[發明專利]一種可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法

在審

• 申請號: 202010248021.0
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111469398A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 翟文濤;李夢雅;趙丹
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C64/314;B33Y10/00;B33Y40/10
• 代理公司: 廣州市深研專利事務所(普通合伙) 44229
• 代理人: 姜若天

1.一種可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟（A）將聚合物絲材放置于高壓釜中，浸漬高壓流體至高壓流體在聚合物絲材中達到溶解平衡；

步驟（B）打開高壓釜，將含有高壓流體的聚合物絲材轉移出高壓釜，控制解吸附時間、解吸附溫度和解吸附速率，得到高壓流體含量可控的浸漬聚合物絲材；

步驟（C）將解吸附后的高壓流體浸漬聚合物絲材經低溫冷卻、干燥、塑料袋密封后放入冷凍環境中儲存；

步驟（D）將冷凍的浸漬聚合物絲材升溫至室溫，放入絲盤中，控制浸漬聚合物絲狀的打印時間和高壓流體含量變化，經FDM打印得到具有多孔結構的3D打印制件。

2.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于所述的高壓流體為高壓N₂流體和CO₂流體。

3.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，所述解吸附時間為0.1~30h，所述解吸附溫度為0~50℃，高壓流體在室溫20℃時的解吸附擴散速率小于10^-7cm²/s，在0℃時的解吸附擴散速率小于10^-8cm²/s，在-18℃時的解吸附擴散速率小于10^-9cm²/s。

4.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于步驟（B）所述含有高壓流體的聚合物絲材中高壓流體的重量含量為0.5~15%。

5.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，步驟（C）所述低溫冷卻的溫度為0~10℃，所述冷凍環境的溫度為-20~-10℃，冷凍時間為1~15天。

6.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，步驟（D）所述升溫的速率為1~5℃/min，所述高壓流體含量變化不高于5%，所述打印時間為1~10h。

7.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，所述聚合物絲材為高性能聚合物絲材或高性能聚合物復合材料絲材；所述高性能聚合物絲材為PEI、PI、PES、PSU或PEEK，所述高性能聚合物復合材料絲材為PEI/石墨烯、PEEK/碳納米管或PEEK/NaCl。

8.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，步驟（A）中先將聚合物絲材在有機溶劑中浸漬達到溶解度平衡，再放置于高壓釜中。

9.根據權利要求8所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，所述有機溶劑為乙醇、丁醇、丙酮、丁烷或戊烷，有機溶劑的平衡溶解度為10~30wt%。

10.根據權利要求1所述的可長時間打印聚合物高壓流體熔融絲材的方法，其特征在于，所述高壓流體的壓力為1~20MPa，溫度為30~80℃。