[發明專利]一種高剛韌平衡的3D打印成型蠟及其制備方法

有效

• 申請號: 201710979251.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107936582B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 張金漢;陳樟
• 申請（專利權）人: 惠州市優恒科三維材料有限公司
• 主分類號: C08L91/06
• 分類號: C08L91/06;C08L23/06;C08L93/04;C08L25/06;C08L23/00;C08L57/02;C08L5/00;C08L75/04;C08K5/098;C08K5/053;C08K5/20;C08K5/42;B33Y70/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 鄧聰權

本發明公開了一種高剛韌平衡的3D打印成型蠟,該材料包含以下重量Kg數的組分：硬質蠟10?50Kg；軟質蠟0?50Kg；增粘劑5?30Kg；成核劑0.1?1Kg；填料1?20Kg；表面活性劑0.5?1Kg；分散劑0.5?1Kg；抗氧劑0.1?0.5Kg；色粉0?1Kg。本發明還提供一種上述成型蠟的制備方法。本發明通過硬質蠟和軟質蠟來調節3D打印成型蠟的剛性和韌性；通過添加成核劑可以促進蠟的結晶并細化蠟結晶，不僅使3D打印成型蠟打印時冷卻速度快、表面光潔度高，而且提高材料的剛韌平衡；通過表面活性劑和分散劑能使單分散聚苯乙烯微球在蠟中能穩定分散和存在，防止其發生沉降，從而防止噴頭的堵塞本發明的3D打印成型蠟中各組分在鑄造溫度下容易揮發，再加上MJP 3D打印精細度高，因此鑄造的金屬制件精細度高。

技術領域

本發明涉及3D打印材料的制備領域，具體地說，涉及一種高剛韌平衡的3D打印成型蠟及其制備方法。

背景技術

與傳統技術相比，3D打印蠟模具有節約成本、智能化程度高、復雜程度高、無需模具等優點，因此經消失模鑄造工藝可廣泛應用于珠寶等精密鑄造行業。目前，3D打印蠟分為線材、粉末和塊狀三種，3D打印蠟線用于FDM(熔融沉積型)3D打印機，3D打印蠟粉用于SLS(選擇性激光燒結)3D打印機，3D打印蠟塊用于MJP(多噴頭噴墨)3D打印機，其中MJP 3D打印機打印精度可達16μm，打印速度快，具有FDM和SLS 3D無法比擬的優勢，因此極具應用前景。中國專利CN106317913A用工業鑄造蠟、聚烯烴樹脂、聚乙烯蠟、硬脂酸制備了3D打印蠟線，該聚烯烴樹脂難以揮發導致打印蠟的消失模鑄造性能欠佳，且該材料用于FDM 3D打印導致打印精度不佳。中國專利CN104693579B用蠟粉、硬脂酸或硬脂酸鹽、白炭黑、炭黑和短切碳纖維制備了打印蠟粉，但是該材料用于SLS 3D打印導致打印精度不佳，白炭黑、炭黑和短切碳纖維的存在也不利于消失模鑄造。中國專利CN105504836A用石蠟、粘度調節劑、抗氧化劑、韌性聚合物、塑化劑、高硬度聚合物、低收縮樹脂、無機填料、染料、相轉移劑制備了用于3D打印的低針入度石蠟用于MJP 3D打印機，但是韌性聚合物、高硬度聚合物、低收縮樹脂和無機填料在高溫下難以揮發，難以應用于消失模鑄造。世界專利WO2010132392A2用烴蠟與烴類樹脂混合得到3D打印成型蠟用于MJP 3D打印機，但是該成型蠟存在偏脆、易碎、抗氧化性能差、不能回收利用等問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，而提供一種高剛韌平衡的3D打印成型蠟及其制備方法，本發明的高剛韌平衡的3D打印成型蠟具有韌性好不易碎、剛性佳、失蠟性能好、打印精度高、抗氧化性能好、可回收利用等優點。

為了實現上述發明目的，本發明提供了一種高剛韌平衡的3D打印成型蠟,該材料包含以下重量Kg數的組分：

作為優選的，所述硬質蠟為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚酰胺蠟、合成蠟、蜂蠟、蟲蠟、鯨蠟、毛蠟、紫膠蠟、棕櫚蠟、果蠟、樹蠟、大豆蠟、米糠蠟、甘蔗蠟、月桂蠟、蓖麻子蠟、木蠟、漆蠟、棕蠟、松蠟中的至少一種，其中硬質蠟的熔融溫度為65℃-85℃，針入度≤12 1/10mm(25℃，100g)。硬質蠟賦予3D打印成型蠟的剛性。

作為優選的，所述軟質蠟為石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、聚酰胺蠟、合成蠟、蜂蠟、蟲蠟、鯨蠟、毛蠟、紫膠蠟、棕櫚蠟、果蠟、樹蠟、大豆蠟、米糠蠟、甘蔗蠟、月桂蠟、蓖麻子蠟、木蠟、漆蠟、棕蠟、松蠟中的至少一種，其中軟質蠟的熔融溫度為65℃-85℃，針入度>12 1/10mm(25℃，100g)。軟質蠟賦予3D打印成型蠟的韌性。

作為優選的，所述增粘劑為氫化烴類樹脂、脂環烴樹脂、氫化松香酯中的至少一種，其中增粘劑軟化溫度為90℃-150℃。增粘劑用于調節3D打印成型蠟的粘度，以滿足打印時層與層之間的粘結力，防止打印件由于粘結力不足而不能成型。