5-1wt％；抗氧劑，0.5-1wt％；加工助劑，0.3-0.5wt％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)擠出增韌碳纖維增強(qiáng)聚乳酸3D打印材料，其特征在于，步驟二中，所述擠出機(jī)的長徑比為15-45，擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速為50-90rpm，物料在螺桿中的停留時(shí)間范圍為0.5-3min；擠出機(jī)各區(qū)溫度范圍為：180-220℃。