[發明專利]一種用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810149851.0
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108384501B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 平川
• 申請（專利權）人: 浙江吉侖高分子材料股份有限公司
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J175/06;C09J175/08;C08G18/48;C08G18/42;B33Y70/00
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明涉及一種用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料及制備方法，包括：聚酯多元醇，10－70份；聚醚多元醇，5－65份；聚己內酯，1?80份；潛固化劑，0.1?10份；異氰酸酯，5－30份。本發明用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料是由含有活性基團（羥基）的多元醇與異氰酸酯基團（NCO）共聚制備，聚合物鏈末端含有活性基團NCO，而NCO會與空氣中或者被粘物中的水分發生不可逆的交聯反應，從而最終獲得高的粘接強度。

技術領域

本發明涉及一種打印材料，具體是一種用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料及制備方法。

背景技術

3D打印（3D printing），即快速成型技術的一種，也稱為增材制造技術，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術，被稱為“具有工業革命意義的制造技術”。

3D打印通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型，后逐漸用于一些產品的直接制造，已經有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。目前國內3D打印材料生產成本較高，且還存在強度、韌性不夠好的缺點，因此，市場上亟需一種生產成本低、強度高、韌性高的3D打印材料。

PUR(Polyurethane Reactive)，中文全稱為濕氣固化反應型聚氨酯熱熔膠。主要成分是端異氰酸酯聚氨酯預聚體，PUR的粘接性和韌性(彈性)可調節，并有著優異的粘接強度，耐溫性，耐化學腐蝕性和耐老化性。近年來已成為膠粘劑產業的重要品種之一。現廣泛應用于包裝，木材加工，汽車，紡織，機電，航空航天等國民經濟領域。

發明內容

本發明提供了一種用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料及制備方法。

本發明提供的技術方案為：一種用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料，其特征在于：按質量份數計，包括：聚酯多元醇，10－70份；聚醚多元醇，5－65份；聚己內酯，1-80份；潛固化劑，0.1-10份；異氰酸酯，5－30份。本發明用于3D打印的反應型聚氨酯熱熔材料是由含有活性基團（羥基）的多元醇與異氰酸酯基團（NCO）共聚制備，聚合物鏈末端含有活性基團NCO，而NCO會與空氣中或者被粘物中的水分發生不可逆的交聯反應，從而最終獲得高的粘接強度。

本發明所述聚酯多元醇為己二酸-1,6-己二醇酯（PHA），己二酸-1,4-丁二醇酯（PBA），己二酸一縮二乙二醇酯，癸二酸-1,4-丁二醇酯，癸二酸-1,6-己二醇酯，鄰苯二甲酸-1,4-丁二醇酯中的一種或者幾種。這類聚酯多元醇具有快速結晶速率，其具有快速定位的作用。

本發明所述聚醚多元醇是聚氧化丙烯二醇、聚四氫呋喃二醇、四氫呋喃氧化丙烯共聚二醇中的一種或幾種。這類聚醚多元醇具有降低體系的黏度，是的操作更加方便作用。

本發明所述聚己內酯的分子量為500-1000000。

本發明所述聚己內酯的分子量為2000-100000。

本發明所述潛固化劑為惡唑烷和亞胺中的一種或幾種。

本發明所述惡唑烷為3-羥乙基-1、3-噁唑烷、2-異丙基-3-羥乙基-1、3-噁唑烷、2-苯基-3-羥乙基-1、3-噁唑烷中的一種或多種，亞胺為二苯甲胺酮亞胺和水楊醛亞胺中的一種或多種。惡唑烷可以先于NCO基團和水分子反應，使的產品可厚涂，不起泡、固化速度快、貯存穩定性好。

本發明所述異氰酸酯為脂環族的二異氰酸酯和芳香族的二異氰酸酯中的一種或幾種。

本發明所述脂環族的二異氰酸酯為異佛爾酮二異氰酸酯（IPDI），芳香族的二異氰酸酯為二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）和甲苯二異氰酸酯（TDI）中的一種或幾種。異氰酸酯與聚酯和聚醚多元醇的OH基團反應，從而反應成大分子高聚物。