[發明專利]一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710186012.1
• 申請日: 2017-03-26
• 公開（公告）號: CN108623984A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 楊桂生;李梟;姚晨光;李術
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L51/04;C08L35/06;C08K13/04;C08K7/06;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/20
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 汪貴艷

本發明提供了一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料及其制備方法,其由以下原料組成：非晶樹脂100份，碳纖維球5～45份，相容劑0.1～0.5份，耐熱劑0.5～2.5份，抗氧劑0.05～0.25份、潤滑劑0.05～0.25份。本發明制備的用于熔融擠壓快速成型的耐磨聚烯烴復合材料具有高強度、耐低溫、高耐熱以及成型速度快等特點。此外本發明所涉及的生產設備及復合材料的生產工藝簡單，可直接應用和推廣于熔融擠壓快速成型領域，并制備具有一定力學性能的部件。

技術領域

本發明屬于非晶樹脂在快速成型應用的領域，具體涉及一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

熔融擠壓成型又稱熔融噴絲成型，是一種以絲狀材料為原料，利用熱能作為成型能源，通過原料的加熱熔融而實現的快速成型工藝。熔融擠壓成型的工作原理包含計算機控制加熱絲將原料加熱熔融、原料冷卻成型薄層和工作臺三維移動等環節，最終將絲狀原料成型為具有立體結構且具有一定功能性的三維制件。此種快速成型工藝技術相對簡單，易于操作，成型過程中無有毒物質或氣體釋放，可直接用于辦公等環境。

熔融擠壓成型具有工藝簡單和過程無污染等特點，可直接應用于辦公環境以便于縮短產品研發周期。普通樹脂作為該技術常用原料之一，雖然價格較為低廉，但存在力學強度低、耐環境性差和成型速度慢等不足。

本發明創新性的以非晶樹脂為基體，以碳纖維球為填充材料，制備了用于熔融擠壓成型的高強度高耐熱復合材料。所制備的復合材料具有高強度、耐低溫、高耐熱以及成型速度快等特點。此外本發明所涉及的生產設備及復合材料的生產工藝簡單，可直接應用和推廣于熔融擠壓快速成型領域，并制備具有一定力學性能的部件。

發明內容

本發明提供了一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料及其制備方法，所制備的復合材料具有高強度、耐低溫、高耐熱以及成型速度快等特點。此外本發明所涉及的生產設備及復合材料的生產工藝簡單，可直接應用和推廣于熔融擠壓快速成型領域，并制備具有一定力學性能的部件。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料，其由以下組分按重量份制備而成：

非晶樹脂100份，

碳纖維球5～45份，

相容劑0.1～0.5份，

耐熱劑0.5～2.5份，

抗氧劑0.05～0.25份，

潤滑劑0.05～0.25份。

所述的非晶樹脂材料優選為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或聚碳酸酯。

所述的碳纖維球是粒徑為20-50μm且具有纏繞結構的球狀碳纖維。

所述的相容劑為甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物或丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物。

所述的耐熱劑為苯乙烯-N-苯基馬來酰亞胺-馬來酸酐共聚物或N-苯基馬來酰亞胺-馬來酸酐共聚物。

所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯或硫代二丙酸雙十八醇酯。

所述的潤滑劑為N,N'-乙撐雙硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸酯。

本發明的另一個發明目的是提供上述一種用于熔融擠壓快速成型的耐磨非晶樹脂復合材料的制備，其包含以下步驟：

(1)將非晶樹脂100份，碳纖維球5～45份，相容劑0.1～0.5份，耐熱劑0.5～2.5份，抗氧劑0.05～0.25份以及潤滑劑0.05～0.25份置于高速混合機分散10～30分鐘至均勻狀態；