本发明专利技术涉及一种适于3D打印用的复合耗材及其制备方法，属于3D打印材料制造技术领域。其主要特征在于：设计选取适当配比原料，通过合成一种韧性好、熔点较高的共聚酯材料，并与超细铁粉共混，获得热稳定性好、力学性能优异的共聚酯/金属复合材料，它可用作熔融挤压堆积成型3D打印材料，满足3D打印用的耗材性能要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种适于3D打印用的复合耗材及其制备方法，属于3D打印材料制造
技术介绍
3D打印技术是一种与传统铸造技术完全不同的全新的材料加工方法，熔融挤压堆 积成型（FDM)是3D打印技术中常用的一种技术工艺，它基于三维CAD模型数据，通过逐层 叠加材料直至获得模型数据所表示的三维实体物件。3D打印无需原胚和模具，直接根据计 算机图形数据，通过打印机喷出材料的方法生成任何形状的物体，使得制造产品的程序大 大简化，产品的研制周期明显缩短，有效地提高了产品生产效率并降低其成本。目前市场上可用于FDM成型技术的较常用的聚合物材料是丙烯酸-丁二烯-苯乙 烯三元共聚物（ABS)、聚乳酸（PLA)、尼龙（PA)等。ABS加工气味重、在挤出加工中容易变形； PLA热稳定性差、结晶速度慢、韧性差；PA价格昂贵、加工困难。同时，这些材料硬度较高，打 印出来的部件较脆易碎，所以开发新型基于FDM成型技术的3D打印用功能化聚合物材料， 对3D打印领域的快速发展具有重要意义。 共聚酯（PES)材料具有热稳定性好，耐寒、耐热、耐湿、耐化学腐蚀、生物可降解等 优点，广泛应用于纤维、服装、包装、装订、制鞋、建材、汽车等行业。但是共聚酯的力学性能 不佳限制了其作为3D打印材料的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述技术问题，提供一种适于3D打印用的复合耗材及其 制备方法，使得通过本专利技术制备的复合耗材，在充分发挥共聚酯材料的常规性能基础上，有 效提升整体材料的力学性能，满足其作为3D打印耗材的要求。 本专利技术所采用的技术方案为：一种适于3D打印用的复合耗材，其原料构成包括： 由对苯二甲酸、间苯二甲酸和癸二酸的混合物组成的二元酸，由1，4-丁二醇和1，6-己二醇 的混合物组成的二元醇，催化剂和抗氧剂，以及铁粉。其中，上述各原料的配比为： 对苯二甲酸：间苯二甲酸：癸二酸的摩尔比为1:0. 18~0. 32:0. 12~0. 25 ; 1，4-丁二醇：1，6-己二醇的摩尔比为1:0· 26~0· 38 ; 二元酸：二元醇的摩尔比为1:1. 4~1. 6 ; 催化剂为钛酸四丁酯/ 丁基锡酸复合催化剂，且二者质量比为1: 1，其加入量为二元酸 质量的 0. 06%~0. 08% ; 抗氧剂为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，其加入量为二元酸质量的0.1°/『0. 3%; 上述铁粉为粒径500~600目的超细纯铁粉，其加入量为二元酸质量的23%~33%。上述适于3D打印用的复合耗材的制备方法，其步骤如下： (1)参考上述配比，选取原料； (2) 将由对苯二甲酸、间苯二甲酸和癸二酸的混合物组成的二元酸，由1，4-丁二醇和 1，6-己二醇的混合物组成的二元醇，以及催化剂按比例加入到酯化釜中进行酯化反应，反 应温度为175°C~215°C，当酯化反应馏出水的量为理论出水量的95%以上时，酯化反应结 束； (3) 将抗氧剂加入到步骤（2)的产物中，在255°C~260°C、40Pa~80Pa的条件下进行减 压缩聚反应2. 0~2. 5h，聚合阶段完成； (4) 通氮气，解除真空，加入铁粉，搅拌30min，趁热出料至冷水中，即得适于3D打印用 的复合耗材。 上述适于3D打印用的复合耗材，其形态可依实际需求，制备成粉状、粒状或条状。 本专利技术的创新之处在于，通过合成一种韧性好、熔点较高的共聚酯材料，并与超细 铁粉共混，获得热稳定性好、力学性能优异的共聚酯/金属复合材料，它可用作熔融挤压堆 积成型3D打印材料，满足3D打印用的耗材性能要求。【具体实施方式】 下而通讨实施例对本专利技术做讲一步表沭，佃并不以此为限。 实施例1 一种适于3D打印用的复合耗材，其原料构成包括：对苯二甲酸166g、间苯二甲酸 29. 88g、癸二酸 36. 41g、1，4- 丁二醇 135. 9g、己二醇 54. 37g、钛酸四丁酯 0. 093g、丁基锡酸 0.0938、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.6978，以及粒径500目的超细纯铁粉53.43 8。 上述适于3D打印用的复合耗材，制备过程包括如下步骤： (1) 将由对苯二甲酸166g、间苯二甲酸29. 88g和癸二酸36. 41g的混合物组成的二 元酸，由1，4- 丁二醇135. 9g和己二醇54. 37g的混合物组成的二元醇，以及由钛酸四丁酯 0. 093g和丁基锡酸0. 093g的混合物组成的催化剂，加入1. 0L反应釜内，逐步升温至100°C 后开启搅拌，当温度接近175°C时，开始有水馏出，继续升温至215°C，待出水量达理论值的 95%以上时，酯化反应结束； (2) 加入三（2,4_二叔丁基苯基）亚磷酸酯0.697g，进行减压缩聚反应，逐步提高温度 至255°C，压力逐渐减小至50Pa，反应维持2h，即可完成缩聚反应； (3) 通氮气，解除真空，在氮气保护下加入铁粉53. 43g，继续搅拌30min，趁热出料至冷 水中，即得适于3D打印用的复合耗材。 通过实施例1所得适于3D打印用的复合耗材标记为P1。 实施例2 一种适于3D打印用的复合耗材，其原料构成包括：对苯二甲酸166g、间苯二甲酸 53. 12g、癸二酸 32. 36g、l，4-丁二醇 161. 45g、己二醇 79. 22g、钛酸四丁酯 0· 075g、丁基锡酸 0. 075g、三（2,4_二叔丁基苯基）亚磷酸酯0. 25g，以及粒径600目的超细纯铁粉53. 43g。 上述适于3D打印用的复合耗材，制备过程包括如下步骤： (1)将由对苯二甲酸166g、间苯二甲酸53. 12g、癸二酸32. 36g的混合物组成的二元 酸，由1，4- 丁二醇161. 45g和己二醇79. 22g的混合物组成的二元醇，以及由钛酸四丁酯 0. 075g和丁基锡酸0. 075g的混合物组成的催化剂，加入1. 0L反应釜内，逐步升温至100°C 后开启搅拌，当温度接近185°C时，开始有水馏出，继续升温至215°C，待出水量达理论值的 95%以上时，酯化反应结束； (2) 加入三（2,4_二叔丁基苯基）亚磷酸酯0. 25g，进行减压缩聚反应，逐步提高温度 至260°C，压力逐渐减小至80Pa，反应维持2. 5h，即可完成缩聚反应； (3) 通氮气，解除真空，在氮气保护下加入铁粉53. 43g，继续搅拌30min，趁热出料至冷 水中，即得适于3D打印用的复合耗材。 通过实施例2所得当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适于3D打印用的复合耗材，其特征在于，其原料构成包括：由对苯二甲酸、间苯二甲酸和癸二酸的混合物组成的二元酸，由1,4‑丁二醇和1,6‑己二醇的混合物组成的二元醇，催化剂和抗氧剂，以及铁粉，其中，上述各原料的配比为：对苯二甲酸:间苯二甲酸:癸二酸的摩尔比为1:0.18~0.32:0.12~0.25；1,4‑丁二醇:1,6‑己二醇的摩尔比为1:0.26~0.38；二元酸:二元醇的摩尔比为1:1.4~1.6；催化剂的加入量为二元酸质量的0.06%~0.08%；抗氧剂的加入量为二元酸质量的0.1%~0.3%；铁粉的加入量为二元酸质量的23%~33%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛为岚，曹世晴，李哲龙，曾作祥，
申请(专利权)人：昆山天洋热熔胶有限公司，上海天洋热熔粘接材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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