本發(fā)明涉及3d打印材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料。

背景技術(shù)：

3d打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù)或快速成型技術(shù)，最早起源于20世紀(jì)80年代，是一種由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過成型設(shè)備以材料逐層疊加的方式來實(shí)現(xiàn)實(shí)體制造的技術(shù)。3d打印技術(shù)是一種新興的、很有發(fā)展前途的制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了材料從減材制造到增材制造的重大改變，其材料的利用率在90％以上。與傳統(tǒng)工業(yè)的減材制造相比，3d打印技術(shù)將生產(chǎn)制造從大型、復(fù)雜的傳統(tǒng)工業(yè)制造過程中分離出來，改變了傳統(tǒng)工業(yè)的制造理念、生產(chǎn)加工方式和管理模式，將撼動(dòng)全球的制造業(yè)，被稱為是“第三次工業(yè)革命”的技術(shù)代表。3d打印技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于航天航空、汽車制造、教學(xué)研究和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

目前，市面上銷量最大且應(yīng)用最廣的3d打印機(jī)是能夠打印工程塑料的熔融沉積成型3d打印機(jī)，采用的技術(shù)為熱塑擠壓技術(shù)。但是其使用的3d打印材料的降解性差，韌性和阻燃性能無法滿足實(shí)際使用時(shí)的需求，故此亟需設(shè)計(jì)一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，韌性好，具有優(yōu)異的耐高溫性能。

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸80-120份、酚醛樹脂4-8份、環(huán)氧丙烯酸樹脂3-9份、硅橡膠2-6份、聚酰胺樹脂3-5份、氯化聚乙烯2-5份、線性低密度聚乙烯2-6份、微晶纖維素15-25份、苧麻纖維4-8份、二甲基硅油3-9份、冰醋酸2-6份、聚己內(nèi)酯1-5份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)4-8份、納米氫氧化鋁1-6份、納米碳化硅2-8份、三氧化二銻2-4份、云母氧化鐵1-5份、磷酸鋅3-8份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5702-5份、硬脂酸2-5份、氯化石蠟1-4份、促進(jìn)劑1-5份、阻燃劑2-8份、硫化劑2-6份、增塑劑3-5份、改性增韌助劑3-9份。

優(yōu)選地，改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將丙交酯、引發(fā)劑、三氯甲烷和1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫，保溫，然后加入苯甲酸混合均勻，攪拌，接著加入異丙醇沉淀，洗滌過濾，干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

優(yōu)選地，改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將丙交酯、引發(fā)劑、三氯甲烷和1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至30-50℃，保溫30-50min，然后加入苯甲酸混合均勻，于350-450r/min轉(zhuǎn)速攪拌20-30min，接著加入異丙醇沉淀，洗滌過濾，于50-70℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

優(yōu)選地，改性聚乳酸的制備工藝中，丙交酯、引發(fā)劑、三氯甲烷、1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀、苯甲酸和異丙醇的重量比為5-15：1-3：2-5：3-6：1-4：2-6。

優(yōu)選地，改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比1-3：2-6混合而成。

優(yōu)選地，改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：將己二胺和苯基脲混合均勻，升溫至80-120℃，保溫10-30min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于100-110℃回流16-20h，然后冷卻至室溫，加入乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入聚左旋乳酸混合均勻，于60-100℃干燥2-4h，然后于160-200℃共混5-15min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

優(yōu)選地，改性增韌助劑的制備工藝中，己二胺、苯基脲、乙酸乙酯和聚左旋乳酸的重量比為1-3：2-5：3-6：4-8。

本發(fā)明的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按包括改性聚乳酸、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、硅橡膠、聚酰胺樹脂、氯化聚乙烯、線性低密度聚乙烯、微晶纖維素、苧麻纖維、二甲基硅油、冰醋酸、聚己內(nèi)酯、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)、納米氫氧化鋁、納米碳化硅、三氧化二銻、云母氧化鐵、磷酸鋅、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、硬脂酸、氯化石蠟、促進(jìn)劑、阻燃劑、硫化劑、增塑劑和改性增韌助劑。其中，改性聚乳酸通過于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將丙交酯、引發(fā)劑、三氯甲烷和1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫，保溫，然后加入苯甲酸混合均勻，攪拌，接著加入異丙醇沉淀，洗滌過濾，干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸，運(yùn)用到本發(fā)明的3d打印材料中，使得本發(fā)明的3d打印材料具有優(yōu)異的韌性和耐高溫性能。改性增韌助劑通過將己二胺和苯基脲混合均勻，升溫，保溫，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，回流，然后冷卻至室溫，加入乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入聚左旋乳酸混合均勻，干燥，然后共混，冷卻至室溫得到改性增韌助劑，運(yùn)用到本發(fā)明的3d打印材料中，有效提高了本發(fā)明3d打印材料的韌性和耐高溫性能。本發(fā)明的3d打印材料韌性好，具有優(yōu)異的耐高溫性能。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說明本發(fā)明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸100份、酚醛樹脂6份、環(huán)氧丙烯酸樹脂6份、硅橡膠4份、聚酰胺樹脂4份、氯化聚乙烯3.5份、線性低密度聚乙烯4份、微晶纖維素20份、苧麻纖維6份、二甲基硅油6份、冰醋酸4份、聚己內(nèi)酯3份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)6份、納米氫氧化鋁3.5份、納米碳化硅5份、三氧化二銻3份、云母氧化鐵3份、磷酸鋅5.5份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5703.5份、硬脂酸3.5份、氯化石蠟2.5份、促進(jìn)劑3份、阻燃劑5份、硫化劑4份、增塑劑4份、改性增韌助劑6份。

改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按重量份將10份丙交酯、2份引發(fā)劑、3.5份三氯甲烷和4.5份1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至40℃，保溫40min，然后加入2.5份苯甲酸混合均勻，于400r/min轉(zhuǎn)速攪拌25min，接著加入4份異丙醇沉淀，洗滌過濾，于60℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比2：4混合而成。

改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將2份己二胺和3.5份苯基脲混合均勻，升溫至100℃，保溫20min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于105℃回流18h，然后冷卻至室溫，加入4.5份乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入6份聚左旋乳酸混合均勻，于80℃干燥3h，然后于180℃共混10min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸80份、酚醛樹脂8份、環(huán)氧丙烯酸樹脂3份、硅橡膠6份、聚酰胺樹脂3份、氯化聚乙烯5份、線性低密度聚乙烯2份、微晶纖維素25份、苧麻纖維4份、二甲基硅油9份、冰醋酸2份、聚己內(nèi)酯5份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)4份、納米氫氧化鋁6份、納米碳化硅2份、三氧化二銻4份、云母氧化鐵1份、磷酸鋅8份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5702份、硬脂酸5份、氯化石蠟1份、促進(jìn)劑5份、阻燃劑2份、硫化劑6份、增塑劑3份、改性增韌助劑9份。

改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按重量份將5份丙交酯、3份引發(fā)劑、2份三氯甲烷和6份1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至30℃，保溫50min，然后加入1份苯甲酸混合均勻，于450r/min轉(zhuǎn)速攪拌20min，接著加入6份異丙醇沉淀，洗滌過濾，于50℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比1：6混合而成。

改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將1份己二胺和5份苯基脲混合均勻，升溫至80℃，保溫30min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于100℃回流20h，然后冷卻至室溫，加入3份乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入8份聚左旋乳酸混合均勻，于60℃干燥4h，然后于160℃共混15min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸120份、酚醛樹脂4份、環(huán)氧丙烯酸樹脂9份、硅橡膠2份、聚酰胺樹脂5份、氯化聚乙烯2份、線性低密度聚乙烯6份、微晶纖維素15份、苧麻纖維8份、二甲基硅油3份、冰醋酸6份、聚己內(nèi)酯1份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)8份、納米氫氧化鋁1份、納米碳化硅8份、三氧化二銻2份、云母氧化鐵5份、磷酸鋅3份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5705份、硬脂酸2份、氯化石蠟4份、促進(jìn)劑1份、阻燃劑8份、硫化劑2份、增塑劑5份、改性增韌助劑3份。

改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按重量份將15份丙交酯、1份引發(fā)劑、5份三氯甲烷和3份1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至50℃，保溫30min，然后加入4份苯甲酸混合均勻，于350r/min轉(zhuǎn)速攪拌30min，接著加入2份異丙醇沉淀，洗滌過濾，于70℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比3：2混合而成。

改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將3份己二胺和2份苯基脲混合均勻，升溫至120℃，保溫10min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于110℃回流16h，然后冷卻至室溫，加入6份乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入4份聚左旋乳酸混合均勻，于100℃干燥2h，然后于200℃共混5min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸85份、酚醛樹脂7份、環(huán)氧丙烯酸樹脂4份、硅橡膠5份、聚酰胺樹脂3.5份、氯化聚乙烯4份、線性低密度聚乙烯3份、微晶纖維素22份、苧麻纖維5份、二甲基硅油8份、冰醋酸3份、聚己內(nèi)酯4份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)5份、納米氫氧化鋁5份、納米碳化硅3份、三氧化二銻3.5份、云母氧化鐵2份、磷酸鋅7份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5703份、硬脂酸4份、氯化石蠟2份、促進(jìn)劑4份、阻燃劑3份、硫化劑5份、增塑劑3.5份、改性增韌助劑8份。

改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按重量份將8份丙交酯、2.5份引發(fā)劑、3份三氯甲烷和5份1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至35℃，保溫45min，然后加入2份苯甲酸混合均勻，于420r/min轉(zhuǎn)速攪拌22min，接著加入5份異丙醇沉淀，洗滌過濾，于55℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比1.5：5混合而成。

改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將1.5份己二胺和4份苯基脲混合均勻，升溫至85℃，保溫25min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于102℃回流19h，然后冷卻至室溫，加入4份乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入7份聚左旋乳酸混合均勻，于65℃干燥3.5h，然后于165℃共混12min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料，其原料按重量份包括：改性聚乳酸115份、酚醛樹脂5份、環(huán)氧丙烯酸樹脂8份、硅橡膠3份、聚酰胺樹脂4.5份、氯化聚乙烯3份、線性低密度聚乙烯5份、微晶纖維素18份、苧麻纖維7份、二甲基硅油3份、冰醋酸5份、聚己內(nèi)酯2份、4,4-亞甲基雙(異氰酸苯酯)7份、納米氫氧化鋁2份、納米碳化硅7份、三氧化二銻2.5份、云母氧化鐵4份、磷酸鋅4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5704份、硬脂酸3份、氯化石蠟3份、促進(jìn)劑2份、阻燃劑7份、硫化劑3份、增塑劑4.5份、改性增韌助劑4份。

改性聚乳酸按如下工藝進(jìn)行制備：于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，按重量份將12份丙交酯、1.5份引發(fā)劑、4份三氯甲烷和4份1,8-二氯雜二環(huán)-雙環(huán)(5,4,0)-7-十一稀混合均勻，升溫至45℃，保溫35min，然后加入3份苯甲酸混合均勻，于380r/min轉(zhuǎn)速攪拌28min，接著加入3份異丙醇沉淀，洗滌過濾，于65℃干燥至恒重，冷卻至室溫得到改性聚乳酸。

改性聚乳酸的制備工藝中，引發(fā)劑由苯酚和1-羥基芘按重量比2.5：3混合而成。

改性增韌助劑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將2.5份己二胺和3份苯基脲混合均勻，升溫至115℃，保溫15min，接著在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，于108℃回流17h，然后冷卻至室溫，加入5份乙酸乙酯混合均勻，接著用鹽酸洗滌，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后干燥至恒重，冷卻至室溫，然后加入5份聚左旋乳酸混合均勻，于95℃干燥2.5h，然后于195℃共混8min，冷卻至室溫得到改性增韌助劑。

將實(shí)施例1-5中的建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料運(yùn)用到實(shí)際3d打印生產(chǎn)中，所得到的產(chǎn)品的性能進(jìn)行檢測，得到的數(shù)據(jù)如表1所示。

表1：

由表1可知，實(shí)施例1-實(shí)施例5中的建筑用高韌性耐高溫的3d打印材料具有優(yōu)異的韌性和耐高溫性能。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。