[發(fā)明專利]一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料

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• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106947222A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張丹丹
• 申請（專利權(quán)）人: 張丹丹
• 主分類號: C08L65/00
• 分類號: C08L65/00;C08L79/02;C08L25/06;C08L39/06;C08K3/34;C08K3/04;B33Y70/00
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 顧進(jìn)

1.一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：其組成成分以及各成分所占質(zhì)量百分比分別為：粘土料：32～47%、導(dǎo)電纖維：21～31%、聚苯胺：10～20%、聚苯乙烯：6～15%、輔助劑：7～17%；所述粘土料的組成分以及各成分所占粘土料質(zhì)量百分比分別為：凹凸棒土：45～67%、膨潤土：26～41%、石墨粉：7～15%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：制作步驟包括： （1）取用粘土料，烘干后研磨，過150～200目篩，獲得粘土料粉末；同時將導(dǎo)電纖維烘干備用； （2）利用聚苯胺、聚苯乙烯以及輔助劑制作導(dǎo)電基體； （3）將粘土料粉末以及導(dǎo)電纖維置于聚乙烯吡咯烷酮蒸汽中活化，獲得活化基底； （4）將導(dǎo)電基體融化，并向活化基底中依次添加去離子水以及融化的導(dǎo)電基體，攪拌均勻后，擠出成型，獲得3D打印材料成品。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述步驟（2）的具體方法為： （2-1）向預(yù)轉(zhuǎn)化器中添加聚苯胺、聚氯乙烯以及輔助劑，進(jìn)行聚合；生成包含聚苯胺、聚氯乙烯以及聚苯胺—聚氯乙烯聚合物的混合物；所述聚合進(jìn)行到形成的聚苯胺—聚氯乙烯聚合物的質(zhì)量占總混合物質(zhì)量的66～90%；

（2-2）對步驟（2-1）中形成的包含聚苯胺、聚氯乙烯以及聚苯胺—聚氯乙烯聚合物的混合物進(jìn)行分離，分離成包含步驟（2-1）中混合物的65～85wt%的第一物流以及包含步驟（2-1）中混合物余量的第二物流；

（2-3）向第二反應(yīng)器中添加第一物流，進(jìn)行進(jìn)一步聚合；

（2-4）將步驟（2-3）中相轉(zhuǎn)化的第一物流以及步驟（2-2）中的第二物流以不高于32/s的剪切速率在靜態(tài)混合機(jī)中混合，獲得聚苯胺—聚氯乙烯復(fù)合物，即導(dǎo)電基體。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述步驟（3）的具體方法為：將聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并升溫至220～230℃生成聚乙烯吡咯烷酮蒸汽；以惰性氣體作為載氣，使聚乙烯吡咯烷酮蒸汽與粘土料粉末以及導(dǎo)電纖維相接觸；進(jìn)一步升溫至600～920℃，保溫3～6h后開始降溫，同時停止加入聚乙烯吡咯烷酮蒸汽；待降溫至室溫后，取出活化完成的粘土料粉末以及導(dǎo)電纖維，即活化基底。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述步驟（4）的具體方法為： （4-1）將導(dǎo)電基體按照不高于30℃/min的速度升溫至350～370℃，保溫0.5～2h使其融化為液態(tài)； （4-2）向活化基底中依次添加去離子水以及步驟（4-1）中得到的融化的導(dǎo)電基體，攪拌均勻，并再次保溫1h； （4-3）降溫至150～180℃后，進(jìn)行均質(zhì)，并在48～65r/min的轉(zhuǎn)速下捏合3～5h后，冷卻至120℃后，攪拌均勻，導(dǎo)入擠壓成型機(jī)中，在溫度為120～135℃，轉(zhuǎn)速為102～120r/min下進(jìn)行擠壓造粒，獲得3D打印材料成品。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述輔助劑的組成成分以及各成分所占質(zhì)量百分比分別為：膠粘劑：7～15%、增容劑：60～75%、穩(wěn)定劑：9～18%、分散劑：5～12%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述導(dǎo)電纖維為聚噻吩納米纖維。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述聚苯胺與聚苯乙烯的比為5:3。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于生產(chǎn)導(dǎo)電件的3D打印材料，其特征在于：所述惰性氣體為He、N₂以及Ar中的一種或者任意幾種的組合。