[发明专利]一种智能高分子材料、其制备方法及其利用方法

权利要求书

1.一种智能高分子材料，其特征在于，包括热塑性聚合物、重量百分比为0.1%-5%的发泡剂和重量百分比0.01-65%的加工助剂，所述加工助剂包括重量百分比不超过5%的蜡类润滑剂，其中发泡剂在发泡剂活化温度下活化，原料在加工温度下通过螺杆工艺挤出呈线材，对于需要在熔融沉积成型期间膨胀的材料，发泡剂活化温度低于打印温度，而且加工温度低于打印温度；对于需要在熔融沉积成型后膨胀的材料，发泡剂活化温度高于打印温度并低于热处理温度，而且加工温度低于打印温度。

2.根据权利要求1所述的智能高分子材料，其特征在于，包括所述热塑性聚合物为ABS、聚乳酸，聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚甲醛和PMMA聚甲基丙烯酸甲脂中的一种或几种的组合，所述发泡剂为碳酸铵、偶氮二异丁氰、二亚硝基五次甲基四胺、4，4’-氧代双本磺酰肼、偶氮二甲酰胺、5-苯基四唑、微球发泡剂和碳酸氢钠中的一种或几种的组合，所述蜡类润滑剂为聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、乙烯-醋酸乙烯共聚物蜡、氯化石蜡、聚丙烯蜡的一种或几种的组合。

3.根据权利要求2所述的智能高分子材料，其特征在于，所述加工助剂还包括抗氧剂、耐热改性剂和导电填料中的一种或几种的组合。

4.根据权利要求3所述的智能高分子材料，其特征在于，所述热塑性聚合物为ABS或聚乳酸或聚酰胺或聚丙烯，所述发泡剂为偶氮二甲酰胺或高温膨胀微球或5-苯基四唑，所述蜡类润滑剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物蜡，所述耐热改性剂为聚酰亚胺树脂，所述导电填料为导电炭黑，其中所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。

5.根据权利要求4所述的智能高分子材料，其特征在于，包括100份重量份的ABS、0.1-3份重量份的偶氮二甲酰胺或膨胀微球或5-苯基四唑和0.3-6份重量份的抗氧化剂1010，为在熔融沉积成型期间膨胀的材料，加工温度为160-200度，通过螺杆工艺挤出呈线材。

6.根据权利要求4所述的智能高分子材料，其特征在于，包括100份重量份的ABS或聚乳酸或聚酰胺或聚丙烯、3-30份重量份的耐热改性剂和/或1-20份重量份的导电炭黑，0.1-5份重量份的偶氮二甲酰胺或膨胀微球或5-苯基四唑和0.3-6份重量份的抗氧化剂1010，为熔融沉积成型后膨胀的材料，加工温度为160-200度，通过螺杆工艺挤出呈线材。

7.根据权利要求1所述的智能高分子材料，其特征在于，包括100份重量份的ABS、5-30份重量份的耐热改性剂和/或1-20份重量份的导电炭黑，0.1-5份重量份的偶氮二甲酰胺或微球发泡剂或5-苯基四唑和0.3-6份重量份的抗氧化剂，为熔融沉积成型后膨胀的材料，加工温度为160-200度，通过螺杆工艺挤出呈线材。

8.一种制备权利要求1-7任一所述智能高分子材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将发泡剂在发泡剂活化温度下活化，原料混合1-300分钟，通过双螺杆挤出机混合塑化并在加工温度160-200度下进入挤出模具拉丝，拉出的丝为直接用于3D打印的智能高分子材料长丝；

其中所述原料包括：包括热塑性聚合物、重量百分比为0.1%-5%的发泡剂和重量百分比为0.01-65%的加工助剂，所述加工助剂包括蜡类润滑剂；原料在加工温度下通过螺杆工艺挤出呈线材，对于需要在熔融沉积成型期间膨胀的材料，发泡剂活化温度低于打印温度，而且加工温度低于打印温度，打印温度为200-250度；对于需要在熔融沉积成型后膨胀的材料，发泡剂活化温度高于打印温度并低于热处理温度，而且加工温度低于打印温度，打印温度为210-230度。