CN109280992B - 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 - Google Patents
一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109280992B CN109280992B CN201811138837.7A CN201811138837A CN109280992B CN 109280992 B CN109280992 B CN 109280992B CN 201811138837 A CN201811138837 A CN 201811138837A CN 109280992 B CN109280992 B CN 109280992B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resin
- polythioetherimide
- ether
- polyether
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
- D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
- D01F8/16—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one other macromolecular compound obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
本发明公开了一种组合树脂3D打印线材及其制备方法,涉及3D打印材料技术领域,解决了现有技术中3D打印线材耐热性能不佳、辐射性能不佳和成本高的问题。该组合树脂3D打印线材是以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料制得的,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。该组合树脂3D打印线材,相比于现有技术的聚硫醚酰亚胺3D打印树脂和聚醚醚酮3D打印树脂具有更低的成本优势,并且其在高温下具有更大的弯曲强度,同时比聚硫醚酰亚胺树脂具有更低的熔融粘度,更大的无缺口冲击强度、更大的断裂伸长率、更好的耐磨性和耐溶剂性。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印材料技术领域,尤其涉及一种组合树脂3D打印线材及其制备方法。
背景技术
近年来,3D打印技术逐渐成为工业领域实现低成本精密制造的一个新途径,从模型到大规模的定制,从复杂零件的生产到大型部件的制造,3D打印在工业制造、航空航天、国防以及医疗保健领域的应用越来越广。
目前,在所有3D打印材料中,塑料仍然占据主导地位,3D打印塑料线材的销售量占到了总量的40%,同时被看作是今后几年中发展最快的材料。常用的3D打印高分子材料有聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯和ABS等普通工程塑料。这些材料难以满足在高温、辐射环境的长期稳定使用要求。因此,需要开发耐热性能和耐辐射性能更优异的特种高分子3D打印材料。
目前,耐高温的3D打印高分子材料主要有聚酰亚胺、聚醚醚酮等,成型方式主要有树脂粉末激光烧结、树脂微粉胶黏剂粘结、树脂光固化、树脂油墨打印、树脂熔融打印等。上述成型方法中,树脂微粉胶黏剂粘结、树脂光固化及树脂油墨打印成型工艺制造的3D制品耐热性都达不到树脂本身的耐热性能;树脂粉末激光烧结成型工艺耐热性较高,但树脂微粉制备和激光烧结成本较高,导致工艺成本高,而且微粉间粘结强度的均匀性控制不好,会导致制品的力学性能受到较大影响。相对来说,树脂熔融打印成型工艺能保持树脂材料本身的耐热性能和力学性能。随着各种高温熔融3D打印设备研发的成功,树脂熔融打印成型工艺将呈现出更大的优势。
能满足熔融打印的耐高温树脂都要求具有较好的熔融流动性,然而,耐高温又有较好熔融流动性的树脂往往都具有较高的成本,因此开发低成本且耐高温的3D熔融打印树脂线材很有意义和价值。
但目前公开的此类树脂材料较少。从各种工程塑料的性能特点分析,聚醚醚酮(PEEK)和热塑性聚酰亚胺(TPI)比较适宜制备耐高温3D打印线材。聚醚醚酮(PEEK)是一种性能优异的耐热高分子材料,具有耐高温性、自润滑性、化学稳定性、耐辐射和电气性能,并且具有较低的熔融粘度,适宜制作3D打印线材。申请公开号为CN108395672A的专利公开了一种芳纶纤维增强聚醚醚酮的3D打印技术,但PEEK的玻璃化转变温度(Tg)较低,只有143℃,超过Tg温度后,力学强度大幅度下降,特别是弯曲强度。TPI品种繁多,性能差异较大,但大多数TPI的Tg都要比PEEK高很多,因此具有更好的高温力学性能,一些具有较低熔融粘度的TPI比较适合制备3D打印线材,但这类TPI往往成本都较高,甚至远高于PEEK。申请公布号为CN103980489A公布了一种用于3D打印的TPI,其采用了含萘双醚二胺和含双酰胺结构的二酐,这两种单体的制备成本都较高。申请公布号为CN106167547A公布了一种可用于3D打印的低熔体粘度易熔融加工的结晶性共聚聚酰亚胺树脂,其分子结构中用到了价格比较昂贵的双醚二酐和脂环二酐,导致TPI成本较高。
如果能将PEEK与合适TPI共混形成一种树脂组合物,使其优势互补,体现出更好的综合性能,将具有较大的市场前景。
发明内容
本发明的其中一个目的是提出一种组合树脂3D打印线材,解决了现有技术中3D打印线材耐热性能不佳、辐射性能不佳和成本高的问题。本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
本发明的组合树脂3D打印线材,所述组合树脂3D打印线材是以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料混合制得的,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为40%~50%∶50%~60%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂具有如下的分子结构:
其中,硫醚键在苯环上的取代位置是3,3′-位、4,4′-位或3,4′-位;
其中,Ar和Ar’包括但不限于下列芳香二胺的一种:对苯二胺、间苯二胺、4,4′-联苯二胺、2,2′-二甲基-4,4′-联苯二胺、4,4′-二氨基二苯醚、3,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯硫醚、3,4′-二氨基二苯硫醚、4,4′-二氨基二苯酮、3,3′-二氨基二苯酮、4,4′-二氨基二苯砜、3,3′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、2,2′-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-双(γ-胺丙基)-1,1′,3,3′-四甲基二硅氧烷、1,3-双[(4-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、1,3-双[(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数为0.38~0.45dl/g。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂的平均直径不超过40μm。
根据一个优选实施方式,聚醚醚酮树脂370℃时的熔融粘度≤500Pa·s。
根据一个优选实施方式,聚醚醚酮树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。
根据一个优选实施方式,聚醚醚酮树脂的平均直径不超过40μm。
本发明的另一个目的是提出一种制备本发明任一技术方案的所述组合树脂3D打印线材的方法,所述方法包括如下步骤:
将具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂粉末和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂粉末在150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%;
将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段冷却、二段冷却、三段冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段冷却温度为80-100℃,二段冷却温度为60-80℃,三段冷却为室温风冷。
本发明提供的组合树脂3D打印线材及其制备方法至少具有如下有益技术效果:
本发明的组合树脂3D打印线材,以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料,按照一定比例混合制得,相比于现有技术,该发明的组合树脂3D打印线材使用具有成本低、溶解性好、耐热性好的共聚硫醚酰亚胺树脂与聚醚醚酮树脂共混形成一种兼具聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂两种材料性能优势并适合3D打印的低成本树脂组合物。本发明的组合树脂3D打印线材,相比于现有技术的聚酰亚胺3D打印树脂和聚醚醚酮3D打印树脂具有更低的成本优势,并且其在高温下具有更大的弯曲强度。同时本发明的树脂组合物比聚硫醚酰亚胺树脂具有更低的熔融粘度,更大的无缺口冲击强度、更大的断裂伸长率、更好的耐磨性和耐溶剂性。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本实施例的组合树脂3D打印线材,所述组合树脂3D打印线材是以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料混合制得的。其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。优选的,本实施例的聚硫醚酰亚胺树脂是按照授权公告号为CN106117557B公开的方法合成的低成本共聚硫醚酰亚胺树脂,其具体合成方法在此不再赘述。
本实施例的组合树脂3D打印线材,以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料,按照一定比例混合制得,相比于现有技术,该实施例的组合树脂3D打印线材使用具有成本低、溶解性好、耐热性好的共聚硫醚酰亚胺树脂与聚醚醚酮树脂共混形成一种兼具聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂两种材料性能优势并适合3D打印的低成本树脂组合物。本实施例的组合树脂3D打印线材,相比于现有技术的聚酰亚胺3D打印树脂和聚醚醚酮3D打印树脂具有更低的成本优势,并且其在高温下具有更大的弯曲强度,同时本实施例的树脂组合物比聚硫醚酰亚胺树脂具有更低的熔融粘度,更大的无缺口冲击强度、更大的断裂伸长率、更好的耐磨性和耐溶剂性。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为40%~50%∶50%~60%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。本实施例优选技术方案的聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为40%~50%∶50%~60%,可使两种树脂共混得到的树脂组合物具有较好的高温弯曲强度和无缺口冲击强度,且370℃下熔融粘度能够满足熔融挤出造粒和3D熔融挤出打印的要求。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂具有如下的分子结构:
其中,硫醚键在苯环上的取代位置是3,3′-位、4,4′-位或3,4′-位。
其中,Ar和Ar’包括但不限于下列芳香二胺的一种:对苯二胺、间苯二胺、4,4′-联苯二胺、2,2′-二甲基-4,4′-联苯二胺、4,4′-二氨基二苯醚、3,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯硫醚、3,4′-二氨基二苯硫醚、4,4′-二氨基二苯酮、3,3′-二氨基二苯酮、4,4′-二氨基二苯砜、3,3′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、2,2′-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-双(γ-胺丙基)-1,1′,3,3′-四甲基二硅氧烷、1,3-双[(4-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、1,3-双[(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数为0.38~0.45dl/g。本实施例优选技术方案的聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数为0.38~0.45dl/g,以使聚硫醚酰亚胺树脂既具有较好的力学性能,又具有较好的熔融加工性能。
根据一个优选实施方式,聚硫醚酰亚胺树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。优选的,聚硫醚酰亚胺树脂的平均直径不超过40μm。本实施例优选技术方案的聚硫醚酰亚胺树脂制成最大直径不超过75μm的树脂粉末,平均直径不超过40μm,以便聚硫醚酰亚胺树脂可以与聚醚醚酮树脂在混料机中均匀混合,并在双螺杆挤出机中进一步混合均匀,有利于制造出性能均一的组合树脂3D打印线材。
根据一个优选实施方式,本实施例优选技术方案,采用授权公告号为CN106117557B公开的方法合成聚硫醚酰亚胺树脂时,在反应过程中取样并用乌氏粘度计测量聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数,将其特性粘数控制在0.38~0.45dl/g范围内,然后将溶液用DMAC等非质子极性溶剂稀释至质量百分数为5~6%,经过滤后在高速湿法粉碎机中析出粉碎制备成树脂精细粉。
根据一个优选实施方式,聚醚醚酮树脂370℃时的熔融粘度≤500Pa·s。优选的,本实施例的聚醚醚酮树脂为购买的低熔融粘度的聚醚醚酮精细粉,例如威格斯150/151G。本实施例优选技术方案的聚醚醚酮树脂370℃时的熔融粘度≤500Pa·s,以保证制备的共混树脂组合物具有良好的熔融性能。
根据一个优选实施方式,聚醚醚酮树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。优选的,聚醚醚酮树脂的平均直径不超过40μm。本实施例优选技术方案的聚醚醚酮树脂制成最大直径不超过75μm的树脂粉末,平均直径不超过40μm,以便聚醚醚酮树脂可以与聚硫醚酰亚胺树脂在混料机中均匀混合,并在双螺杆挤出机中进一步混合均匀,有利于制造出性能均一的组合树脂3D打印线材。
本实施例制备组合树脂3D打印线材的方法,其用于制备本实施例任一技术方案的组合树脂3D打印线材。优选的,本实施例的制备方法包括如下步骤:
步骤1:将具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂粉末和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂粉末在150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。
步骤2:将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段冷却、二段冷却、三段冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段冷却温度为80-100℃,二段冷却温度为60-80℃,三段冷却为室温风冷。
本实施例的制备方法,将原料聚硫醚酰亚胺树脂粉末和聚醚醚酮树脂粉末预先进行干燥,有利于二者在干粉混料机中均匀混合;将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料预先进行干燥,有利于聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料均匀被高温3D打印材料挤出机挤出,制得性能均一的组合树脂3D打印线材。
实施例1:
聚硫醚酰亚胺树脂原料的准备:选择兼顾耐热性能、机械性能和熔融加工性能的聚硫醚酰亚胺分子结构(分子结构如下所示),并按照授权公告号为CN106117557B公开的方法合成低成本共聚硫醚酰亚胺树脂,在反应过程中取样并用乌氏粘度计测量聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数,将其特性粘数控制在0.38~0.45dl/g范围内,然后将溶液用DMAC等非质子极性溶剂稀释至质量百分数为5~6%,经过滤后在高速湿法粉碎机中析出粉碎制备成聚硫醚酰亚胺树脂精细粉。
聚硫醚酰亚胺树脂具有如下的分子结构:
其中,在分子结构中的硫醚二酐比例为:3,3’-硫醚二酐占27%,3,4’-硫醚二酐占53%,4,4’-硫醚二酐占20%。式中的二胺Ar为4,4’-二氨基二苯醚,Ar’为3,4’-二氨基二苯醚,m=80,n=20。
聚醚醚酮树脂原料的准备:外购低熔融粘度的聚醚醚酮精细粉。以威格斯150/151G为首选。
组合树脂3D打印线材的制备:将聚硫醚酰亚胺树脂粉末和聚醚醚酮树脂在粉末150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%∶80%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃。
将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段高温恒温冷却、二段高温恒温冷却、三段常温冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段高温恒温冷却的温度为80-100℃,二段高温恒温冷却的温度为60-80℃。
实施例2
聚硫醚酰亚胺树脂原料和聚醚醚酮树脂原料的准备与实施例1相同,在此不再赘述。
组合树脂3D打印线材的制备:将聚硫醚酰亚胺树脂粉末和聚醚醚酮树脂粉末在150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为40%∶60%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃。
将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段冷却、二段冷却、三段冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段冷却温度为80-100℃,二段冷却温度为60-80℃,三段冷却为室温风冷。
实施例3
聚硫醚酰亚胺树脂原料和聚醚醚酮树脂原料的准备与实施例1相同,在此不再赘述。
组合树脂3D打印线材的制备:将聚硫醚酰亚胺树脂粉末和聚醚醚酮树脂粉末在150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为50%∶50%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃。
将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段冷却、二段冷却、三段冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段冷却温度为80-100℃,二段冷却温度为60-80℃,三段冷却为室温风冷。以原料聚硫醚酰亚胺树脂(TPI)作为对比例1,原料聚醚醚酮树脂(PEEK)作为对比例2,分别检测对比例1、对比例2、实施例1~实施例3制得的组合树脂3D打印线材的Tg、热变形温度、370℃熔融粘度、23℃拉伸强度、185℃弯曲强度、23℃无缺口冲击强度、断裂伸长率和加工温度,各性能的检测方法采用现有技术中的标准测量方法,在此不再赘述。其检测结构如下表1所示。
表1检测结果
从上述检测结果分析可知:实施例1~实施例3制得的组合树脂3D打印线材,都存在两个Tg,表明两种树脂是以分离状态存在的,但该组合树脂兼顾了两种树脂的性能,其中,两种树脂按40%∶60%和50%∶50%比例共混制得的组合树脂具有较好的高温弯曲强度和无缺口冲击强度,且370℃下熔融粘度可以满足熔融挤出造粒和3D熔融挤出打印的要求。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,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,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种组合树脂3D打印线材,其特征在于,所述组合树脂3D打印线材是以具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂为原料混合制得的,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%;
聚硫醚酰亚胺树脂具有如下的分子结构:
其中,硫醚键在苯环上的取代位置是3,3′-位、4,4′-位或3,4′-位;
其中,Ar和Ar’包括但不限于下列芳香二胺的一种:对苯二胺、间苯二胺、4,4′-联苯二胺、2,2′-二甲基-4,4′-联苯二胺、4,4′-二氨基二苯醚、3,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基二苯硫醚、3,4′-二氨基二苯硫醚、4,4′-二氨基二苯酮、3,3′-二氨基二苯酮、4,4′-二氨基二苯砜、3,3′-二氨基二苯砜、4,4′-二氨基二苯甲烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4′-双(3-氨基苯氧基)二苯砜、2,2′-双[(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、1,3-双(γ-胺丙基)-1,1′,3,3′-四甲基二硅氧烷、1,3-双[(4-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯、1,3-双[(3-氨基苯氧基)苯甲酰基]苯;
聚醚醚酮树脂370℃时的熔融粘度≤500Pa·s。
2.根据权利要求1所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为40%~50%∶50%~60%,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%。
3.根据权利要求2所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚硫醚酰亚胺树脂的特性粘数为0.38~0.45dl/g。
4.根据权利要求3所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚硫醚酰亚胺树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。
5.根据权利要求4所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚硫醚酰亚胺树脂的平均直径不超过40μm。
6.根据权利要求2所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚醚醚酮树脂为最大直径不超过75μm的树脂粉末。
7.根据权利要求6所述的组合树脂3D打印线材,其特征在于,聚醚醚酮树脂的平均直径不超过40μm。
8.一种制备权利要求1至7之一所述的组合树脂3D打印线材的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
将具有混合硫醚二酐结构的聚硫醚酰亚胺树脂粉末和低熔融粘度的聚醚醚酮树脂粉末在150℃条件下干燥4小时,按聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之比为20%~50%∶50%~80%的比例加入干粉混料机中混匀,再用带有真空装置的高温双螺杆挤出机挤出,经冷却、风干、切粒后得到聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料,高温双螺杆挤出机挤出加工的温度为350-400℃,其中,聚硫醚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂的质量百分数之和为100%;
将聚硫醚酰亚胺/聚醚醚酮混合树脂粒料在150℃干燥后,加入高温3D打印材料挤出机中挤出,经一段冷却、二段冷却、三段冷却、一段风干、牵引、储线、二次风干、绕卷,得到所述组合树脂3D打印线材,其中,高温3D打印材料挤出机挤出加工的温度为350-400℃,一段冷却温度为80-100℃,二段冷却温度为60-80℃,三段冷却为室温风冷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811138837.7A CN109280992B (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811138837.7A CN109280992B (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109280992A CN109280992A (zh) | 2019-01-29 |
CN109280992B true CN109280992B (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=65181756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811138837.7A Active CN109280992B (zh) | 2018-09-28 | 2018-09-28 | 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109280992B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3756857A1 (en) * | 2019-06-28 | 2020-12-30 | Arkema France | Additive manufacturing process for compositions comprising poly-aryl-ether-ketone(s) |
CN110628172A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-31 | 长园电子(东莞)有限公司 | 一种高耐温peek热收缩套管及其制备方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101392055A (zh) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种异构聚硫醚酰亚胺及其制备方法 |
CN103980478A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-13 | 吉林大学 | 低熔体粘度聚芳醚酮共聚物及其制备方法 |
CN107353644A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-17 | 广州新诚生物科技有限公司 | 一种3d打印材料及其制备方法 |
CN108424605A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 杭州科技职业技术学院 | 一种聚醚醚酮3d打印材料及其3d打印成型方法 |
-
2018
- 2018-09-28 CN CN201811138837.7A patent/CN109280992B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101392055A (zh) * | 2007-09-18 | 2009-03-25 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种异构聚硫醚酰亚胺及其制备方法 |
CN103980478A (zh) * | 2014-05-22 | 2014-08-13 | 吉林大学 | 低熔体粘度聚芳醚酮共聚物及其制备方法 |
CN107353644A (zh) * | 2017-07-27 | 2017-11-17 | 广州新诚生物科技有限公司 | 一种3d打印材料及其制备方法 |
CN108424605A (zh) * | 2018-03-23 | 2018-08-21 | 杭州科技职业技术学院 | 一种聚醚醚酮3d打印材料及其3d打印成型方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Relaxation behaviour in blends of PEEK and PEI;M.J. Jenkins;《Polymer》;20001231;第41卷;第6803-6812页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109280992A (zh) | 2019-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101140196B1 (ko) | 폴리이미드 나노복합체 및 그 제조방법 | |
CN102492141B (zh) | 一种可熔性聚酰亚胺模塑料及其制备方法 | |
CN109280992B (zh) | 一种组合树脂3d打印线材及其制备方法 | |
CN101831173A (zh) | 聚芳醚腈增韧的双邻苯二甲腈树脂玻纤复合材料及其制备方法 | |
CN111286194A (zh) | 一种耐磨自润滑聚酰亚胺树脂及其制备方法 | |
CN112980182B (zh) | COFs/尼龙6复合材料及其制备方法 | |
CN104530429A (zh) | 一种高流动性和宽加工窗口的聚酰亚胺预聚体及其制备方法 | |
CN106497055B (zh) | 耐磨尼龙复合材料及其制备方法 | |
CN109851785B (zh) | 一种低吸湿、高耐热型聚酰亚胺增韧聚合物及其制备方法 | |
CN109504089B (zh) | 一种低成本聚砜合金 | |
CN114605638A (zh) | 一种聚酰亚胺或聚醚酰亚胺的制备方法 | |
CN113292816B (zh) | 一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料及其制备方法和应用 | |
CN114075331B (zh) | 聚乙醇酸组合物及其制备方法与应用 | |
CN101555348A (zh) | 聚芳醚腈玻纤复合材料及其制备方法 | |
CN114989605B (zh) | 低热膨胀系数聚酰亚胺树脂及其制备方法与应用 | |
CN101225169A (zh) | 含硫氟代可自交联聚酰亚胺材料及其制备方法 | |
CN102199350A (zh) | 耐高温易加工的聚酰亚胺塑料合金的生产方法 | |
CN116987399A (zh) | 一种低成本耐高温3d打印线材组合树脂的制备方法 | |
EP4039734A1 (en) | Polymer composite material comprising aramid nanofiber, and method for preparing same | |
CN105504670A (zh) | 一种聚醚醚酮复合材料 | |
CN113717384A (zh) | 一种改性聚酰胺酰亚胺材料及其制备方法 | |
CN113736250A (zh) | 一种pes滤材回料与尼龙66的合金及其制备方法 | |
Xu et al. | Synchronously improving mechanical and thermal performances of cured epoxy resins by epoxidized polyether sulphones as modifiers | |
CN116041901B (zh) | 一种peek合金及其制备方法 | |
CN109135163A (zh) | 一种pi纤维增强par/abs树脂复合材料和其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |