[發明專利]一種以PSU為基體的3D打印材料

在審

• 申請號: 201710880941.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107739511A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 徐忠;蔡艷
• 申請（專利權）人: 蕪湖天夢信息科技有限公司
• 主分類號: C08L81/06
• 分類號: C08L81/06;C08L79/08;C08L61/16;C08L97/02;C08L67/04;C08L91/06;C08L89/00;C08L33/26;C08K3/26;C08K5/098;C08K5/10;C08K5/54;B33Y70/00
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技術領域

本發明涉及3D打印技術領域，特別涉及一種以PSU為基體的3D打印材料。

背景技術

3D打印是一種快速成型技術，被譽為“第三次工業革命”的核心技術，與傳統制造技術相比，3D打印不必預先制造模具，不必在制造過程中去除大量的材料，也不必通過復雜的鍛造工藝就可以得到最終產品，在生產上可以實現結構優化、節約材料和節省能源。材料是3D打印的物質基礎，也是當前制約3D打印發展的瓶頸。

PSU(聚砜)為琥珀透明固體材料，應用十分廣泛，在電子電氣領域，PSU可用于制作各種接觸器、接插件、變壓器絕緣件、可控硅帽、絕緣套管、線圈骨架、接線柱和集電環等電氣零件，印刷電路板、軸套、罩、TV系統零件、電容器薄膜、電刷座、堿性蓄電池盒等；在汽車、航空領域，PSU可用于制作防護罩元件、電動齒輪、蓄電池蓋、雷管、電子發火裝置元件、燈具部件、飛機內部配件和飛機外部零件、宇航器外部防護罩等。還可用于PSU制作照明器檔板、電傳動裝置、傳感器等，世界市場上用來制作機艙部件的聚砜類聚合物需求在繼續增長，主要是由于這類聚合物燃燒時釋放的熱量少、產生的煙霧少，有毒氣體擴散量少，完全符合安全規定的使用要求；在廚房用品市場上，PSU可代替玻璃及不銹鋼制品用于制造蒸汽餐盤、咖啡盛器、微波烹調器、牛奶及農產品盛器，蛋炊具及擠奶器部件、飲料和食品分配器等產品。PSU為無毒制品，可制成反復與食品接觸的用具。PSU作為透明新材料，耐熱水、水解穩定性優于其他任何一種熱塑性塑料，故可用于制作咖啡壺等。

PSU(聚砜)其本身為硬度和沖擊強度高，無毒、耐熱耐寒性耐老化性好，可在100--175度下長期使用。但是在3D打印技術中，因其缺乏伸張性，故限制了其在行業內的廣泛使用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種以PSU為基體的3D打印材料。

為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案：一種以PSU為基體的3D打印材料，按重量百分比包括以下組分：PSU80-120份、聚酰亞氨30-40份、聚醚醚酮12-18份、含竹纖維的聚乳酸酯10-20份、微晶石蠟16-20份、蠶絲素6-8份、填充細料12-16份、聚丙烯酰胺6-10份、光引發劑0.6-1份、交聯劑2-6份、助劑0.2-0.4份。

優選的，所述的以PSU為基體的3D打印材料，按重量百分比包括以下組分：PSU85-100份、聚酰亞氨34-36份、聚醚醚酮14-16份、含竹纖維的聚乳酸酯14-16份、微晶石蠟17-19份、蠶絲素6-8份、填充細料13-15份、聚丙烯酰胺7-9份、光引發劑0.7-0.9份、交聯劑3-5份、助劑0.2-0.4份。

優選的，所述的以PSU為基體的3D打印材料，按重量百分比包括以下組分：PSU45份、聚酰亞氨35份、聚醚醚酮15份、含竹纖維的聚乳酸酯15份、微晶石蠟18份、蠶絲素7份、填充細料14份、聚丙烯酰胺8份、光引發劑0.8份、交聯劑4份、助劑0.3份。

優選的，所述填充細料為細度均在2-6um的碳酸鈣、硬脂酸鈣混合料。

優選的，所述交聯劑為鈦酸酯偶聯劑或硅烷偶聯劑中的一種或兩種的混合物。

優選的，所述助劑為增塑劑或增韌劑的一種或兩種的混合物。

本發明還公開了一種以PSU為基體的3D打印材料的制備方法，其具體的制作方法如下：

(1)將PSU、聚酰亞氨、聚醚醚酮、含竹纖維的聚乳酸酯，投入剪切設備中，剪切設備內溫度300-350℃，在轉速2000-3000轉/分鐘的轉速下，處理1-2h，獲得高溫熔融狀態下的PSU基體料；

(2)將微晶石蠟、蠶絲素、填充細料、聚丙烯酰胺投入至反應釜內，依次添加光引發劑、交聯劑、助劑、熔融狀態下的PSU基體料在氮氣的保護下，加熱至140-180℃，充分攪拌1-3小時；

(3)反應釜內經熱處理后接著使用超聲振蕩處理，超聲振蕩處理的功率為730W，時間為30分鐘；

(4)最后反應釜內攪拌冷卻至50℃～55℃后，經真空干燥，制備得到目標產物。

采用以上技術方案的有益效果是：以PSU、聚酰亞氨、聚醚醚酮、含竹纖維的聚乳酸酯為基礎制成的打印材料其材料的拉伸強度、彎曲強度也得到顯著的增強。

具體實施方式

面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例1