[发明专利]一种3D打印聚碳酸酯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种3D打印聚碳酸酯材料，其特征在于，包括以下原料：聚碳酸酯，聚有机硅氧烷‑聚碳酸酯，链终止剂，紫外线吸收剂，抗氧剂。本发明还公开了制备方法，将聚碳酸酯和聚有机硅氧烷‑聚碳酸酯放入高温混料釜，再加入紫外线吸收剂、抗氧剂，搅拌，得到的混合物料投放进双螺杆挤出机中，挤出纺丝成直径为1.7mm的细丝用于3D打印。本发明制备工艺简单，使得本发明的聚碳酸酯体系的熔融温度下降了，在整个打印工程中，更加流畅，得到的产品像素高，表面光滑不粗糙。

技术领域

本发明属于3D增材制造领域，具体而言涉及一种3D打印聚碳酸酯材料及其制备方法。

背景技术

3D打印快速成型技术是集CAD技术、数控技术、激光加工技术和材料科学技术于一体，其原理突破了传统的材料变形成型和去除成型的工艺方法，可在没有工装夹具或模具的条件下，迅速制造出任意复杂形状的三维实体零件，且可有效地降低产品开发周期。因此，快速成型技术在当今制造业中越来越具有竞争力，逐步成为21世纪的主流制造技术。

熔融沉积成型(FDM)作为一种常用的3D打印技术，主要是通过加热熔融热塑性高分子材料，并在喷嘴处挤出，在底板上逐层凝固形成成品。相比于其它技术，熔融沉积 技术具有设备成本低，工艺过程简单的优势，因而得到的了普遍推广。目前常用于该 技术的热塑性高分子材料有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS)，聚乳酸(PLA)， 尼龙(PA)，高抗冲击聚苯乙烯(HIPS)，聚碳酸酯(PC)等。与其它打印材料相比，PC具有良好的透明度，绝缘性，还具有优异的有优异的力学性能、耐热性和可加工性，是 一种综合性能优良的工程材料。但是在3D打印方面，由于PC有较高的熔化温度，熔化后的粘度大，流动性差， 使得打印产品时存在严重的翘边。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供了一种3D打印聚碳酸酯材料及其制备方法。

一种3D打印聚碳酸酯材料，包括以下重量份的原料：

聚碳酸酯 50-60份

聚有机硅氧烷-聚碳酸酯 25-30份

链终止剂 0.5-1份

紫外线吸收剂0 .2～1份

抗氧剂0.1-1份。

在一些实施例中，聚碳酸酯包括脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯或脂肪族-芳香族聚碳酸酯的一种或几种。

在一些实施例中，链终止剂为三异丙醇胺或三乙醇胺。

在一些实施例中，紫外线吸收剂为2 ,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑一种或几种；抗氧剂为168。

一种3D打印聚碳酸酯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将聚碳酸酯和聚有机硅氧烷-聚碳酸酯放入高温混料釜，釜内温度为180-200℃，搅拌0.5h，降温至60-80℃，加入链终止剂保温0.5h；

S2、将上述反应釜冷却至30-50℃，加入紫外线吸收剂、抗氧剂，搅拌0.5-2h；

S3、得到的混合物料投放进双螺杆挤出机中，物料在挤出机中的时间为3～5分钟，在220～300℃条件下进行熔融，挤出纺丝成直径为1 .7mm的细丝，双螺杆挤出机的螺杆直径为80mm，长径比L/D为18～24:1，料筒温度为：料斗部220～250℃，料筒前部250～280℃，模头温度280～300℃，模具温度220～240℃， 螺杆转速为150～300r/min；纺丝时采用分段冷却的方法，冷却温度依次设定为150℃、100℃、70℃、40℃、 20℃。

本发明的有益效果是：