[發明專利]一種3D打印硅膠線材及其制備方法

有效

• 申請號: 201711378857.7
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108047727B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 吳丹
• 申請（專利權）人: 深圳市科貝達電子科技有限公司
• 主分類號: C08L83/07
• 分類號: C08L83/07;C08L23/12;C08L23/14;C08L23/08;C08L83/04;C08L83/05;C08L53/02;C08L53/00;C08L23/16;C08K3/26;C08K3/30;C08K3/36;C08K5/12;B33Y70/10
• 代理公司: 深圳市洪荒之力專利代理有限公司 44541
• 代理人: 姜書新

本發明公開了一種3D打印硅膠線材及其制備方法，3D打印硅膠線材包括以下組分：PP100?1000重量份，增韌劑50?1000重量份，乙烯基硅油100重量份，含氫硅油2?100重量份，填料10?500重量份，催化劑0.0001?0.1重量份，色粉0?1重量份。本發明具體制備步驟為：先將乙烯基硅油和含氫硅油充油到增韌劑中，然后將充油的增韌劑、PP、填料、催化劑、色粉混合均勻，并加入到雙螺桿擠出機，經抽真空、水冷、風干、切粒，得到硅膠粒料，最后將硅膠粒料加入到單螺桿擠出機，經恒溫水冷、風干、測徑、牽引、儲線、繞卷，得到3D打印硅膠線材。材料具有透明度高、彈性好、環保無毒、適用于FDM 3D打印機特點，可用于食品、醫療、密封、汽車、電子電器等領域。

技術領域

本發明涉及3D打印領域，具體涉及一種3D打印硅膠線材及其制備方法。

背景技術

加成型硅膠具有高低溫性能好、低應力、抗震性好、壓縮永久變形性佳、電性能優越、耐候性優異、低表面張力、環境友好、不易燃等特點，可用于食品、醫療、密封、汽車、電子電器等領域。傳統工藝，硅膠部件只能通過注塑成型工藝來制造，這是相當昂貴的，除非用于大批量生產的部件才比較劃算。但是，使用這種材料開發模具的成本，對于一般原型設計、定制和普通產品開發來說太過昂貴了。為了使人們在上述應用中更好地應用硅膠，硅膠為熱固型材料，熱固型材料難以3D打印成型，為此研究人員大量研究力求將硅膠應用到3D打印上來。中國專利CN105331115A先將帶丙烯酰氧基的有機硅與烷氧基硅烷在催化劑作用下制得帶丙烯酰氧基的硅膠，然后加入白炭黑，最后添加光引發劑制得3D打印紫外光固化硅膠。專利WO2016044547A1用含不飽和基團的乙烯基硅油、含氫硅油、光催化劑制備了3D打印光固化硅膠。上述兩種方法中的硅膠必須引入能光固化的不飽和基團，從而失去了硅膠的部分特性，同時有一定毒性，不能滿足食品醫療等領域的要求，另外對3D打印機也有特殊的要求，從而限制了其應用。目前，熔融沉積型(FDM)3D打印機應用面最廣，操作最簡單、成本最低廉，將硅膠應用于該設備上是一大趨勢。

發明內容

本發明提供了一種3D打印硅膠線材及其制備方法，該材料具有環保無毒、可用于醫療食品、彈性好、熱塑性好、耐高低溫、耐臭氧、耐大氣老化、打印性能好、適用于FDM 3D打印機的特點，同時具有制作簡單、設備成本低廉、適合大規模應用的優點。

本發明提供了一種3D打印硅膠線材，所述3D打印硅膠線材中含有以下組分：

本發明還提供了所述3D打印硅膠線材的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將增韌劑與乙烯基硅油和含氫硅油共混，使乙烯基硅油和含氫硅油充油到增韌劑中；

步驟2：將充油的增韌劑、PP、填料、催化劑、色粉混合均勻；

步驟3：將混合均勻的物料加入到雙螺桿擠出機，經抽真空、水冷、風干、切粒，得到硅膠粒料，加工溫度為170℃-250℃；

步驟4：將硅膠粒料加入到單螺桿擠出機，經恒溫水冷、風干、測徑、牽引、儲線、繞卷，得到3D打印硅膠線材，加工溫度為170℃-250℃。

本發明提供的3D打印硅膠線材未引入光敏或其他有毒成分，為PP增韌改性的加成環保型硅膠，經3D打印后可應用于食品、醫療等要求較高的領域；進一步地，在3D打印硅膠線材中加入PP，提高了材料的硬度、強度、熱塑性和打印性；加入增韌劑提高材料的彈性、柔韌性、熱塑性和打印性；加入乙烯基硅油、含氫硅油、催化劑賦予了材料硅膠的性能，提高了材料的彈性、柔韌性、耐高低溫、耐臭氧和耐大氣老化；加入填料提高了材料的強度，降低了材料的成本。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明實施例提供一種3D打印硅膠線材，包括以下組分：