[发明专利]用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料及其制备方法，制备方法包括如下步骤：将基体树脂放置于干燥箱中干燥；将干燥后的基体树脂投入高速混合机中搅拌混合；加入扩散油和偶联剂后高速混合；加入增韧剂、无机填料、遮光剂、抗氧剂、润滑剂、抗UV剂后混合均匀；将混合好的物料加入双螺杆挤出机中挤出造粒得到粒子；将粒子投入气流烘干机内烘干；将烘干后的粒子置于单螺杆挤出机中挤出熔体，冷却后在牵引机的牵引作用下制备线材并进行收卷，得到用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料。本发明方法制备的用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料具有良好的力学性能及耐热性能，具有较好的抗翘曲及遮光性能。

技术领域

本发明涉及3D打印聚酯材料技术领域，具体涉及一种用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料及其制备方法。

背景技术

3D打印是一种不需要模具、不需要机加工即可完成产品制造的生产方法，随着3D打印的成型周期短、个性化设计等优势慢慢体现，在各个行业的应用也越来越多。但是打印材料的种类限制了3D打印在各个领域的应用，其中，3D打印在发光字上的应用就是一个典型案例，3D打印发光字是一种采用3D打印方式制造发光字、宣传灯饰的新方法，因3D打印本身具有个性化设计、时效、便捷等优势，3D打印发光字的外观效果惊艳、造型可随设计随意变化，在广告字、宣传灯饰等方面的应用越来越广，一台设备即可完成传统工艺的切割、焊接、拼接等工序。但目前实际应用的发展很大程度受限于材料的使用，目前使用的材料多偏于PLA材料，该材料打印效果优良，可塑性强，但是材料本身力学性能及耐热性能差，材料脆性大，打印制品容易折断，材料耐温只有在50℃左右，长时间及户外使用存在变形、破碎风险。而部分耐高温材料，比如遮光的ABS等，材料耐温高，但材料并不完全适用于3D打印，打印效果差，出现制品开裂、翘曲变形等问题，造成不能使用问题，另外，因炭黑具有更强的遮光效果，一般遮光材料均为黑色，限制了产品的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料及其制备方法，用以解决现有技术中的3D打印力学性能及耐热性差的问题。

本发明一方面提供了一种用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将基体树脂放置于干燥箱中在80-110℃干燥3-5h；

(2)将干燥后的基体树脂投入高速混合机中搅拌混合，在室温下低速混合1-2min；

(3)加入扩散油和偶联剂，在室温下高速混合5-8min；

(4)加入增韧剂、无机填料、遮光剂、抗氧剂、润滑剂、抗UV剂，在室温下混合5-10min，使其充分混匀；

(5)将步骤(4)混合好的物料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机各区的加工温度为170-190℃、220-245℃、220-245℃、220-245℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、220-240℃、230-250℃、螺杆转速为450～550rpm，喂料速度为12～18rpm，挤出造粒得到粒子；

(6)将粒子投入气流烘干机内，在70℃烘干4h；

(7)将烘干后的粒子置于单螺杆挤出机中挤出，单螺杆挤出机各区的加工温度为一区210-215℃、二区220-225℃、三区220-225℃、四区220-225℃、机头215-220℃，挤出熔体通过圆形模口后通过风冷冷却，后经热水冷却后风干，热水温度为60-65℃，挤出熔体冷却后在牵引机的牵引作用下制备成直径为1.75mm的线材并进行收卷，得到用于3D打印的遮光抗翘曲聚酯材料。

进一步的，所述基体树脂为聚酯类基体树脂，具体为PETG、PCTG、PCT中的一种或几种。

进一步的，所述扩散油为白油，所述偶联剂为硅烷类偶联剂，具体为KH560和/或KH550。