本發(fā)明涉及3d打印領(lǐng)域，特別是涉及一種適合于3d打印的碳纖復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
3d打印技術(shù)的發(fā)展對(duì)3d打印材料提出了新的要求，以熔融擠出成型技術(shù)為例，需要綜合考慮塑料熔絲尺寸和成型性能對(duì)噴頭溫度進(jìn)行設(shè)計(jì)，若要打印大型中空制件，則必須考慮如何將中心的填充材料與表層材料分離，還必須考慮兩者在分離前具有良好的粘結(jié)性，避免表層材料塌陷。
現(xiàn)有的3d打印耗材主要以聚乳酸,abs,pa,pva等單一材料為主，由于上述各種材料均存在著局限性，聚乳酸材料成本高、材料在55℃以上容易變形;abs(丙烯酸/丁二烯/苯乙烯三元共聚物)，一種常見的工程塑料，加工氣味重、在擠出加工中容易變形;pa為一種尼龍材料，價(jià)格昂貴、加工困難、加工氣味人，加工環(huán)境惡劣;pva水溶性材料主要用于打印支持材料用量少，而且加工由于pva分解容易產(chǎn)生有毒氣體。復(fù)合材料（compositematerials）是以一種材料為基體（matrix），以一種材料為增強(qiáng)體（reinforcement）組合而成的新材料。各種材料在性能上相互取長補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同需求。從而拓寬了構(gòu)成材料的應(yīng)用范圍。雖然復(fù)合種類非常豐富但很少見有復(fù)合材料用于3d打印耗材的應(yīng)用，主要的耗材材料還是以聚乳酸、abs,pa,pva等單一材料為主。聚乳酸/碳纖維復(fù)合材料不僅低碳環(huán)保、加工易、力學(xué)性能優(yōu)越、尺寸穩(wěn)定、表面光澤度高而且打印流暢等性能。
綜上所述，要拓寬3d打印耗材的種類、提高耗材的物理性能，必須在現(xiàn)有耗材種類進(jìn)行補(bǔ)充，復(fù)合材料不僅可以充分利用其中一種材料優(yōu)點(diǎn)還可以與另一種材料在性能上相互取長補(bǔ)短，制備更加優(yōu)異的新材料，而且易于加工制得。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種適合于3d打印的碳纖復(fù)合材料。該復(fù)合材料根據(jù)高分子材料的相容基本原理，通過合理選擇組合，進(jìn)行材料匹配，充分利用其中一種材料的優(yōu)點(diǎn)彌補(bǔ)另一種材料性能上的缺陷，得到低碳環(huán)保、力學(xué)性能優(yōu)越、尺寸穩(wěn)定、表面光澤度高等性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
（1）聚乳酸（pla）：80-95份；碳纖維:10-15份；增韌劑：4-6份；相容劑：0.2-5.0份；助劑：0.1-2.0份。所述增韌劑為聚烯烴彈性體（poe）；相容劑包括馬來酸酐接枝高分子，由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物；由苯乙烯、丙烯晴、甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚而成的三元共聚物（sag）其中的一種；
（2）所述相容劑馬來酸酐接枝高分子包括馬來酸酐接枝poe；
（3）所述助劑包括潤滑劑、成核劑、分散劑、熱穩(wěn)定劑一種或幾種混合使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
（1）利用了碳纖維高強(qiáng)度、高模量，提高了聚乳酸的強(qiáng)度；
（2）利用加入相容劑，改善聚乳酸與碳纖維、增韌劑相界面結(jié)合強(qiáng)度，增加材料相容性，提高本3d打印復(fù)合材料綜合力學(xué)性能；
（3）本發(fā)明制備的3d打印復(fù)合材料無毒、低碳環(huán)保，綜合性能優(yōu)越，具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明所闡述的是一種適合于3d打印的碳纖復(fù)合材料，以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步進(jìn)行說明，但本發(fā)明不僅限于以下實(shí)施例。
實(shí)施例一
(1)一種適合于3d打印的碳纖復(fù)合材料，包括以下重量份成分:聚乳酸:80.0份；碳纖維:20.0份；poe：8份；相容劑:0.2份；助劑:0.4份；所述相容劑包括馬來酸酚接枝高分子，由苯乙烯、丙烯睛、甲基丙烯酸縮水甘油酷共聚而成的三元共聚物(sag)；由甲基丙烯酸甲醋、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物其中的一種；
(2)所述相容劑馬來酸配接枝高分子包括馬來酸配接枝poe；
(3)熱穩(wěn)定劑為亞磷酸酯類、鈣鋅穩(wěn)定劑中的一種；潤滑劑為乙撐雙硬脂酸酰胺、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種或幾種混合使用；分散劑為亞甲基雙萘磺酸鈉、硬脂酸、氧化聚乙烯蠟中的一種。
實(shí)施例二
(1)一種適合于3d打印的復(fù)合材料，包括以下重量份成分:聚乳酸:90.0份；碳纖維:10.0份；poe：4份；相容劑：5.0份；助劑：0.1份；所述相容劑包括馬來酸酚接枝高分子，由苯乙烯、丙烯睛、甲基丙烯酸縮水甘油酷共聚而成的三元共聚物(sag)；由甲基丙烯酸甲醋、丁二烯、苯乙烯共聚物共聚而成的三元共聚物其中的一種；
(2)所述馬來酸醉接枝高分子包括馬來酸配接枝poe；
(3)所述助劑包括潤滑劑、成核劑、分散劑、熱氧穩(wěn)定劑一種或多種混合；
(4)其中熱氧穩(wěn)定劑為一種受阻酚類、亞磷酸脂類、鈣鋅穩(wěn)定劑的一種；潤滑劑為0.2份硬脂酸鈣和0.4份乙撐雙硬脂酸酸胺的兩種混合物；分散劑為0.1份亞甲基雙萘磺酸鈉。