CN107312331A - 一种化工制造业用耐热高强度3d打印材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料包括改性聚苯硫醚、ABS树脂、尼龙66、环氧丙烯酸树脂、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙烯‑辛烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚芳醚腈、聚砜、碳纤维、玄武岩纤维、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油、氯化石蜡、异氰酸酯、偏硼酸钠、聚磷酸铵、聚硅氧烷、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂、消泡剂、相容剂、硅烷偶联剂KH‑570、改性填料和改性助剂。本发明的3D打印材料具有优异的耐热性和强度。

Description

一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料
技术领域
本发明涉及3D打印材料的技术领域，尤其涉及一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料。
背景技术
聚苯硫醚是一种高性能的热塑性工程塑料，由苯环和硫原子交替形成刚性链段结构，具有优异的物理化学性能如模量大、刚性大，并且具有优良的热稳定性、化学稳定性、尺寸稳定性、阻燃性和抗衰老性以及良好的加工性能。聚苯硫醚材料广泛应用于环保行业、汽车行业、化工行业、航空航天和电子电气等领域，然而，在化工制造业领域，聚苯硫醚自身缺陷与默写特点如较低的玻璃化转变温度、较高的熔融温度、脆性大、较低的强度及电绝缘性限制了其应用。除此之外，聚苯硫醚在常温下几乎不溶于任何普通有机溶剂，极大地限制了其功能性材料的制备。
而聚苯硫醚作为3D打印材料中的一种，其耐热性和强度无法满足实际使用时的需求，故此亟需设计一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，具有优异的耐热性，力学性能和强度。
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80-120份、ABS树脂20-40份、尼龙66 4-9份、环氧丙烯酸树脂2-8份、三元乙丙橡胶4-6份、环氧树脂2-5份、乙烯-辛烯共聚物3-6份、聚甲基丙烯酸甲酯4-8份、聚乙烯2-5份、聚丙烯4-9份、高密度聚乙烯2-5份、聚对苯二甲酸丁二酯4-8份、聚芳醚腈2-5份、聚砜1-4份、碳纤维3-6份、玄武岩纤维3-9份、纳米碳酸钙4-5份、纳米二氧化硅2-5份、二甲基硅油1-5份、氯化石蜡4-8份、异氰酸酯3-5份、偏硼酸钠2-8份、聚磷酸铵2-4份、聚硅氧烷1-6份、硬脂酸钠2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-4份、抗氧剂1-4份、消泡剂3-5份、相容剂2-5份、硅烷偶联剂KH-570 5-15份、改性填料5-15份、改性助剂4-9份。
优选地，改性聚苯硫醚的原料按重量份包括：聚苯硫醚3-9份、浓硫酸5-15份、二亚硫酸钠2-6份、羟基型多壁碳纳米管3-9份、正丁基锂2-5份、环己烷1-4份、环氧氯丙烷2-5份、1-氯奈3-6份、二环己基二亚胺4-8份、N,N-二甲基甲酰2-8份。
优选地，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将聚苯硫醚和浓硫酸混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌20-40min，然后升温至60-70℃，保温1-3h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加二亚硫酸钠混合均匀，于450-650r/min转速搅拌20-40min得到物料a；将羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声2-4h，然后加入正丁基锂和环己烷混合均匀，氮气气氛中超声0.5-1.5h，然后加入环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、1-氯奈、二环己基二亚胺和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌20-40min，洗涤后于70-90℃真空干燥2-4h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
优选地，改性助剂的原料按重量份包括：纳米二氧化硅5-15份、纳米陶瓷粉6-9份、芳纶纤维2-5份、氧化石墨烯6-9份、滑石粉2-5份、纳米二氧化钛3-6份、硬脂酸锌1-4份、氧化镁2-5份、三氧化二锑2-5份、盐酸溶液3-6份、氨基甲酸酯2-5份、丙烯酸异丙酯1-3份、十六烷基三甲基溴化铵4-8份、钛酸值偶联剂2-5份、木质纤维4-8份。
优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：将纳米二氧化硅、纳米陶瓷粉、芳纶纤维、氧化石墨烯、滑石粉、纳米二氧化钛、硬脂酸锌、氧化镁和三氧化二锑放入煅烧炉中在820-920℃下煅烧2-5h，冷却后放入盐酸溶液中浸泡1-3h，过滤取出，用清水洗净，于80-110℃真空干燥2-4h，粉碎后过120-160目筛得到物料A，然后向物料A中计入氨基甲酸酯、丙烯酸异丙酯、十六烷基三甲基溴化铵、钛酸值偶联剂和木质纤维混合均匀，升温至150-250℃，保温2-4h，于380-460r/min转速搅拌20-60min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
优选地，改性填料的原料按重量份包括：硼酸锌3-6份、纳米石墨4-8份、炭黑2-5份、重晶石粉3-6份、纳米氢氧化铝4-9份、多聚磷酸铝2-5份、硬脂酸铝1-4份、氢氧化铝3-9份、水合肼3-6份、羧基丁腈胶乳4-8份、硅烷偶联剂KH-560 5-8份。
优选地，改性填料按如下工艺进行制备：将硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、硬脂酸铝、氢氧化铝和水合肼混合均匀，于65-75℃搅拌10-12h，然后加入羧基丁腈胶乳混合均匀，于5500-6500r/min转速下搅拌2-4h，升温至90-100℃，保温0.5-1.5h，加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至120-140℃，保温1-3h，于650-850r/min转速搅拌20-50min，洗涤，抽滤，于45-55℃烘箱中干燥1-4h，冷却至室温得到改性填料。
本发明的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料包括改性聚苯硫醚、ABS树脂、尼龙66、环氧丙烯酸树脂、三元乙丙橡胶、环氧树脂、乙烯-辛烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、高密度聚乙烯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚芳醚腈、聚砜、碳纤维、玄武岩纤维、纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、二甲基硅油、氯化石蜡、异氰酸酯、偏硼酸钠、聚磷酸铵、聚硅氧烷、硬脂酸钠、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂、消泡剂、相容剂、硅烷偶联剂KH-570、改性填料和改性助剂。本发明的3D打印材料具有优异的耐热性和强度。其中改性聚苯硫醚通过将聚苯硫醚和浓硫酸混合均匀，搅拌，然后升温，保温，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加二亚硫酸钠混合均匀，搅拌得到物料a；将羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声，然后加入正丁基锂和环己烷混合均匀，氮气气氛中超声，然后加入环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、1-氯奈、二环己基二亚胺和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌，洗涤后于真空干燥，冷却至室温得到改性聚苯硫醚，运用到本发明的3D打印材料中，使得本发明的3D打印材料具有优异的耐热和强度。其中改性助剂通过将纳米二氧化硅、纳米陶瓷粉、芳纶纤维、氧化石墨烯、滑石粉、纳米二氧化钛、硬脂酸锌、氧化镁和三氧化二锑放入煅烧炉中煅烧，冷却后放入盐酸溶液中浸泡，过滤取出，用清水洗净，真空干燥，粉碎后过筛得到物料A，然后向物料A中计入氨基甲酸酯、丙烯酸异丙酯、十六烷基三甲基溴化铵、钛酸值偶联剂和木质纤维混合均匀，升温，保温，搅拌，冷却至室温，研磨得到改性助剂，运用到本发明的3D打印材料中，使得本发明的3D打印材料具有优异的耐热性和强度。改性填料通过将硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、硬脂酸铝、氢氧化铝和水合肼混合均匀，搅拌，然后加入羧基丁腈胶乳混合均匀，搅拌，升温，保温，加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温，保温，搅拌，洗涤，抽滤，烘箱中干燥，冷却至室温得到改性填料，运用到本发明的3D打印材料中，使得本发明的3D打印材料具有优异的耐热和强度，韧性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
具体实施方式中，改性聚苯硫醚的重量份可以为80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；ABS树脂的重量份可以为20份、25份、30份、35份、40份；尼龙66的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；环氧丙烯酸树脂的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；三元乙丙橡胶的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份；环氧树脂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；乙烯-辛烯共聚物的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；聚甲基丙烯酸甲酯的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；聚乙烯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚丙烯的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；高密度聚乙烯的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚对苯二甲酸丁二酯的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；聚芳醚腈的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；聚砜的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；碳纤维的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；玄武岩纤维的重量份可以为3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；纳米碳酸钙的重量份可以为4份、4.1份、4.2份、4.3份、4.4份、4.5份、4.6份、4.7份、4.8份、4.9份、5份；纳米二氧化硅的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二甲基硅油的重量份可以为1份、2份、3份、4份、5份；氯化石蜡的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；异氰酸酯的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；偏硼酸钠的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；聚磷酸铵的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份；聚硅氧烷的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；硬脂酸钠的重量份可以为2份、3份、4份、5份、6份；十二烷基苯磺酸钠的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；抗氧剂的重量份可以为1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；消泡剂的重量份可以为3份、3.5份、4份、4.5份、5份；相容剂的重量份可以为2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硅烷偶联剂KH-570的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；改性填料的重量份可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；改性助剂的重量份可以为4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份。
实施例1
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚100份、ABS树脂30份、尼龙66 6.5份、环氧丙烯酸树脂5份、三元乙丙橡胶5份、环氧树脂3.5份、乙烯-辛烯共聚物4.5份、聚甲基丙烯酸甲酯6份、聚乙烯3.5份、聚丙烯6.5份、高密度聚乙烯3.5份、聚对苯二甲酸丁二酯6份、聚芳醚腈3.5份、聚砜2.5份、碳纤维4.5份、玄武岩纤维6份、纳米碳酸钙4.5份、纳米二氧化硅3.5份、二甲基硅油3份、氯化石蜡6份、异氰酸酯4份、偏硼酸钠5份、聚磷酸铵3份、聚硅氧烷3.5份、硬脂酸钠4份、十二烷基苯磺酸钠2.5份、抗氧剂2.5份、消泡剂4份、相容剂3.5份、硅烷偶联剂KH-570 10份、改性填料10份、改性助剂6.5份。
改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：按重量份将6份聚苯硫醚和10份浓硫酸混合均匀，于950r/min转速搅拌30min，然后升温至65℃，保温2h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加4份二亚硫酸钠混合均匀，于550r/min转速搅拌30min得到物料a；将6份羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声3h，然后加入3.5份正丁基锂和2.5份环己烷混合均匀，氮气气氛中超声1h，然后加入3.5份环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、4.5份1-氯奈、6份二环己基二亚胺和5份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌30min，洗涤后于80℃真空干燥3h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将10份纳米二氧化硅、7.5份纳米陶瓷粉、3.5份芳纶纤维、7.5份氧化石墨烯、3.5份滑石粉、4.5份纳米二氧化钛、2.5份硬脂酸锌、3.5份氧化镁和3.5份三氧化二锑放入煅烧炉中在870℃下煅烧3.5h，冷却后放入4.5份盐酸溶液中浸泡2h，过滤取出，用清水洗净，于95℃真空干燥3h，粉碎后过140目筛得到物料A，然后向物料A中计入3.5份氨基甲酸酯、2份丙烯酸异丙酯、6份十六烷基三甲基溴化铵、3.5份钛酸值偶联剂和6份木质纤维混合均匀，升温至200℃，保温3h，于420r/min转速搅拌40min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备：按重量份将4.5份硼酸锌、6份纳米石墨、3.5份炭黑、4.5份重晶石粉、6.5份纳米氢氧化铝、3.5份多聚磷酸铝、2.5份硬脂酸铝、6份氢氧化铝和4.5份水合肼混合均匀，于70℃搅拌11h，然后加入6份羧基丁腈胶乳混合均匀，于6000r/min转速下搅拌3h，升温至95℃，保温1h，加入6.5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至130℃，保温2h，于750r/min转速搅拌35min，洗涤，抽滤，于50℃烘箱中干燥2.5h，冷却至室温得到改性填料。
实施例2
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80份、ABS树脂40份、尼龙66 4份、环氧丙烯酸树脂8份、三元乙丙橡胶4份、环氧树脂5份、乙烯-辛烯共聚物3份、聚甲基丙烯酸甲酯8份、聚乙烯2份、聚丙烯9份、高密度聚乙烯2份、聚对苯二甲酸丁二酯8份、聚芳醚腈2份、聚砜4份、碳纤维3份、玄武岩纤维9份、纳米碳酸钙4份、纳米二氧化硅5份、二甲基硅油1份、氯化石蜡8份、异氰酸酯3份、偏硼酸钠8份、聚磷酸铵2份、聚硅氧烷6份、硬脂酸钠2份、十二烷基苯磺酸钠4份、抗氧剂1份、消泡剂5份、相容剂2份、硅烷偶联剂KH-570 15份、改性填料5份、改性助剂9份。
改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：按重量份将3份聚苯硫醚和15份浓硫酸混合均匀，于850r/min转速搅拌40min，然后升温至60℃，保温3h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加2份二亚硫酸钠混合均匀，于650r/min转速搅拌20min得到物料a；将9份羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声2h，然后加入5份正丁基锂和1份环己烷混合均匀，氮气气氛中超声1.5h，然后加入2份环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、6份1-氯奈、4份二环己基二亚胺和8份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌20min，洗涤后于90℃真空干燥2h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份纳米二氧化硅、9份纳米陶瓷粉、2份芳纶纤维、9份氧化石墨烯、2份滑石粉、6份纳米二氧化钛、1份硬脂酸锌、5份氧化镁和2份三氧化二锑放入煅烧炉中在920℃下煅烧2h，冷却后放入6份盐酸溶液中浸泡1h，过滤取出，用清水洗净，于110℃真空干燥2h，粉碎后过160目筛得到物料A，然后向物料A中计入2份氨基甲酸酯、3份丙烯酸异丙酯、4份十六烷基三甲基溴化铵、5份钛酸值偶联剂和4份木质纤维混合均匀，升温至250℃，保温2h，于460r/min转速搅拌20min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备：按重量份将3份硼酸锌、8份纳米石墨、2份炭黑、6份重晶石粉、4份纳米氢氧化铝、5份多聚磷酸铝、1份硬脂酸铝、9份氢氧化铝和3份水合肼混合均匀，于75℃搅拌10h，然后加入8份羧基丁腈胶乳混合均匀，于5500r/min转速下搅拌4h，升温至90℃，保温1.5h，加入5份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至140℃，保温1h，于850r/min转速搅拌20min，洗涤，抽滤，于55℃烘箱中干燥1h，冷却至室温得到改性填料。
实施例3
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚120份、ABS树脂20份、尼龙66 9份、环氧丙烯酸树脂2份、三元乙丙橡胶6份、环氧树脂2份、乙烯-辛烯共聚物6份、聚甲基丙烯酸甲酯4份、聚乙烯5份、聚丙烯4份、高密度聚乙烯5份、聚对苯二甲酸丁二酯4份、聚芳醚腈5份、聚砜1份、碳纤维6份、玄武岩纤维3份、纳米碳酸钙5份、纳米二氧化硅2份、二甲基硅油5份、氯化石蜡4份、异氰酸酯5份、偏硼酸钠2份、聚磷酸铵4份、聚硅氧烷1份、硬脂酸钠6份、十二烷基苯磺酸钠1份、抗氧剂4份、消泡剂3份、相容剂5份、硅烷偶联剂KH-570 5份、改性填料15份、改性助剂4份。
改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：按重量份将9份聚苯硫醚和5份浓硫酸混合均匀，于1050r/min转速搅拌20min，然后升温至70℃，保温1h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加6份二亚硫酸钠混合均匀，于450r/min转速搅拌40min得到物料a；将3份羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声4h，然后加入2份正丁基锂和4份环己烷混合均匀，氮气气氛中超声0.5h，然后加入5份环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、3份1-氯奈、8份二环己基二亚胺和2份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌40min，洗涤后于70℃真空干燥4h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份纳米二氧化硅、6份纳米陶瓷粉、5份芳纶纤维、6份氧化石墨烯、5份滑石粉、3份纳米二氧化钛、4份硬脂酸锌、2份氧化镁和5份三氧化二锑放入煅烧炉中在820℃下煅烧5h，冷却后放入3份盐酸溶液中浸泡3h，过滤取出，用清水洗净，于80℃真空干燥4h，粉碎后过120目筛得到物料A，然后向物料A中计入5份氨基甲酸酯、1份丙烯酸异丙酯、8份十六烷基三甲基溴化铵、2份钛酸值偶联剂和8份木质纤维混合均匀，升温至150℃，保温4h，于380r/min转速搅拌60min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备：按重量份将6份硼酸锌、4份纳米石墨、5份炭黑、3份重晶石粉、9份纳米氢氧化铝、2份多聚磷酸铝、4份硬脂酸铝、3份氢氧化铝和6份水合肼混合均匀，于65℃搅拌12h，然后加入4份羧基丁腈胶乳混合均匀，于6500r/min转速下搅拌2h，升温至100℃，保温0.5h，加入8份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至120℃，保温3h，于650r/min转速搅拌50min，洗涤，抽滤，于45℃烘箱中干燥4h，冷却至室温得到改性填料。
实施例4
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚85份、ABS树脂35份、尼龙66 5份、环氧丙烯酸树脂7份、三元乙丙橡胶4.5份、环氧树脂4份、乙烯-辛烯共聚物4份、聚甲基丙烯酸甲酯7份、聚乙烯3份、聚丙烯8份、高密度聚乙烯3份、聚对苯二甲酸丁二酯7份、聚芳醚腈3份、聚砜3份、碳纤维4份、玄武岩纤维8份、纳米碳酸钙4.2份、纳米二氧化硅4份、二甲基硅油2份、氯化石蜡7份、异氰酸酯3.5份、偏硼酸钠7份、聚磷酸铵2.5份、聚硅氧烷5份、硬脂酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠3份、抗氧剂2份、消泡剂4.5份、相容剂3份、硅烷偶联剂KH-57012份、改性填料8份、改性助剂8份。
改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：按重量份将4份聚苯硫醚和12份浓硫酸混合均匀，于880r/min转速搅拌35min，然后升温至62℃，保温2.5h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加3份二亚硫酸钠混合均匀，于620r/min转速搅拌25min得到物料a；将8份羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声2.5h，然后加入4份正丁基锂和2份环己烷混合均匀，氮气气氛中超声1.2h，然后加入3份环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、5份1-氯奈、5份二环己基二亚胺和7份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌25min，洗涤后于78℃真空干燥2.5h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份纳米二氧化硅、8份纳米陶瓷粉、3份芳纶纤维、8份氧化石墨烯、3份滑石粉、5份纳米二氧化钛、2份硬脂酸锌、4份氧化镁和3份三氧化二锑放入煅烧炉中在900℃下煅烧3h，冷却后放入5份盐酸溶液中浸泡1.5h，过滤取出，用清水洗净，于105℃真空干燥2.5h，粉碎后过155目筛得到物料A，然后向物料A中计入3份氨基甲酸酯、2.5份丙烯酸异丙酯、5份十六烷基三甲基溴化铵、4份钛酸值偶联剂和5份木质纤维混合均匀，升温至245℃，保温2.5h，于450r/min转速搅拌25min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备：按重量份将4份硼酸锌、7份纳米石墨、3份炭黑、5份重晶石粉、5份纳米氢氧化铝、4份多聚磷酸铝、2份硬脂酸铝、8份氢氧化铝和4份水合肼混合均匀，于72℃搅拌10.5h，然后加入7份羧基丁腈胶乳混合均匀，于5800r/min转速下搅拌3.5h，升温至92℃，保温1.2h，加入6份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至135℃，保温1.5h，于820r/min转速搅拌25min，洗涤，抽滤，于52℃烘箱中干燥2h，冷却至室温得到改性填料。
实施例5
本发明提出的一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚115份、ABS树脂25份、尼龙66 8份、环氧丙烯酸树脂3份、三元乙丙橡胶5.5份、环氧树脂3份、乙烯-辛烯共聚物5份、聚甲基丙烯酸甲酯5份、聚乙烯4份、聚丙烯5份、高密度聚乙烯4份、聚对苯二甲酸丁二酯5份、聚芳醚腈4份、聚砜2份、碳纤维5份、玄武岩纤维4份、纳米碳酸钙4.8份、纳米二氧化硅3份、二甲基硅油4份、氯化石蜡5份、异氰酸酯4.5份、偏硼酸钠3份、聚磷酸铵3.5份、聚硅氧烷2份、硬脂酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠2份、抗氧剂3份、消泡剂3.5份、相容剂4份、硅烷偶联剂KH-5708份、改性填料12份、改性助剂5份。
改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：按重量份将8份聚苯硫醚和8份浓硫酸混合均匀，于1020r/min转速搅拌25min，然后升温至68℃，保温1.5h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加5份二亚硫酸钠混合均匀，于480r/min转速搅拌35min得到物料a；将4份羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声3.5h，然后加入3份正丁基锂和3份环己烷混合均匀，氮气气氛中超声0.8h，然后加入4份环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、4份1-氯奈、7份二环己基二亚胺和3份N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌35min，洗涤后于72℃真空干燥3.5h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将12份纳米二氧化硅、7份纳米陶瓷粉、4份芳纶纤维、7份氧化石墨烯、4份滑石粉、4份纳米二氧化钛、3份硬脂酸锌、3份氧化镁和4份三氧化二锑放入煅烧炉中在840℃下煅烧4h，冷却后放入4份盐酸溶液中浸泡2.5h，过滤取出，用清水洗净，于85℃真空干燥3.5h，粉碎后过125目筛得到物料A，然后向物料A中计入4份氨基甲酸酯、1.5份丙烯酸异丙酯、7份十六烷基三甲基溴化铵、3份钛酸值偶联剂和7份木质纤维混合均匀，升温至155℃，保温3.5h，于390r/min转速搅拌55min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
改性填料按如下工艺进行制备：按重量份将5份硼酸锌、5份纳米石墨、4份炭黑、4份重晶石粉、8份纳米氢氧化铝、3份多聚磷酸铝、3份硬脂酸铝、4份氢氧化铝和5份水合肼混合均匀，于68℃搅拌11.5h，然后加入5份羧基丁腈胶乳混合均匀，于6200r/min转速下搅拌2.5h，升温至98℃，保温0.8h，加入7份硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至125℃，保温2.5h，于680r/min转速搅拌45min，洗涤，抽滤，于48℃烘箱中干燥3h，冷却至室温得到改性填料。
将实施例1-5中的化工制造业用耐热高强度3D打印材料运用到实际3D打印生产中，所得到的产品的性能进行检测，得到的数据如表1所示。
表1：
由表1可知，实施例1-实施例5中的化工制造业用耐热高强度3D打印材料具有优异的耐热性，力学性能和强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性聚苯硫醚80-120份、ABS树脂20-40份、尼龙66 4-9份、环氧丙烯酸树脂2-8份、三元乙丙橡胶4-6份、环氧树脂2-5份、乙烯-辛烯共聚物3-6份、聚甲基丙烯酸甲酯4-8份、聚乙烯2-5份、聚丙烯4-9份、高密度聚乙烯2-5份、聚对苯二甲酸丁二酯4-8份、聚芳醚腈2-5份、聚砜1-4份、碳纤维3-6份、玄武岩纤维3-9份、纳米碳酸钙4-5份、纳米二氧化硅2-5份、二甲基硅油1-5份、氯化石蜡4-8份、异氰酸酯3-5份、偏硼酸钠2-8份、聚磷酸铵2-4份、聚硅氧烷1-6份、硬脂酸钠2-6份、十二烷基苯磺酸钠1-4份、抗氧剂1-4份、消泡剂3-5份、相容剂2-5份、硅烷偶联剂KH-570 5-15份、改性填料5-15份、改性助剂4-9份。
2.根据权利要求1所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性聚苯硫醚的原料按重量份包括：聚苯硫醚3-9份、浓硫酸5-15份、二亚硫酸钠2-6份、羟基型多壁碳纳米管3-9份、正丁基锂2-5份、环己烷1-4份、环氧氯丙烷2-5份、1-氯奈3-6份、二环己基二亚胺4-8份、N,N-二甲基甲酰2-8份。
3.根据权利要求1或2所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性聚苯硫醚按如下工艺进行制备：将聚苯硫醚和浓硫酸混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌20-40min，然后升温至60-70℃，保温1-3h，冷却至室温，然后用去离子水洗涤至中性，然后添加二亚硫酸钠混合均匀，于450-650r/min转速搅拌20-40min得到物料a；将羟基型多壁碳纳米管分散在甲苯溶液中，氮气气氛中超声2-4h，然后加入正丁基锂和环己烷混合均匀，氮气气氛中超声0.5-1.5h，然后加入环氧氯丙烷混合均匀，离心后用丙酮洗涤，低温真空干燥得到物料b；将物料a、物料b、1-氯奈、二环己基二亚胺和N,N-二甲基甲酰胺混合均匀，于氮气气氛中磁力搅拌20-40min，洗涤后于70-90℃真空干燥2-4h，冷却至室温得到改性聚苯硫醚。
4.根据权利要求1-3任一项所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性助剂的原料按重量份包括：纳米二氧化硅5-15份、纳米陶瓷粉6-9份、芳纶纤维2-5份、氧化石墨烯6-9份、滑石粉2-5份、纳米二氧化钛3-6份、硬脂酸锌1-4份、氧化镁2-5份、三氧化二锑2-5份、盐酸溶液3-6份、氨基甲酸酯2-5份、丙烯酸异丙酯1-3份、十六烷基三甲基溴化铵4-8份、钛酸值偶联剂2-5份、木质纤维4-8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性助剂按如下工艺进行制备：将纳米二氧化硅、纳米陶瓷粉、芳纶纤维、氧化石墨烯、滑石粉、纳米二氧化钛、硬脂酸锌、氧化镁和三氧化二锑放入煅烧炉中在820-920℃下煅烧2-5h，冷却后放入盐酸溶液中浸泡1-3h，过滤取出，用清水洗净，于80-110℃真空干燥2-4h，粉碎后过120-160目筛得到物料A，然后向物料A中计入氨基甲酸酯、丙烯酸异丙酯、十六烷基三甲基溴化铵、钛酸值偶联剂和木质纤维混合均匀，升温至150-250℃，保温2-4h，于380-460r/min转速搅拌20-60min，冷却至室温，研磨得到改性助剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性填料的原料按重量份包括：硼酸锌3-6份、纳米石墨4-8份、炭黑2-5份、重晶石粉3-6份、纳米氢氧化铝4-9份、多聚磷酸铝2-5份、硬脂酸铝1-4份、氢氧化铝3-9份、水合肼3-6份、羧基丁腈胶乳4-8份、硅烷偶联剂KH-560 5-8份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的化工制造业用耐热高强度3D打印材料，其特征在于，改性填料按如下工艺进行制备：将硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、硬脂酸铝、氢氧化铝和水合肼混合均匀，于65-75℃搅拌10-12h，然后加入羧基丁腈胶乳混合均匀，于5500-6500r/min转速下搅拌2-4h，升温至90-100℃，保温0.5-1.5h，加入硅烷偶联剂KH-560混合均匀，继续升温至120-140℃，保温1-3h，于650-850r/min转速搅拌20-50min，洗涤，抽滤，于45-55℃烘箱中干燥1-4h，冷却至室温得到改性填料。
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