[发明专利]一种用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于叠层实体制作技术领域，具体涉及一种用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料及其制备方法。

背景技术

叠层实体制作，是指在计算机控制下以CAD模型每个截面的轮廓线为基准，利用激光切割技术将涂有热溶胶的箔材一段段的送至工作台的上方，激光切割系统将箔材割出轮廓线，并将纸的无轮廓区切割成小碎片。随后切割后的箔材经由热压机压紧黏合，随着升降台的移动最终堆叠为三维制品。

叠层实体制作技术可以直接制备大尺寸的制件，其优势在于：1、加工时无需扫描整个断面，成型速度快；2、加工后制品可以直接使用；3、无需设计和构建支撑结构；4、不污染环境。此外叠层实体制作技术由于目前用作叠层实体制作的原材料种类有限，主要是纸张、陶土或其他箔材，而这些材料存在易受潮、需后处理或喷涂等局限性，从而易造成制件的机械强度不足和热稳定性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机械强度高、成型速度快和热稳定性好的用于层叠实体成型的超短玻纤复合材料及其制备方法，可应用和推广于叠层实体制作技术领域。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料及其制备方法，由以下组分按重量份制备而成：

超短玻纤5～25份，

树脂基体75～95份，

偶联剂0.5～3份，

抗氧剂0.5～3份，

热稳定剂0.5～5份，

润滑剂0.5～5份。

进一步，所述的超短玻纤的长度为10～900μm。

进一步，所述的树脂基体为聚丙烯树脂和聚氯乙烯树脂。

所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

所述的抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯或3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯。

所述的热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸钡。

所述的润滑剂为次乙基双硬脂酰胺或季戊四醇硬脂酸酯。

本发明的另一个发明目的是提供上述用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将超短玻纤5～25份、树脂基体75～95份、偶联剂0.5～3份、抗氧剂0.5～3份、热稳定剂0.5～5份以及润滑剂0.5～5份混合均匀得预混合料；

（2）将预混合料用模压机模具在180-220℃条件下经模压成厚度为0.5-3mm的箔材，即得到用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料。

本发明创新性的以超短玻纤改性树脂材料，制备了用于叠层实体制作技术的超短玻纤复合材料，在保证成型质量的同时大幅提高了制件的力学性能和热稳定性，同时生产周期得到缩短。

本发明的有益效果：

1、本发明制备的超短玻纤复合材料可直接应用和推广于叠层实体制作技术来直接加工为所需的结构件；

2、本发明制备的超短玻纤复合材料具有机械强度高、成型速度快和热稳定性好等特点，这些优点特别适用于叠层实体制作

3、本发明的制备方法简单、生产周期和成本得到缩减，可直接应用和推广于叠层实体制作技术领域，能直接加工为结构件。

具体实施方法

下面结合具体实例对本发明内容作进一步的说明，但所述实施例并非是对本发明实质精神的简单限定，任何基于本发明实质精神所作出的简单变化或等同替换均应属于本发明所要求保护的范围之内。

本发明的具体实施例如下：

实施例1

（1）按以下比例配备原料，并经高混机混合均匀得预混合料：

超短玻纤5份，

聚丙烯树脂95份，

偶联剂γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5份，

抗氧剂四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯0.5份，

热稳定剂硬脂酸钙0.5份，

润滑剂次乙基双硬脂酰胺0.5份。

（2）将预混合料用模压机模具在180℃条件下经模压成厚度为0.5mm的箔材，即得到用于叠层实体制作的超短玻纤复合材料。

所制得的超短玻纤复合材料性能见表一。

实施例2

（1）按以下比例配备原料，并经高混机混合均匀得预混合料：

超短玻纤10份，

聚丙烯树脂90份，