[發明專利]一種用于3D打印的材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711095346.4
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107746501B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 康健;王臻;李一鳴;王軼書;郭愛元;楊盛波;劉波;黃芳;劉懷政;呂侶;柳岸;宋相志;郭克華;李婷;劉登超
• 申請（專利權）人: 王臻;中南大學湘雅三醫院
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L9/06;C08L51/06;C08L25/14;C08L67/02;C08K5/12;B33Y70/10;B33Y10/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 魏國先

1.一種用于3D打印的材料，其特征在于，包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、乳聚丁苯橡膠、溶聚丁苯橡膠和輔助改性材料，其中各個組分的重量百分比例為：

乙烯-醋酸乙烯共聚物90%~96.5%、乳聚丁苯橡膠1%~3%、溶聚丁苯橡膠1%~3%、輔助改性材料2%~6%；

或者乙烯-醋酸乙烯共聚物60%~91%、乳聚丁苯橡膠3%~6%、溶聚丁苯橡膠3%~6%、輔助改性材料2%~6%；

所述輔助改性材料主要包括交聯劑、配合劑、抗氧化劑、增韌劑、抗水解劑、熔體融合增強劑，所述輔助改性材料的各個組分的重量百分比例為：交聯劑5%-22%、配合劑38%-57%、抗氧化劑8%-17%、增韌劑4%-7%、抗水解劑8%-17%、熔體融合增強劑5%-20%。

2.根據權利要求1所述的一種用于3D打印的材料，其特征在于，所述抗氧化劑為四季戊四醇酯、三亞磷酸酯、1,3,5-三異氰尿酸、雙季戊四醇二亞磷酸酯的混合物，它們的質量百分數分別為：四季戊四醇酯40%~50%、三亞磷酸酯10%~20%、1,3,5-三異氰尿酸30%~40%、雙季戊四醇二亞磷酸酯10%~15%。

3.根據權利要求1所述的一種用于3D打印的材料，其特征在于，所述增韌劑為透明丁苯抗沖樹脂、聚丁二酸丁二醇酯、對苯二甲酸丁二酯的混合物，它們的質量百分數分別為：透明丁苯抗沖樹脂40%~60%、聚丁二酸丁二醇酯15%~25%、對苯二甲酸丁二酯30%~35%。

4.根據權利要求1所述的一種用于3D打印的材料，其特征在于，所述的抗水解劑為N,N’-二（2,6-二異丙基苯基）碳二亞胺；所述的熔體融合增強劑為松香樹脂、萜烯樹脂、石油樹脂中的一種或多種的混合物。

5.一種用于3D打印的材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將重量百分比例分別為90%~96.5%乙烯-醋酸乙烯共聚物、1%~3%乳聚丁苯橡膠、1%~3%溶聚丁苯橡膠、2%~6%輔助改性材料的混合物加入到混合機中進行混合3-6小時，所述混合機內的溫度大于130℃，所述輔助改性材料的各個組分的重量百分比例為：交聯劑5%-22%、配合劑38%-57%、抗氧化劑8%-17%、增韌劑4%-7%、抗水解劑8%-17%、熔體融合增強劑5%-20%；

S2：將步驟S1中制得的混合材料加入螺桿擠出機中進行熔融熱煉，由螺桿擠出機擠壓出線性材料并通過水槽冷卻成型。

6.根據權利要求5所述的一種用于3D打印的材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中所述的輔助改性材料的制備方法包括以下步驟：

S11：將配合劑40%、抗氧化劑10%、抗水解劑10%混合升溫至100~120℃，在轉速為120~160r/min下，反應1~2h，制成混合物備用；

S12：向步驟S11制得的混合物中加入交聯劑20%、熔體融合增強劑15%后，升溫至140~160℃，在轉速250~350r/min下，反應2~4h，制成混合物備用；

S13：向步驟S12制得的混合物中加入增韌劑5%后，升溫至110~130℃，在轉速350~450r/min下，反應1~2h，制成輔助改性材料。

7.一種用于3D打印的材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將重量百分比例分別為60%~91%乙烯-醋酸乙烯共聚物、3%~6%乳聚丁苯橡膠、3%~6%溶聚丁苯橡膠、2%~6%輔助改性材料的混合物加入到混合機中進行混合2-4小時，所述混合機內的溫度大于140℃，所述輔助改性材料的各個組分的重量百分比例為：交聯劑5%-22%、配合劑38%-57%、抗氧化劑8%-17%、增韌劑4%-7%、抗水解劑8%-17%、熔體融合增強劑5%-20%；

S2：將步驟S1中制得的混合材料加入螺桿擠出機中進行熔融熱煉，由螺桿擠出機擠壓出線性材料并通過水槽冷卻成型。

8.根據權利要求7所述的一種用于3D打印的材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述的輔助改性材料的制備方法包括以下步驟：

S11：將配合劑48%、抗氧化劑12%、抗水解劑12%混合升溫至100~120℃，在轉速為120~160r/min下，反應1~2h，制成混合物備用；

S12：向步驟S11制得的混合物中加入交聯劑12%、熔體融合增強劑10%后，升溫至140~160℃，在轉速250~350r/min下，反應2~4h，制成混合物備用；

S13：向步驟S12制得的混合物中加入增韌劑6%后，升溫至110~130℃，在轉速350~450r/min下，反應1~2h，制成輔助改性材料。