CN106220897A - 一种纤维复合基3d打印材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料，纤维基体70~90份；玻纤相容剂2~6份；偶联剂0.5~1.2份；抗氧化剂3~5份；热稳定剂5~8份；超微细填料8~12份；润滑剂1.2~2.5份；粘合剂3~6份；硬质聚氨基甲酸酯0.1~0.5份；所述纤维基体为纤维B、碳纤维、玻璃纤维、竹纤维、陶瓷羟甲基纤维五种的组合。本发明获得的3D打印材料，相较于其它塑料3D打印材料更坚固、更有韧性和更耐热，强度和硬度增强了30％，使得3D打印后的产品在不需要任何化学或机械加工就可以直接投入使用。

Description

一种纤维复合基3D打印材料
技术领域
本发明属于3D打印耗材技术领域，具体涉及一种纤维复合基3D打印材料。
背景技术
3D打印是一种快速成型技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统制造技术相比，3D打印不必预先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。
材料是3D打印的物质基础，也是当前制约3D打印发展的瓶颈因素，如何不断丰富3D打印材料家族成员是3D打印技术发展的方向。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维复合基3D打印材料，相较于其它塑料3D打印材料更坚固、更有韧性和更耐热，强度和硬度增强了30％，使得3D打印后的产品在不需要任何化学或机械加工就可以直接投入使用。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料，
纤维基体 70～90份
玻纤相容剂 2～6份
偶联剂 0.5～1.2份
抗氧化剂 3～5份
热稳定剂 5～8份
超微细填料 8～12份
润滑剂 1.2～2.5份
粘合剂 3～6份
硬质聚氨基甲酸酯 0.1～0.5份；
所述纤维基体为纤维B、碳纤维、玻璃纤维、竹纤维、陶瓷羟甲基纤维五种的组合。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述纤维基体为按以下重量百分比组合的15％纤维B、30％碳纤维、30％玻璃纤维、20％竹纤维、5％陶瓷羟甲基纤维。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述玻纤相容剂为带极性基团的乙撑双脂肪酸胺。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述偶联剂为钛酸值酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述抗氧化剂为按以下重量百分比组合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的亚磷酸一苯二异辛酯。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述热稳定剂为月桂酸钙皂、月桂酸锌皂、亚磷酸酯、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂中的一种。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述超微细填料为细度均在1.2～3.6um的碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的一种。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述润滑剂为硬脂酸酸胺、芥酸酞胺、蓖麻油酸酞胺中的一种。
本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述粘合剂为醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶中的一种。
本发明的有益效果是:
其一、本发明获得的3D打印材料，相较于其它塑料3D打印材料更坚固、更有韧性和更耐热，强度和硬度增强了30％，使得3D打印后的产品在不需要任何化学或机械加工就可以直接投入使用；
其二、形成打印材料的整体组份，尤其在组份中加入了硬质聚氨基甲酸酯可以进一步提高材料的表面光泽度和力学性能，材料经测试拉伸强度最高能达15MPa，弯曲强度最高能到9Mpa，厚度薄到0.25mm的物件也不容易断裂，特别适合于打印一些耐磨、耐腐蚀的机械部件；
其三、获得的3D打印材料易于生物降解，不会对环境造成二次污染，同时生产过程中可以通过各工艺参数的控制做到没有有毒、有害物质产生。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例中公开了一种纤维复合基3D打印材料，包括以下重量份数的原料，
按以下重量百分比组合的15％纤维B、30％碳纤维、30％玻璃纤维、20％竹纤维、5％陶瓷羟甲基纤维 70份
玻纤相容剂 2份
偶联剂 0.5份
抗氧化剂 3份
热稳定剂 5份
超微细填料 8份
润滑剂 1.2份
粘合剂 3份
硬质聚氨基甲酸酯0.1份。
其中，各助剂的具体组成成分如下：
所述玻纤相容剂优选带极性基团的乙撑双脂肪酸胺；
所述偶联剂为钛酸值酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂；
所述抗氧化剂为按以下重量百分比组合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的亚磷酸一苯二异辛酯；
所述热稳定剂为月桂酸钙皂、月桂酸锌皂、亚磷酸酯、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂中的一种；
所述超微细填料为细度均在1.2～3.6um的碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的一种；
所述润滑剂为硬脂酸酸胺、芥酸酞胺、蓖麻油酸酞胺中的一种；
所述粘合剂为醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶中的一种。
实施例二
本实施例中公开了一种纤维复合基3D打印材料，包括以下重量份数的原料，
按以下重量百分比组合的15％纤维B、30％碳纤维、30％玻璃纤维、20％竹纤维、5％陶瓷羟甲基纤维 80份
玻纤相容剂 4份
偶联剂 0.8份
抗氧化剂 4份
热稳定剂 6.5份
超微细填料 10份
润滑剂 1.8份
粘合剂 4.5份
硬质聚氨基甲酸酯0.3份。
其中，各助剂的具体组成成分如下：
所述玻纤相容剂优选带极性基团的乙撑双脂肪酸胺；
所述偶联剂为钛酸值酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂；
所述抗氧化剂为按以下重量百分比组合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的亚磷酸一苯二异辛酯；
所述热稳定剂为月桂酸钙皂、月桂酸锌皂、亚磷酸酯、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂中的一种；
所述超微细填料为细度均在1.2～3.6um的碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的一种；
所述润滑剂为硬脂酸酸胺、芥酸酞胺、蓖麻油酸酞胺中的一种；
所述粘合剂为醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶中的一种。
实施例三
本实施例中公开了一种纤维复合基3D打印材料，包括以下重量份数的原料，
按以下重量百分比组合的15％纤维B、30％碳纤维、30％玻璃纤维、20％竹纤维、5％陶瓷羟甲基纤维 90份
玻纤相容剂 6份
偶联剂 1.2份
抗氧化剂 5份
热稳定剂 8份
超微细填料 12份
润滑剂 2.5份
粘合剂 6份
硬质聚氨基甲酸酯 0.5份。
其中，各助剂的具体组成成分如下：
所述玻纤相容剂优选带极性基团的乙撑双脂肪酸胺；
所述偶联剂为钛酸值酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂；
所述抗氧化剂为按以下重量百分比组合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的亚磷酸一苯二异辛酯；
所述热稳定剂为月桂酸钙皂、月桂酸锌皂、亚磷酸酯、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂中的一种；
所述超微细填料为细度均在1.2～3.6um的碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的一种；
所述润滑剂为硬脂酸酸胺、芥酸酞胺、蓖麻油酸酞胺中的一种；
所述粘合剂为醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶中的一种。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：包括以下重量份数的原料，
所述纤维基体为纤维B、碳纤维、玻璃纤维、竹纤维、陶瓷羟甲基纤维五种的组合。
2.根据权利要求1所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述纤维基体为按以下重量百分比组合的15％纤维B、30％碳纤维、30％玻璃纤维、20％竹纤维、5％陶瓷羟甲基纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述玻纤相容剂为带极性基团的乙撑双脂肪酸胺。
4.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述偶联剂为钛酸值酯偶联剂或者铝酸酯偶联剂。
5.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述抗氧化剂为按以下重量百分比组合的70％～85％的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚和15％～30％的亚磷酸一苯二异辛酯。
6.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述热稳定剂为月桂酸钙皂、月桂酸锌皂、亚磷酸酯、脂肪酸钙皂、脂肪酸锌皂中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述超微细填料为细度均在1.2～3.6um的碳酸钙、滑石粉、钛白粉中的一种。
8.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述润滑剂为硬脂酸酸胺、芥酸酞胺、蓖麻油酸酞胺中的一种。
9.根据权利要求1或2所述的一种纤维复合基3D打印材料，其特征在于：所述粘合剂为醋酸乙烯树脂、丙烯酸树脂、氯化橡胶中的一种。
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