[发明专利]一种高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料

摘要

本发明公开了一种高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料，属于3D打印用材料制备技术领域，所述高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料以重量份为单位，包括以下原料玻璃纤维85‑122份、废弃塑料24‑31份、氯虫苯甲酰胺11‑16份、聚乙醛4‑8份、丙二醇甲醚醋酸酯7‑10份、乙二醇丁醚醋酸酯8‑13份、丁基二甘醇乙酸酯6‑11份、高氯化聚乙烯树脂5‑10份、硬脂酸9‑16份、聚丙烯酰胺4‑7份、特定合成剂12‑20份、阻燃剂8‑12份。本发明制成的高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料具有拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度大，热变形温度和熔融指数高等特点，通过3D打印技术打印出来的产品高质量、高抗冲、高强度，具有广阔的市场前景。

主权项

一种高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：玻璃纤维85‑122份、废弃塑料24‑31份、氯虫苯甲酰胺11‑16份、聚乙醛4‑8份、丙二醇甲醚醋酸酯7‑10份、乙二醇丁醚醋酸酯8‑13份、丁基二甘醇乙酸酯6‑11份、高氯化聚乙烯树脂5‑10份、硬脂酸9‑16份、聚丙烯酰胺4‑7份、特定合成剂12‑20份、阻燃剂8‑12份；所述特定合成剂以重量份为单位，包括以下原料：引发剂 3‑5份、催化剂1‑3份、调节剂8‑12份、增粘剂3‑5份、发生剂7‑11份、偶联剂10‑14份、相容剂9‑14份、增塑剂7‑13份、增韧剂8‑12份、抗氧化剂6‑12份、聚凝剂5‑9份、终止剂2‑4份、稳定剂3‑5份；所述引发剂为偶氮二异丁酸（丙烯酸乙二醇）酯；所述催化剂为铂催化剂；所述增韧剂为乙丙橡胶；所述抗氧化剂为抗氧剂1076；所述聚凝剂为聚合氯化铝；所述终止剂为木焦油；所述稳定剂为有机锡稳定剂；所述阻燃剂以重量份为单位，包括以下原料：磷酸三苯酯23‑28份、乙二醇丁醚醋酸酯10‑16份、磷酸氢二铵11‑14份、氢氧化铝7‑12份、三氧化二锑6‑9份、硅烷5‑8份、硅藻土4‑7份、脂肪醇聚氧乙烯醚1‑1.8份；所述的高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：S1：将玻璃纤维使用偶联剂560浸润，制得初级玻璃纤维；S2：使用硬塑料破碎机对废弃塑料进行初步粉碎，随后利用间歇式搅拌塑料清洗机将破碎过的废弃塑料进行彻底清洗，去除表面的污物，自然风干精选后，制得精选塑料；S3：将步骤S2制得的精选塑料置于氮气或干冰的低温粉碎机中，在温度为‑90‑‑110℃下将塑料粉碎2‑3h，过筛后得到400‑600目的塑料细粒；S4：将步骤S1制得的初级玻璃纤维、步骤S1制得的塑料细粒、氯虫苯甲酰胺、聚乙醛、丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丁基二甘醇乙酸酯、高氯化聚乙烯树脂、硬脂酸、聚丙烯酰胺、特定合成剂、阻燃剂混合，升温至230‑246℃，在转速为200‑400r/min下搅拌熔解2.4‑3.8h，然后冷却至室温，制得改性的玻璃纤维3D打印二级材料；所述特定合成剂的制备方法，包括以下步骤：（a）将发生剂、偶联剂、引发剂、催化剂、相容剂、抗氧化剂混合升温至123‑131℃，在转速为200‑300r/min下反应52‑78 min，制得物料A；（b）向步骤a制得的物料A中加入调节剂、聚凝剂、增粘剂混合后升温至158‑164℃，在转速为200‑400r/min下反应128‑212 min，制得物料B；（c）向步骤b制得的物料B中加入增塑剂、增韧剂、终止剂、稳定剂混合后降温至126‑135℃，在转速为200‑300r/min下反应52‑112 min，制得特定合成剂；所述阻燃剂的制备方法，包括以下步骤：（1）将磷酸氢二铵、水120‑150份加入微波反应器中，在搅拌转速为200‑300r/min下搅拌9‑12min，制得混合物a；（2）向步骤1制得的混合物a中加入磷酸三苯酯、乙二醇丁醚醋酸酯、氢氧化铝、三氧化二锑、硅烷、硅藻土、脂肪醇聚氧乙烯醚，在搅拌转速为300‑500r/min，微波功率为200‑225W，温度为84‑93℃下搅拌1.2‑1.7h，制得混合物b；（3）将步骤2制得的混合物b冷却至室温后，将沉淀物过滤，在转速为3000‑5000r/min下离心干燥至含水量≤3.2%，制得阻燃剂；S5：将步骤S4制得的改性的玻璃纤维3D打印二级材料在温度为‑92‑‑118℃下粉碎后放入螺杆挤压成型机中，在温度为209‑218℃，转速为210‑434r/min下，熔融挤出造粒，制得高热变形温度的3D打印用玻璃纤维复合材料。