一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料及其制備方法和制品技術

本發明專利技術公開了一種用于3D打印的電子輻照交聯聚合物材料及其制備方法和制品，所述材料包括如下組分：聚合物樹脂100重量份，輻射敏化劑0.5-5重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，粉體1-20重量份，顏料1-10重量份。本發明專利技術是通過加入輻照敏化劑，利用電子束輻照，使聚合物樹脂在3D打印過程中發生交聯，形成三維網絡結構，對成型材料的耐熱性、耐化學腐蝕性和機械強度都有很大程度的提高，使聚合物樹脂在3D打印材料中具有更加廣闊的應用前景。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種用于3D打印的電子輻照交聯聚合物材料及其制備方法和制品，所述材料包括如下組分：聚合物樹脂100重量份，輻射敏化劑0.5-5重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，粉體1-20重量份，顏料1-10重量份。本專利技術是通過加入輻照敏化劑，利用電子束輻照，使聚合物樹脂在3D打印過程中發生交聯，形成三維網絡結構，對成型材料的耐熱性、耐化學腐蝕性和機械強度都有很大程度的提高，使聚合物樹脂在3D打印材料中具有更加廣闊的應用前景。【專利說明】一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料及其制備方法和制品
本專利技術涉及一種用于3D打印的材料及其制備方法和制品，具體涉及一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料及其制備方法和制品。
技術介紹
3D打印是一種新興的快速成型技術，以計算機三維設計模型為藍本，利用激光燒結，加熱熔融等方式將金屬、陶瓷粉末或聚合物等材料，通過計算機數字軟件程序控制，逐層堆積粘結成型，從而制造出實體產品。3D打印簡單來說，可以看作是2D打印技術在空間上的疊加。使用固體粉末或聚合物熔體等材料作為打印“油墨”，通過計算機建模設計，精確控制產品的精度和尺寸。這種打印技術相比于傳統的成型技術，不需要復雜的模具和工藝，設備小巧，程序由計算機控制，操作簡便，因而受到的關注越來越多，逐漸在生物、醫學、建筑、航空等領域開拓了廣闊的應用空間，尤其適合小批量，個性化，結構復雜的中空部件。目前，熔融層積成型技術是最為常用的3D打印技術，通常使用尼龍、ABS等熱塑性樹脂，在高溫下熔融后，進行打印，逐層沉積固化，形成最終產品。然而，這類熱塑性 樹脂通常為線性結構聚合物，打印出的產品耐熱性和剛性均較差，限制了其應用范圍。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物。本專利技術的另一個目的在于提供一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料，其由上述組合物制得。本專利技術的第三個目的在于提供一種上述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料的制備方法。本專利技術的第四個目的在于提供一種制品，其由上述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料通過3D打印制得。本專利技術的第五個目的在于提供一種上述制品的制備方法。本專利技術的第六個目的在于提供一種上述用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物或材料的用途。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案:一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物，其包括以下組分:【權利要求】1.一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物，其包括以下組分:聚合物樹脂 100重量份，輻射敏化劑 0.5-5重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，粉體1-20重量份，顏料1-10重量份; 優選地，所述組合物由以下組分組成: 聚合物樹脂 100重量份，輻射敏化劑 0.5-5重量份，優選1-3重量份，抗氧劑0.1-0.5重量份，優選0.2-0.4重量份， 粉體1-20重量份，優選5-20重量份， 顏料1-10重量份，優選3-8份， 其他助劑 0- 2重量份。2.根據權利要求1所述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物，其特征在于，所述的聚合物樹脂為線性熱塑性樹脂，優選地，所述線性熱塑性樹脂選自聚烯烴(如PE、PP、PVC、PS等)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚酯(如PET、PBT、PCL、PLA等)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、丁苯透明抗沖樹脂(K樹脂)、聚丙烯酸酯中的一種或多種，所述聚合物樹脂的重均分子量為I萬-50萬，優選5萬-20萬； 優選的，所述輻射敏化劑選自三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基異氰脲酸酯、三甲代丙烯基異氰酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、苯均三酸三烯丙酯、二烯丙基異氰酸酯、間苯二甲酸二丙烯酯、雙馬來酰亞胺、二甲基丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯中的一種或多種； 優選的，所述抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1096、主抗氧劑1098與亞磷酸酯類抗氧劑互配物和抗氧劑168中的一種或多種。其中，抗氧劑1010是指:四季戊四醇酯；抗氧劑1096是指:IRGAN0XB-1096 ;主抗氧劑1098是指:(N, N’ -雙-(3- (3, 5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸基)己二胺)；抗氧劑168是指:二亞磷酸酯； 優選的，所述粉體為無機粉體；所述無機粉體選自金屬單質顆粒、金屬氧化物顆粒、非金屬單質顆粒、鹵化銀顆粒、碳酸鹽顆粒、磷酸鹽顆粒、硅酸鹽顆粒以及粘土類顆粒中的一種或多種； 優選的，所述的顏料為無機彩色顏料；所述無機彩色顏料選自鉻酸鹽顏料(如鉛鉻黃、鑰鉻橙等)、鎘系顏料(如鎘黃、鎘紅等)、鐵系顏料(如鐵黃、鐵紅等)、綠色顏料(如鉻綠、氧化鉻綠等)和藍色顏料(如鐵藍、群青等)中的一種或多種； 優選地，所述的其他助劑是適合于3D打印的組合物用助劑，例如脫氣劑和/或增塑劑。3.一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料，其由權利要求1或2所述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物制得； 優選地，所述材料通過包括如下步驟的方法制得: 將100重量份的聚合物樹脂，0.5-5重量份的輻射敏化劑，0.1-0.5重量份的抗氧劑，1-20重量份的粉體，1-10重量份的顏料用單螺桿擠出機混合均勻，擠出加工成細絲； 更優選地，所述材料通過包括如下步驟的方法制得: 將100重量份的聚合物樹脂，0.5-5重量份的輻射敏化劑，0.1-0.5重量份的抗氧劑，1-20重量份的粉體，1-10重量份的顏料和0-2重量份的其他助劑用單螺桿擠出機混合均勻，擠出加工成細絲； 還更優選地，所述細絲的直徑為1-3_(優選2_)，直徑誤差在5%以內； 優選地，所述單螺桿擠出機的螺桿直徑為70mm，長徑比為20:1，擠出機溫度依次設定為:185-195°C，190-20(TC，195-205°C，200-21(TC，195-205?，模頭溫度 215-225?。4.一種權利要求3所述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料的制備方法，包括如下步驟: 將100重量份的聚合物樹脂，0.5-5重量份的輻射敏化劑，0.1-0.5重量份的抗氧劑，1-20重量份的粉體，1-10重量份的顏料用單螺桿擠出機混合均勻，擠出加工成細絲；優選地，所述方法包括如下步驟: 將100重量份的聚合物樹脂，0.5-5重量份的輻射敏化劑，0.1-0.5重量份的抗氧劑，1-20重量份的粉體，1-10重量份的顏料和0-2重量份的其他助劑用單螺桿擠出機混合均勻，擠出加工成細絲； 更優選地，所述細絲的直徑為l_3mm(優選2mm)，直徑誤差在5%以內； 還更優選地，所述單螺桿擠出機的螺桿直徑為70mm，長徑比為20:1，擠出機溫度依次設定為:185-195°C，190-200°C，195-205°C，200-210°C，195-205°C，模頭溫度 215-225。。。5.一種制品，其由權利要求3所述的用于3D打印的電子輻射交聯聚合物材料通過3D打印制得。6.權利要求5所述的制品的制備方法，其包括將上述的用于3D打印的電子輻射交本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于3D打印的電子輻射交聯聚合物組合物，其包括以下組分：優選地，所述組合物由以下組分組成：

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈衡，朱唐，郭靖，趙寧，徐堅，孫文華，董金勇，李春成，符文鑫，林學春，馬永梅，
申請(專利權)人：中國科學院化學研究所，
類型：發明
國別省市：北京;11