[發(fā)明專利]一種3D打印改性聚丙烯組合物及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810145046.0
• 申請(qǐng)日: 2018-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN110157101A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;趙鑫;朱敏;姚晨光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L23/14
• 分類號(hào): C08L23/14;C08L25/12;C08L23/20;C08K13/02;C08K5/053;C08K5/098;C08K3/08;C08K5/14;C08K5/5425
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 金凱

本發(fā)明公開了一種3D打印改性聚丙烯組合物及其制備方法，其由下述組份按重量份制備而成：75?85份無規(guī)共聚聚丙烯、0.1?0.3份成核劑、0.3?0.5份、超分散劑15?25份AS樹脂、0.5?1.5份鋁粉、2?5份交聯(lián)劑、0.5份熱穩(wěn)定劑。本發(fā)明提供的3D打印改性聚丙烯組合物，通過向體系中添加了成核劑和交聯(lián)劑，提高了聚丙烯材料的結(jié)晶溫度和結(jié)晶速率，提高了熔體強(qiáng)度，使得材料能夠更快更穩(wěn)定的成型。同時(shí)，向聚丙烯基體中加入金屬粉和復(fù)配的超分散劑體系，使金屬粉末在聚合物中均勻分散，使材料具有金屬質(zhì)感，提高打印制品的美觀度，同時(shí)進(jìn)一步提高了聚丙烯組合物的熔體強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及改性材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種3D打印改性聚丙烯組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)是一種利用光固化或紙層疊技術(shù)的快速成型裝置，通過計(jì)算機(jī)對(duì)擬打印的物體進(jìn)行建模，再將建成的三維模型逐層分區(qū)，之后再通過打印機(jī)逐層打印出實(shí)物。而通過采用不同的成型材料，3D打印技術(shù)又衍生出許多不同的成型技術(shù)，如熔融沉積式(FDM)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、石膏3D打印(PP)、分層實(shí)體制造(LOM)、數(shù)字光處理(DLP)等。其中熔融沉積式成型方法是3D打印熱塑性塑料制件最主要的成型方式。而FDM技術(shù)對(duì)熱塑性材料的基本要求是：在加工時(shí)具有一定的流動(dòng)性，而在成型之后則可以快速凝固成型，同時(shí)具有良好的粘接效果，目前可應(yīng)用于FDM成型工藝的熱塑性制件包括：改性ABS材料、改性聚碳酸酯材料、改性聚乳酸等。

聚丙烯材料是目前通用塑料中使用極為廣泛的材料，但應(yīng)用于FDM成型工藝的實(shí)例卻極少，主要原因在于其加工窗口較窄，加工溫度較高而結(jié)晶溫度較低，導(dǎo)致其成型速率變慢。隨著3D打印技術(shù)的普及，將適用于傳統(tǒng)成型方法的聚合物材料轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢酝ㄟ^3D打印技術(shù)成型的材料，將會(huì)具有更高的需求和更廣闊的發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種3D打印改性聚丙烯組合物及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種3D打印改性聚丙烯組合物，由下述組份按重量份制備而成：

進(jìn)一步方案，所述無規(guī)共聚聚丙烯的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(230℃，2.16kg)≥8g/10min，拉伸斷裂伸長率≥50％，缺口沖擊強(qiáng)度≥75J/m。

所述成核劑為對(duì)甲基二亞芐基山梨醇、苯甲酸鋁、雙(4-叔丁基苯甲酸)羥基鋁、聚環(huán)戊烯中的一種。

所述超分散劑為十八烯胺乙酸鉀、十八烯酸甘油酯中的一種與聚硅酸正丁酯按質(zhì)量比1：1的復(fù)配。

所述鋁粉為超細(xì)鋁粉。

所述交聯(lián)劑為甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、雙叔丁基過氧化二異丙苯、1，3-二(叔丁基過氧化)3，3，5-二甲基環(huán)己烷中的一種或兩種混合。

所述熱穩(wěn)定劑為四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八醇酯(1076)、三-(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(168)、硫代二丙酸雙十八醇酯(DSTDP)中的至少三種。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種3D打印改性聚丙烯組合物的制備方法，將無規(guī)共聚聚丙烯75-85份，成核劑0.1-0.3份、超分散劑0.3-0.5份、AS樹脂15-25份、鋁粉0.5-1.5份、交聯(lián)劑2-5份、熱穩(wěn)定劑0.5份加入到高混機(jī)中高速混合5min，然后將混合均勻的物料加入雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)混煉、擠出，冷卻后得到3D打印改性聚丙烯組合物。

進(jìn)一步方案，所述雙螺桿擠出機(jī)中各擠出區(qū)間的擠出溫度分別是160-170℃、165-175℃、175-185℃、185-195℃、195-205℃、195-205℃、200-210℃、200-210℃、205-215℃、210-220℃。