[發明專利]壓電復合長絲及其在增材制造中的用途

在審

• 申請號: 202210266346.0
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN115109406A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: S·J·維拉;朱昱潔
• 申請（專利權）人: 施樂公司
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08K3/24;C08L67/04;C08L27/16;C08L53/02;B29C64/118;B29C48/05;B33Y70/10;B33Y10/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 周志明;郭丹

1.一種復合長絲，包含：

分散在熱塑性聚合物中的多個壓電微粒；

其中所述復合長絲能夠與熔絲制造相容并具有能夠與熔絲制造相容的長度和直徑，并且所述壓電微粒基本上是非團聚的并沿著所述復合長絲的所述長度分散。

2.根據權利要求1所述的復合長絲，其中所述壓電微粒以足夠的量存在，使得所述復合長絲能夠被打印為單層薄膜，如使用APC國際寬范圍d₃₃測量儀所測量的，所述單層薄膜在極化之后在約200微米的膜厚度下具有約1pC/N或更大的d₃₃值。

3.根據權利要求1所述的復合長絲，其中所述壓電微粒具有約10微米或更小的平均粒度。

4.根據權利要求1所述的復合長絲，其中所述壓電微粒占所述復合長絲的約10體積％至約85體積％。

5.根據權利要求1所述的復合長絲，其中所述壓電微粒包含選自由以下項組成的組的壓電材料：鋯鈦酸鉛、摻雜鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛、鈮鎂酸鉛鈦酸鉛、鈮酸鉀鈉、鈦酸銅鈣、鈦酸鉍鈉、磷酸鎵、石英、電氣石以及它們的任何組合。

6.根據權利要求1所述的復合長絲，其中所述熱塑性聚合物包括選自由以下項組成的組的聚合物：聚酰胺、聚己內酯、聚乳酸、聚苯乙烯、聚(苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯)(SIS)、聚(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯)(SEBS)、聚(苯乙烯-丁烯-苯乙烯)(SBS)、高抗沖聚苯乙烯、熱塑性聚氨酯、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(乙烯基吡咯烷-乙酸乙烯酯)、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚甲醛、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺、聚乙烯、聚環氧乙烷、聚苯硫醚、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚(四氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯-六氟丙烯)、它們的任何共聚物以及它們的任何組合。

7.一種方法，包括：

形成包含熱塑性聚合物和多個壓電微粒的熔體；

任選地在攪拌下將所述熔體共混以形成具有分布在其中的所述壓電微粒的熔融共混物；以及

擠出所述熔融共混物以形成復合長絲，所述復合長絲包含分散在所述熱塑性聚合物中的所述多個壓電微粒，其中所述復合長絲能夠與熔絲制造相容并具有能夠與熔絲制造相容的長度和直徑，并且所述壓電微粒基本上是非團聚的并沿著所述復合長絲的所述長度分散；并且

其中形成、共混和擠出相繼發生或同時發生。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述壓電微粒以足夠的量存在，使得所述復合長絲能夠被打印為單層薄膜，如使用APC國際寬范圍d₃₃測量儀所測量的，所述單層薄膜在極化之后在約200微米的單層膜厚度下具有約1pC/N或更大的d₃₃值。

9.根據權利要求7所述的方法，其中所述壓電微粒具有約10微米或更小的平均粒度。

10.根據權利要求7所述的方法，其中所述壓電微粒占所述復合長絲的約10體積％至約85體積％。

11.根據權利要求7所述的方法，其中所述壓電微粒包含選自由以下項組成的組的壓電材料：鋯鈦酸鉛、摻雜鋯鈦酸鉛、鈦酸鋇、鈦酸鉛、鈮鎂酸鉛、鈮鎂酸鉛鈦酸鉛、鈮酸鉀鈉、鈦酸銅鈣、鈦酸鉍鈉、磷酸鎵、石英、電氣石以及它們的任何組合。