本發(fā)明涉及3d打印材料的技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料及其制備方法。
背景技術(shù):
abs樹脂是由丁二烯、苯乙烯、丙烯腈三種單體共聚共混合而成的工程塑料,在機(jī)械、汽車、電子電器等工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。abs樹脂具有良好的電性能、耐磨性、耐化學(xué)性和表面光澤等性能,其缺點是耐候性,耐熱性差。而3d打印中使用的材料大部分為abs樹脂,而現(xiàn)有技術(shù)中的3d打印材料的耐高溫性能無法滿足實際使用時的需求,故此亟需設(shè)計一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料來解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明提出一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料及其制備方法,制備得到的3d打印材料應(yīng)用于航天工業(yè)領(lǐng)域,具有優(yōu)異的耐高溫性能,力學(xué)性能好。
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂80-120份、酚醛樹脂20-60份、環(huán)氧丙烯酸樹脂5-15份、磷酸三甲酯10-30份、古馬隆樹脂5-15份、環(huán)氧丙烯酸酯2-8份、乙烯-苯乙烯共聚物3-5份、三氧化二銻2-8份、納米氧化鎂3-9份、納米氫氧化鋁1-5份、重晶石粉2-6份、硼酸鋅2-6份、氯化石蠟1-5份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5702-6份、苯乙烯3-5份、十二烷基苯磺酸鈉2-8份、二乙基次膦酸鋁3-9份、阻燃協(xié)效劑kf-1002-6份、十溴二苯乙烷3-6份、增韌體系4-6份、甘油1-7份、硅烷偶聯(lián)劑z60112-8份、改性填料3-9份、改性助劑2-6份、耐高溫增強(qiáng)劑6-18份、脫氣劑4-8份。
優(yōu)選地,增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比1-3:3-6混合而成。
優(yōu)選地,改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:將蒙脫土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均勻,然后升溫至90-110℃,保溫3-5h,然后加入三聚氰胺混合均勻,接著降溫至40-60℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于100-110℃干燥4-6h,冷卻至室溫得到改性填料。
優(yōu)選地,改性填料的制備工藝中,蒙脫土、凹凸棒石黏土、氰尿酸、水和三聚氰胺的重量比為2-5:4-8:1-3:3-6:4-8。
優(yōu)選地,改性助劑的原料按重量份包括:氯化鋁溶液3-6份、氫氧化鈉溶液4-8份、納米二氧化鈦3-6份、海泡石2-5份、木質(zhì)纖維4-8份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5701-5份。
優(yōu)選地,改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:在氯化鋁溶液中添加氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置10-20d,然后添加納米二氧化鈦、海泡石和木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至85-95℃,保溫1-3h然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于1500-2500r/min轉(zhuǎn)速攪拌1-3h,然后升溫至100-120℃,干燥2-5h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
優(yōu)選地,改性助劑的制備工藝中,氯化鋁溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1-0.3mol/l;氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5-1.5mol/l。
優(yōu)選地,耐高溫增強(qiáng)劑的原料按重量份包括:水性鋁粉5-15份、醋酸鉀3-9份、木炭粉末4-8份、滑石粉2-5份、碳酸氫鈉1-3份、珍珠巖粉4-8份、膨脹蛭石2-5份、膨脹珍珠巖3-6份、滑石粉4-8份、納米硫酸2-5份、質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4-6%的鹽酸溶液5-15份、十六烷基三甲基溴化銨3-5份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5604-8份。
優(yōu)選地,耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:將水性鋁粉與醋酸鉀混合均勻,振蕩3-5min,研磨10-30min,靜置20-26h,然后于60-80℃恒溫干燥20-28h,冷卻至室溫,研磨5-15min,接著水洗1-3次,烘干,研磨得到物料a;將木炭粉末、滑石粉、碳酸氫鈉、珍珠巖粉、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、滑石粉和納米硫酸鋇放入煅燒爐中在820-920℃下煅燒2-5h,冷卻,放入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4-6%的鹽酸溶液中浸泡1-3h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將十六烷基三甲基溴化銨、硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至80-90℃,接著加入物料a和物料b,加熱至105-115℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至130-150℃,于800-1000r/min轉(zhuǎn)速攪拌40-60min,超聲震蕩30-50min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1200-1400r/min轉(zhuǎn)速攪拌1-2h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過15-25μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
本發(fā)明的本發(fā)明公開了一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料包括abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑、耐高溫增強(qiáng)劑和和脫氣劑。其中,改性填料通過將蒙脫土、凹凸棒石黏土、氰尿酸和水混合均勻,然后升溫,保溫,然后加入三聚氰胺混合均勻,接著降溫,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后干燥,冷卻至室溫得到改性填料,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打印材料的耐高溫性能。其中,改性助劑通過在氯化鋁溶液中添加氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置,然后添加納米二氧化鈦、海泡石和木質(zhì)纖維混合均勻,升溫,保溫然后加入硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,攪拌,然后升溫,干燥,冷卻至室溫后粉碎制得助劑,運(yùn)用到本發(fā)明3d打印材料中,有效提高了本發(fā)明3d打印材料的耐高溫性能和力學(xué)性能。其中,耐高溫增強(qiáng)劑通過將水性鋁粉與醋酸鉀混合均勻,振蕩,研磨,靜置,然后恒溫干燥,冷卻至室溫,研磨,接著水洗,烘干,研磨得到物料a;將木炭粉末、滑石粉、碳酸氫鈉、珍珠巖粉、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、滑石粉和納米硫酸鋇放入煅燒爐中煅燒,冷卻,放入鹽酸溶液中浸泡,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將十六烷基三甲基溴化銨、硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱,接著加入物料a和物料b,加熱,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)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答應(yīng)材料的耐高溫性能和力學(xué)性能。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細(xì)說明,應(yīng)當(dāng)了解,實施例只用于說明本發(fā)明,而不是用于對本發(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)。
具體實施方式中,abs樹脂的重量份可以為80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份;酚醛樹脂的重量份可以為20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份;環(huán)氧丙烯酸樹脂的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份;磷酸三甲酯的重量份可以為10份、15份、20份、25份、30份;古馬隆樹脂的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份;環(huán)氧丙烯酸酯的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;乙烯-苯乙烯共聚物的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份;三氧化二銻的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;納米氧化鎂的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份;納米氫氧化鋁的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份;重晶石粉的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份;硼酸鋅的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份;氯化石蠟的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份;硅烷偶聯(lián)劑kh-570的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份;苯乙烯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份;十二烷基苯磺酸鈉的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;二乙基次膦酸鋁的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份;阻燃協(xié)效劑kf-100的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份;十溴二苯乙烷的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份;增韌體系的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份;甘油的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份;硅烷偶聯(lián)劑z6011的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份;改性填料的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份;改性助劑的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份;耐高溫增強(qiáng)劑的重量份可以為6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份;脫氣劑的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份。
實施例1
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂100份、酚醛樹脂40份、環(huán)氧丙烯酸樹脂10份、磷酸三甲酯20份、古馬隆樹脂10份、環(huán)氧丙烯酸酯5份、乙烯-苯乙烯共聚物4份、三氧化二銻5份、納米氧化鎂6份、納米氫氧化鋁3份、重晶石粉4份、硼酸鋅4份、氯化石蠟3份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5704份、苯乙烯4份、十二烷基苯磺酸鈉5份、二乙基次膦酸鋁6份、阻燃協(xié)效劑kf-1004份、十溴二苯乙烷4.5份、增韌體系5份、甘油4份、硅烷偶聯(lián)劑z60115份、改性填料6份、改性助劑4份、耐高溫增強(qiáng)劑12份、脫氣劑6份。
增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比2:4.5混合而成。
改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將3.5份蒙脫土、6份凹凸棒石黏土、2份氰尿酸和4.5份水混合均勻,然后升溫至100℃,保溫4h,然后加入6份三聚氰胺混合均勻,接著降溫至50℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于105℃干燥5h,冷卻至室溫得到改性填料。
改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份在4.5份物質(zhì)的量濃度為0.2mol/l的氯化鋁溶液中添加4-8份物質(zhì)的量濃度為1mol/l的氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置15d,然后添加4.5份納米二氧化鈦、3.5份海泡石和6份木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至90℃,保溫2h然后加入3份硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于2000r/min轉(zhuǎn)速攪拌2h,然后升溫至110℃,干燥3.5h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將10份水性鋁粉與6份醋酸鉀混合均勻,振蕩4min,研磨20min,靜置23h,然后于70℃恒溫干燥24h,冷卻至室溫,研磨10min,接著水洗2次,烘干,研磨得到物料a;將6份木炭粉末、3.5份滑石粉、2份碳酸氫鈉、6份珍珠巖粉、3.5份膨脹蛭石、4.5份膨脹珍珠巖、6份滑石粉和3.5份納米硫酸鋇放入煅燒爐中在870℃下煅燒3.5h,冷卻,放入10份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液中浸泡2h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將4份十六烷基三甲基溴化銨、6份硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至85℃,接著加入物料a和物料b,加熱至110℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至140℃,于900r/min轉(zhuǎn)速攪拌50min,超聲震蕩40min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1300r/min轉(zhuǎn)速攪拌1.5h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過20μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
實施例2
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂80份、酚醛樹脂60份、環(huán)氧丙烯酸樹脂5份、磷酸三甲酯30份、古馬隆樹脂5份、環(huán)氧丙烯酸酯8份、乙烯-苯乙烯共聚物3份、三氧化二銻8份、納米氧化鎂3份、納米氫氧化鋁5份、重晶石粉2份、硼酸鋅6份、氯化石蠟1份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5706份、苯乙烯3份、十二烷基苯磺酸鈉8份、二乙基次膦酸鋁3份、阻燃協(xié)效劑kf-1006份、十溴二苯乙烷3份、增韌體系6份、甘油1份、硅烷偶聯(lián)劑z60118份、改性填料3份、改性助劑6份、耐高溫增強(qiáng)劑6份、脫氣劑8份。
增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比1:6混合而成。
改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將2份蒙脫土、8份凹凸棒石黏土、1份氰尿酸和6份水混合均勻,然后升溫至90℃,保溫5h,然后加入4份三聚氰胺混合均勻,接著降溫至60℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于100℃干燥6h,冷卻至室溫得到改性填料。
改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份在3份物質(zhì)的量濃度為0.3mol/l的氯化鋁溶液中添加4份物質(zhì)的量濃度為1.5mol/l的氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置10d,然后添加6份納米二氧化鈦、2份海泡石和8份木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至85℃,保溫3h然后加入1份硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于2500r/min轉(zhuǎn)速攪拌1h,然后升溫至120℃,干燥2h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將5份水性鋁粉與9份醋酸鉀混合均勻,振蕩3min,研磨30min,靜置20h,然后于80℃恒溫干燥20h,冷卻至室溫,研磨15min,接著水洗1次,烘干,研磨得到物料a;將8份木炭粉末、2份滑石粉、3份碳酸氫鈉、4份珍珠巖粉、5份膨脹蛭石、3份膨脹珍珠巖、8份滑石粉和2份納米硫酸鋇放入煅燒爐中在920℃下煅燒2h,冷卻,放入15份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4%的鹽酸溶液中浸泡3h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將3份十六烷基三甲基溴化銨、8份硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至80℃,接著加入物料a和物料b,加熱至115℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至130℃,于1000r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min,超聲震蕩50min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1200r/min轉(zhuǎn)速攪拌2h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過15μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
實施例3
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂120份、酚醛樹脂20份、環(huán)氧丙烯酸樹脂15份、磷酸三甲酯10份、古馬隆樹脂15份、環(huán)氧丙烯酸酯2份、乙烯-苯乙烯共聚物5份、三氧化二銻2份、納米氧化鎂9份、納米氫氧化鋁1份、重晶石粉6份、硼酸鋅2份、氯化石蠟5份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5702份、苯乙烯5份、十二烷基苯磺酸鈉2份、二乙基次膦酸鋁9份、阻燃協(xié)效劑kf-1002份、十溴二苯乙烷6份、增韌體系4份、甘油7份、硅烷偶聯(lián)劑z60112份、改性填料9份、改性助劑2份、耐高溫增強(qiáng)劑18份、脫氣劑4份。
增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比3:3混合而成。
改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將5份蒙脫土、4份凹凸棒石黏土、3份氰尿酸和3份水混合均勻,然后升溫至110℃,保溫3h,然后加入8份三聚氰胺混合均勻,接著降溫至40℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于110℃干燥4h,冷卻至室溫得到改性填料。
改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份在6份物質(zhì)的量濃度為0.1mol/l的氯化鋁溶液中添加8份物質(zhì)的量濃度為0.5mol/l的氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置20d,然后添加3份納米二氧化鈦、5份海泡石和4份木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至95℃,保溫1h然后加入5份硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于1500r/min轉(zhuǎn)速攪拌3h,然后升溫至100℃,干燥5h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將15份水性鋁粉與3份醋酸鉀混合均勻,振蕩5min,研磨10min,靜置26h,然后于60℃恒溫干燥28h,冷卻至室溫,研磨5min,接著水洗3次,烘干,研磨得到物料a;將4份木炭粉末、5份滑石粉、1份碳酸氫鈉、8份珍珠巖粉、2份膨脹蛭石、6份膨脹珍珠巖、4份滑石粉和5份納米硫酸鋇放入煅燒爐中在820℃下煅燒5h,冷卻,放入5份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6%的鹽酸溶液中浸泡1h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將5份十六烷基三甲基溴化銨、4份硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至90℃,接著加入物料a和物料b,加熱至105℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至150℃,于800r/min轉(zhuǎn)速攪拌60min,超聲震蕩30min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1400r/min轉(zhuǎn)速攪拌1h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過25μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
實施例4
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂85份、酚醛樹脂55份、環(huán)氧丙烯酸樹脂8份、磷酸三甲酯15份、古馬隆樹脂12份、環(huán)氧丙烯酸酯3份、乙烯-苯乙烯共聚物4.5份、三氧化二銻3份、納米氧化鎂8份、納米氫氧化鋁2份、重晶石粉5份、硼酸鋅3份、氯化石蠟4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5703份、苯乙烯4.5份、十二烷基苯磺酸鈉3份、二乙基次膦酸鋁8份、阻燃協(xié)效劑kf-1003份、十溴二苯乙烷5份、增韌體系4.5份、甘油6份、硅烷偶聯(lián)劑z60113份、改性填料8份、改性助劑3份、耐高溫增強(qiáng)劑17份、脫氣劑5份。
增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比1.5:5混合而成。
改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將3份蒙脫土、7份凹凸棒石黏土、1.5份氰尿酸和5份水混合均勻,然后升溫至95℃,保溫4.5h,然后加入5份三聚氰胺混合均勻,接著降溫至55℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于102℃干燥5.5h,冷卻至室溫得到改性填料。
改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份在4份物質(zhì)的量濃度為0.25mol/l的氯化鋁溶液中添加5份物質(zhì)的量濃度為1.2mol/l的氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置12d,然后添加5份納米二氧化鈦、3份海泡石和7份木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至88℃,保溫2.5h然后加入2份硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于2200r/min轉(zhuǎn)速攪拌1.5h,然后升溫至115℃,干燥3h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將8份水性鋁粉與8份醋酸鉀混合均勻,振蕩3.5min,研磨25min,靜置21h,然后于75℃恒溫干燥22h,冷卻至室溫,研磨12min,接著水洗1次,烘干,研磨得到物料a;將7份木炭粉末、3份滑石粉、2.5份碳酸氫鈉、5份珍珠巖粉、4份膨脹蛭石、4份膨脹珍珠巖、7份滑石粉和3份納米硫酸鋇放入煅燒爐中在910℃下煅燒3h,冷卻,放入12份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4.5%的鹽酸溶液中浸泡2.5h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將3.5份十六烷基三甲基溴化銨、7份硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至82℃,接著加入物料a和物料b,加熱至112℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至130℃,于1000r/min轉(zhuǎn)速攪拌40min,超聲震蕩50min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1250r/min轉(zhuǎn)速攪拌1.8h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過18μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
實施例5
本發(fā)明提出的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料,其原料按重量份包括:abs樹脂115份、酚醛樹脂25份、環(huán)氧丙烯酸樹脂12份、磷酸三甲酯15份、古馬隆樹脂12份、環(huán)氧丙烯酸酯3份、乙烯-苯乙烯共聚物4.5份、三氧化二銻3份、納米氧化鎂8份、納米氫氧化鋁2份、重晶石粉5份、硼酸鋅3份、氯化石蠟4份、硅烷偶聯(lián)劑kh-5703份、苯乙烯4.5份、十二烷基苯磺酸鈉3份、二乙基次膦酸鋁8份、阻燃協(xié)效劑kf-1003份、十溴二苯乙烷5份、增韌體系4.5份、甘油6份、硅烷偶聯(lián)劑z60113份、改性填料8份、改性助劑3份、耐高溫增強(qiáng)劑17份、脫氣劑5份。
增韌體系由高膠粉和氯化聚乙烯按重量比2.5:4混合而成。
改性填料按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將4份蒙脫土、5份凹凸棒石黏土、2.5份氰尿酸和4份水混合均勻,然后升溫至105℃,保溫3.5h,然后加入7份三聚氰胺混合均勻,接著降溫至45℃,過濾后將固體物用去離子水洗滌,然后于108℃干燥4.5h,冷卻至室溫得到改性填料。
改性助劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份在5份物質(zhì)的量濃度為0.15mol/l的氯化鋁溶液中添加7份物質(zhì)的量濃度為0.8mol/l的氫氧化鈉溶液,攪拌均勻,室溫靜置18d,然后添加4份納米二氧化鈦、4份海泡石和5份木質(zhì)纖維混合均勻,升溫至92℃,保溫1.5h然后加入4份硅烷偶聯(lián)劑kh-570混合均勻,于1800r/min轉(zhuǎn)速攪拌2.5h,然后升溫至105℃,干燥4h,冷卻至室溫后粉碎制得助劑。
耐高溫增強(qiáng)劑按如下工藝進(jìn)行制備:按重量份將12份水性鋁粉與4份醋酸鉀混合均勻,振蕩4.5min,研磨15min,靜置25h,然后于65℃恒溫干燥26h,冷卻至室溫,研磨8min,接著水洗3次,烘干,研磨得到物料a;將5份木炭粉末、4份滑石粉、1.5份碳酸氫鈉、7份珍珠巖粉、3份膨脹蛭石、5份膨脹珍珠巖、5份滑石粉和4份納米硫酸鋇放入煅燒爐中在830℃下煅燒4h,冷卻,放入8份質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5.5%的鹽酸溶液中浸泡1.5h,過濾取出,用清水洗凈烘干,粉碎得到物料b;將4.5份十六烷基三甲基溴化銨、5份硅烷偶聯(lián)劑kh-560和水混合均勻,加熱至88℃,接著加入物料a和物料b,加熱至108℃,抽濾,干燥,冷卻至室溫得到耐高溫增強(qiáng)劑。
本發(fā)明的一種航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料的制備方法,包括:將abs樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧丙烯酸樹脂、磷酸三甲酯、古馬隆樹脂、環(huán)氧丙烯酸酯、乙烯-苯乙烯共聚物、三氧化二銻、納米氧化鎂、納米氫氧化鋁、重晶石粉、硼酸鋅、甘油、硅烷偶聯(lián)劑z6011、改性填料、改性助劑和耐高溫增強(qiáng)劑混合均勻,溫至150℃,于800r/min轉(zhuǎn)速攪拌60min,超聲震蕩30min,然后加入氯化石蠟、硅烷偶聯(lián)劑kh-570、苯乙烯、十二烷基苯磺酸鈉、二乙基次膦酸鋁、阻燃協(xié)效劑kf-100、十溴二苯乙烷、增韌體系和脫氣劑混合均勻,于1350r/min轉(zhuǎn)速攪拌1.2h,冷卻至室溫,用球磨機(jī)研磨粉碎并過22μm篩,即得到航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料。
將實施例1-5中的航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料運(yùn)用到實際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,實施例1-實施例5中的航天工業(yè)用耐高溫3d打印材料具有優(yōu)異的耐高溫性能。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,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)。