[发明专利]一种浸渍增强的3D打印复合材料及其制造方法

权利要求书

1.一种浸渍增强的3D打印复合材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将所述热塑性聚合物和木质纤维原料按照一定比例混合通过双螺杆挤出机混合制备粒料；

步骤二：将步骤一制备的粒料通过单螺杆挤出机制备成线材；

步骤三：将步骤二制备的线材通过3D打印机制备成3D打印木塑复合材料；

步骤四：将步骤三制备的3D打印木塑复合材料浸渍于所述热固性聚合物-添加剂的混合物中；

步骤五：将步骤四浸渍的3D打印木塑复合材料固化一定时间制备浸渍增强的3D打印复合材料；

步骤一所述热塑性聚合物和木质纤维原料混合通过双螺杆挤出机混合制备粒料中，热塑性聚合物为80-99份，木质纤维原料为1-20份；所述步骤二中线材的直径为5-8mm；所述步骤四中热固性树脂-添加剂的混合物中热固性树脂为90-99份，添加剂为1-10份；

步骤三中所述3D打印木塑复合材料的打印温度为200-240℃，打印速度为20-100mm/s，打印层厚为0.1-0.5mm，打印填充率为20-100％；

所述浸渍增强的3D打印复合材料包括3D打印木塑复合材料和热固性树脂-添加剂的混合物；

所述3D打印木塑复合材料包括热塑性聚合物和木质纤维原料，所述热塑性聚合物为聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、热塑性聚氨酯、聚醚醚酮、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛和聚丙烯中的一种或其中几种的混合物；所述木质纤维原料为木粉、农作物秸秆粉和竹粉中的一种或者其中几种的混合物；所述农作物秸秆粉为水稻秸秆、黄豆秸秆、玉米秸秆、棉秆或剑麻秆的一种或几种的混合物；

所述热固性树脂-添加剂混合物为丙烯酸树脂、环氧树脂、有机硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯、聚酰亚胺、聚苯并咪唑、环氧-聚酰胺中一种或者几种与纤维素纳米晶、含木质素的纤维素纳米晶和甲基丙烯酸甲酯接枝改性的纤维素纳米晶中的一种的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种浸渍增强的3D打印复合材料的制造方法，其特征在于，步骤三中所述3D打印木塑复合材料的打印方式为0°打印、90°打印、10°-80°交叉打印中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种浸渍增强的3D打印复合材料的制造方法，其特征在于，步骤四中所述浸渍热固性树脂-添加剂的条件为常温常压或常温真空，浸渍时间为常温常压24-48h或常温真空6-24h。

4.根据权利要求1所述的一种浸渍增强的3D打印复合材料的制造方法，其特征在于，步骤五中所述浸渍的3D打印木塑复合材料的固化条件为高温加热、紫外照射和激光照射中的任一种。

5.根据权利要求4所述的一种浸渍增强的3D打印复合材料的制造方法，其特征在于，所述高温加热中温度为80-160℃。