CN104693637B - 一种用于三维打印机的低熔点树脂材料及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的用于三维打印机的低熔点树脂材料，苯乙烯‑丙烯酸树脂为30%至60%;第一聚酯树脂为10%至50%；第二聚酯树脂为0%至10%；添加剂为1%至15%；蜡为0.5%至6%；气相二氧化硅为0.1至2%；苯乙烯‑丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。采取上述方案，得到的用于三维打印机的低熔点树脂材料的玻璃化转变温度Tg为48℃至65℃，且软化点温度T1/2为85℃至110℃。由此，显著降低了FDM三维打印机材料的熔融温度，在能耗降低的同时相应降低操作人员的烫伤风险。
Description
技术领域
本发明属于三维打印机的耗材领域，具体涉及用于熔融堆积成型方式（FDM）的三维打印机的低熔点的树脂材料及制造方法。
背景技术
快速成型技术能够用于三维（3D）打印的成型过程，通过电脑数据的转换过程实现三维物体的制造。通常，3D打印快速成型技术主要包括三种类型：立体雕刻（Stereolithography）、逐层叠加制造（Laminated Object Manufacturing）和选择性沉积塑形（Selective Deposition Modeling，SDM）。熔融堆积成型技术（FDM）是属于选择性沉积塑形（SDM)的一种技术工艺。现阶段，FDM三维打印机通常是利用热塑性聚合物材料在熔融状态下，从喷头处挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，再一层一层地叠加最终形成产品。例如，申请号为CN201410073577.5的中国发明专利申请公开了一种FDM三维打印机以及打印方法，这种三维打印机包括至少两个打印头和至少两种耗材，并且具有多种耗材之间的切换装置。
目前，市场上FDM三维打印机所使用的聚合物材料通常是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、尼龙（PA）和聚碳酸酯（PC），使用这些材料的三维打印机的打印头的加热温度通常在200℃以上。例如，使用ABS材料的三维打印机需要打印头的加热温度达到220℃，而使用PLA材料的三维打印机需要打印头的加热温度达到205℃，这样就需要耗费大量的能量来使材料熔融，从而造成过多能量的浪费，并且打印头的温度过高也容易造成人员烫伤的危险。 例如，申请号为CN201310118648.4的中国发明专利申请公开了一种富有韧性的高粘度3D打印成型材料，其包括粉末材料和粘结材料，粉末材料中包括了聚酰胺树脂，而聚酰胺树脂的熔点为200℃至400℃，显然这一温度过高。申请号为CN201410139306.5的中国发明专利申请公开了一种用于3D打印的高分子粉末以及制备方法，组份中主要包括了主体成型树脂、粘结性树脂和复配树脂，这种技术方案发明目的是提供柔韧性合适的人体医用植入材料和医用器械产品，但是并未涉及熔点温度方面的技术改进。
因此，市场上迫切需要开发出一种低熔点的用于三维打印机的材料，鉴于三维打印机在未来的发展预期，这种低熔点的打印材料具有广阔的商业前景。
发明内容
基于现有技术中用于三维打印机的材料存在的问题,本发明的第一目的是提供一种用于三维打印机的低熔点树脂材料。本发明的另一目的是提供一种用于三维打印机的低熔点树脂材料的制造方法。
为了实现本发明的目的，本发明提供的用于三维打印机的低熔点树脂材料，包括以下重量百分比的组份: 苯乙烯-丙烯酸树脂为30%至60%;第一聚酯树脂为10%至50%；第二聚酯树脂为0%至10%；添加剂为1%至15%；蜡为0.5%至6%；气相二氧化硅为0.1至2%；苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。
采取上述方案，得到的用于三维打印机的低熔点树脂材料的玻璃化转变温度Tg为48℃至65℃，且软化点温度T1/2为85℃至110℃。由此，显著降低了FDM三维打印机材料的熔融温度，在能耗降低的同时相应降低操作人员的烫伤风险。聚酯树脂的Tg和T1/2一般比较低，其耐热存储稳定性和光泽度较为优异，然而聚酯树脂的粉碎性较差，而在聚酯树脂中混合苯乙烯-丙烯酸树脂之后，能够改良聚酯树脂的性能，因此本方案中的树脂材料的技术方案同时包含了聚酯树脂和苯乙烯-丙烯酸树脂。另外，苯乙烯-丙烯酸树脂的市场价格要显著低于聚酯树脂，基于此，经过组份的配比优化，通过在两者之间寻找平衡点之后，将苯乙烯-丙烯酸树脂的比例控制在30%至60%，第一聚酯树脂控制在10%至50%，这样的比例在保证打印材料优异性能的同时，还能够降低制造企业的生产成本，具有极高的市场竞争优势。经过进一步的优化后，苯乙烯-丙烯酸树脂的比例可以控制在55%至60%，而第一聚酯树脂控制在10%至15%，其它组份的重量百分比不变。举例来说，通过本发明的技术方案得到的打印材料能够应用在螺杆挤出成型的三维打印机上，从而避免了现有齿轮挤压挤出机构容易堵塞的缺陷。例如，申请号为CN201410066757.0的中国发明专利申请公开了一种基于螺杆挤出成型的三维打印机。申请号为CN201410609259.6的中国发明专利申请公开了一种基于齿轮挤压挤出机的三维打印机。需要指出的是，本方案中的第二聚酯树脂的百分比含量为0%至10%，也就是第二聚酯树脂在组份中为非必要组份，而当组份之中加入第二聚酯树脂后，能够带来诸多优点：一方面，由于第二聚酯树脂的软化点温度T1/2为80℃至110℃，可见其软化温度T1/2与苯乙烯-丙烯酸树脂的软化点温度更为接近，这样就增加了两种树脂材料在熔融过程中的兼容性，以便苯乙烯-丙烯酸树脂与聚酯树脂这两种树脂材料相互之间分散更加均一，从而使得整个树脂材料的性能具有更好的分散性；另一方面，在实践中，发现加入第二聚酯树脂材料后能够方便对得到的树脂材料的温度进行调节，使得树脂材料的软化点温度T1/2更易于控制在85℃至110℃。
一个优选的方案是，添加剂为磁性材料和/或导电材料和/或彩色颜料和/或彩色染料。
进一步优选的方案是，磁性材料为四氧化三铁、γ-三氧化二铁、磁铁矿粉末、氧化锌铁、氧化钇铁、氧化钙铁、氧化钆铁、氧化铜铁、氧化铅铁、氧化镍铁、氧化钕铁、氧化钡铁、氧化镁铁、氧化锰铁、氧化镧铁、铁粉、钴粉和镍粉中的至少一种;彩色颜料为无机颜料和/或有机颜料：无机颜料为下列物质的一种:炭黑、石墨、氧化铁红、铬黄、群青；有机颜料为下列物质的一种:偶氮系颜料、缩合偶氮系颜料、色淀颜料、酞菁系颜料、异吲哚系颜料、蒽醌系颜料、喹吖啶系颜料。
一个优选的方案是，第一聚酯树脂和/或第二聚酯树脂选用线性聚酯树脂或低交联度的聚酯树脂，聚酯树脂为二元羧酸与二元醇或二元酚反应得到的聚酯，其中二元羧酸为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸或琥珀酸，二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、已二醇或环己二醇，二元酚为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚或二萘酚；苯乙烯-丙烯酸树脂包括至少一种下列物质：苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯甲酯丙烯酸丁酯共聚物。
一个优选的方案是，蜡包括至少一种下列物质：聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、聚丙烯蜡、石蜡、费托蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酸酯蜡、棕榈蜡、微晶蜡、米蜡或脂肪酸蜡。
进一步优选的方案是，蜡由聚乙烯蜡和巴西棕榈蜡组成，且这两种组份的重量百分比为：聚乙烯蜡为10%至90%，巴西棕榈蜡为10%至90%。
采取上述方案，聚乙烯蜡的熔点温度为90℃至116℃，而巴西棕榈蜡的熔点温度为80℃至88℃，鉴于苯乙烯-丙烯酸树脂的软化点温度T1/2为120℃至130℃，第一聚酯树脂的软化点温度T1/2为80℃至85℃。也就是聚乙烯蜡的熔点温度与苯乙烯-丙烯酸树脂的软化点温度T1/2更为接近或者对应，而巴西棕榈蜡的熔点温度与第一聚酯树脂的软化点温度T1/2更为接近或者对应，以此能够更大限度地发挥蜡在树脂材料中的作用。
一个优选的方案是，气相二氧化硅的粒径为14纳米。
采取上述方案，气相二氧化硅的粒径越小，其比表面积越大，经过实验后，本发明认为粒径范围选取在14纳米左右为佳。
本发明提供的用于三维打印机的低熔点树脂材料的制造方法，包括以下步骤：将苯乙烯-丙烯酸树脂、第一聚酯树脂、第二聚酯树脂、添加剂、蜡依次经过预混合、熔融混炼、冷却、粗粉碎、微粉碎、分级得到母料，将气相二氧化硅加入母料后进行第二次混合，最后经过筛分得到用于三维打印机的低熔点树脂材料；用于三维打印机的低熔点树脂材料包括以下重量百分比的组份：苯乙烯-丙烯酸树脂为30%至60%，第一聚酯树脂为10%至50%； 第二聚酯树脂为0%至10%，添加剂为1%至15%，蜡为0.5%至6%；气相二氧化硅为0.1至2%；苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。
采取上述方案，制造过程简便，没有涉及严苛的化学工艺操作，非常适合于大规模的工业生产。
一个优选的方案是，预混合过程在常温下进行，且使用高速混合搅拌机进行混合；混炼过程采用单螺杆往返挤出机在130℃至150℃下进行；分级过程采用气流粉碎分级机进行。
一个优选的方案是，在经过微粉碎过程后，得到的粉末的粒径控制在0.1毫米至2毫米；在经过分级过程后，得到的粉末的粒径控制在6微米至10微米。
采取上述方案，对于FDM熔融堆积成型的三维打印机而言，采用丝料齿轮挤压成型的机器虽然成本不高，但是丝料得到的打印物体的纹路不够细腻，并且采用丝料作为打印机时容易产生打印头堵塞的情况。本方案提供的粉末材料的粒径控制在6微米至10微米，粉末中多种组分的分散更加均匀,软化点温度较低，并且由于粉末的比表面积较大，熔融过程非常快速、并且分散相均一，因此,采用粉末状树脂材料打印出的物体相比于丝状材料打印的物体,纹路更加清晰、精度得到显著提高。例如，这种粉末材料能够应用于申请号为CN201410066757.0的中国发明专利申请提供的三维打印机。
具体实施方式
在本发明中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。
本发明所使用的添加剂为磁性材料和/或导电材料和/或彩色颜料和/或彩色染料。
本发明所使用的磁性材料为四氧化三铁、γ-三氧化二铁、磁铁矿粉末、氧化锌铁、氧化钇铁、氧化钙铁、氧化钆铁、氧化铜铁、氧化铅铁、氧化镍铁、氧化钕铁、氧化钡铁、氧化镁铁、氧化锰铁、氧化镧铁、铁粉、钴粉和镍粉中的至少一种。
本发明所使用的彩色颜料为无机颜料和/或有机颜料：无机颜料为下列物质的一种:炭黑、石墨、氧化铁红、铬黄、群青；有机颜料为下列物质的一种:偶氮系颜料、缩合偶氮系颜料、色淀颜料、酞菁系颜料、异吲哚系颜料、蒽醌系颜料、喹吖啶系颜料。
第一聚酯树脂和/或第二聚酯树脂选用线性聚酯树脂或低交联度的聚酯树脂，聚酯树脂为二元羧酸与二元醇或二元酚反应得到的聚酯，其中二元羧酸为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸或琥珀酸，二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、已二醇或环己二醇，二元酚为对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚或二萘酚。
苯乙烯-丙烯酸树脂包括至少一种下列物质：苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯甲酯丙烯酸丁酯共聚物。
本发明所使用的蜡包括至少一种下列物质：聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、聚丙烯蜡、石蜡、费托蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酸酯蜡、棕榈蜡、微晶蜡、米蜡或脂肪酸蜡。
第一实施例：
本实施例采用45重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、25重量份的第一聚酯树脂、30重量份的第二聚酯树脂、4重量份的蜡以及 7重量份的碳黑添加剂，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为8.0微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为56.2℃，软化点温度T1/2为106.3℃。
第二实施例：
本实施例采用35重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、80重量份的第一聚酯树脂、28重量份的第二聚酯树脂、4重量份的蜡以及 7重量份的碳黑添加剂，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为8.1微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为49.2℃，软化点温度T1/2为89.1℃。
第三实施例：
本实施例采用40重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、50重量份的第一聚酯树脂、50重量份的第二聚酯树脂、4重量份的蜡以及 7重量份的碳黑添加剂，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为8.2微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为51.1℃，软化点温度T1/2为92.2℃。
第四实施例：
本实施例采用40重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、70重量份的第一聚酯树脂、30重量份的第二聚酯树脂、4重量份的蜡以及 7重量份的C.I颜料黄12，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为7.8微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为49.3℃，软化点温度T1/2为89.6℃。
第五实施例：
本实施例采用40重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、65重量份的第一聚酯树脂、35重量份的第二聚酯树脂、8重量份的蜡以及 7重量份的碳黑，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为9微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为49.4℃，软化点温度T1/2为90.5℃。
第六实施例：
本实施例采用40重量份的苯乙烯-丙烯酸树脂、85重量份的第一聚酯树脂、28重量份的第二聚酯树脂、2重量份的蜡以及 40重量份的碳黑，在常温下置于高速混合搅拌机中，充分搅拌混合5分钟后，经单螺杆往返挤出机在140℃进行熔融混炼，并经快速冷却，随之经粉碎机进行粉碎，得到粒径为0.1毫米至2毫米的粉末。
然后使用气流粉碎分级机进行分级后得到体积直径为6微米至10微米的微粉，微粉与外部添加剂在高速混合机中混合，并经过分级去粗，得到母料。其中，苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为60℃，且软化点温度T1/2为120℃;第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃，软化点温度T1/2为83℃；第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为53℃，软化点温度T1/2为95℃；蜡是由巴西棕榈腊和聚乙烯腊组成，这两种蜡之间的重量比为2：2。
然后将上面100重量份的母料与1.2重量份的气相二氧化硅进行混合，其中气相二氧化硅粒径为14nm，在高速混合机中混合5分钟，然后用超声波振动筛对混合物进行过筛，得到体积分布平均直径为7微米的粉末状树脂材料，粉末状树脂材料的玻璃化转变温度Tg为49.3℃，软化点温度T1/2为88.7℃。
最后需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，诸如将本发明提供的粉末状树脂材料应用在3D打印笔等方案也在发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于,包括以下重量百分比的组份:
苯乙烯-丙烯酸树脂 30%至60%;
第一聚酯树脂 10%至50%；
第二聚酯树脂 0%至10%；
添加剂 1%至15%；
蜡 0.5%至6%；
气相二氧化硅 0.1至2%；
所述苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；
所述第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；
所述第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。
2.根据权利要求1所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述添加剂为磁性材料和/或导电材料和/或彩色颜料和/或彩色染料。
3.根据权利要求2所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述磁性材料为四氧化三铁、γ-三氧化二铁、磁铁矿粉末、氧化锌铁、氧化钇铁、氧化钙铁、氧化钆铁、氧化铜铁、氧化铅铁、氧化镍铁、氧化钕铁、氧化钡铁、氧化镁铁、氧化锰铁、氧化镧铁、铁粉、钴粉和镍粉中的至少一种;
所述彩色颜料为无机颜料和/或有机颜料：所述无机颜料为下列物质的一种:炭黑、石墨、氧化铁红、铬黄、群青；所述有机颜料为下列物质的一种:偶氮系颜料、酞菁系颜料、异吲哚系颜料、蒽醌系颜料。
4.根据权利要求1所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述第一聚酯树脂和/或所述第二聚酯树脂选用线性聚酯树脂或低交联度的聚酯树脂，所述聚酯树脂为二元羧酸与二元醇或二元酚反应得到的聚酯，其中所述二元羧酸为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、己二酸或琥珀酸，所述二元醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇或环己二醇，所述二元酚为对苯二酚、邻苯二酚或间苯二酚；
所述苯乙烯-丙烯酸树脂包括至少一种下列物质：苯乙烯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯甲基丙烯酸丁酯共聚物。
5.根据权利要求1所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述蜡包括至少一种下列物质：聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、聚丙烯蜡、石蜡、费托蜡、氧化聚乙烯蜡、褐煤酸酯蜡、微晶蜡、米蜡或脂肪酸蜡。
6.根据权利要求1所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述蜡由聚乙烯蜡和巴西棕榈蜡组成，且这两种组份的重量百分比的组成为：所述聚乙烯蜡为10%至90%，所述巴西棕榈蜡为10%至90%。
7.根据权利要求1至6任一项所述用于三维打印机的低熔点树脂材料，其特征在于：
所述气相二氧化硅的粒径为14纳米。
8.用于三维打印机的低熔点树脂材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
将苯乙烯-丙烯酸树脂、第一聚酯树脂、第二聚酯树脂、添加剂、蜡依次经过预混合、熔融混炼、冷却、粗粉碎、微粉碎、分级得到母料，将气相二氧化硅加入所述母料进行第二次混合，最后经过筛分得到用于三维打印机的低熔点树脂材料；
所述用于三维打印机的低熔点树脂材料包括以下重量百分比的组份：苯乙烯-丙烯酸树脂为30%至60%，第一聚酯树脂为10%至50%；第二聚酯树脂为0%至10%，添加剂为1%至15%，蜡为0.5%至6%；气相二氧化硅为0.1至2%；
所述苯乙烯-丙烯酸树脂的玻璃化转变温度Tg为55℃至65℃，且软化点温度T1/2为120℃至130℃；所述第一聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为43℃至48℃，且软化点温度T1/2为80℃至85℃；所述第二聚酯树脂的玻璃化转变温度Tg为45℃至65℃，且软化点温度T1/2为80℃至110℃。
9.根据权利要求8所述的用于三维打印机的低熔点树脂材料的制造方法，其特征在于：
所述预混合过程在常温下进行，且使用高速混合搅拌机进行混合；
所述混炼过程采用单螺杆往返挤出机在130℃至150℃下进行；所述分级过程采用气流粉碎分级机进行。
10.根据权利要求8或9所述的用于三维打印机的低熔点树脂材料的制造方法，其特征在于：
在经过所述微粉碎过程后，得到的粉末的粒径控制在0.1毫米至2毫米；在经过所述分级过程后，得到的粉末的粒径控制在6微米至10微米。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106313787B (zh) * | 2015-07-10 | 2018-01-30 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于3d打印的复合材料线材及其制备方法 |
| CN105238690A (zh) * | 2015-10-31 | 2016-01-13 | 林新颖 | 一种生物3d打印细胞种植壳线材及其配方和制作工艺 |
| CN105348496B (zh) * | 2015-12-17 | 2018-02-27 | 昆山天洋热熔胶有限公司 | 一种适于3d打印用的复合耗材及其制备方法 |
| JPWO2017141935A1 (ja) * | 2016-02-15 | 2018-12-06 | 岡本化学工業株式会社 | 光学的立体造形用組成物 |
| US10385478B2 (en) * | 2016-04-22 | 2019-08-20 | Basell Poliolefine Italia S.R.L. | Process for forming a consumable filament |
| CN106041078B (zh) * | 2016-07-13 | 2017-11-21 | 北京梦之墨科技有限公司 | 一种彩色金属3d打印线材及其制备方法 |
| EP3321002A1 (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-16 | Höganäs AB | Feedstock for an additive manufacturing method, additive manufacturing method using the same, and article obtained therefrom |
| CN109912914A (zh) * | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 南京机器人研究院有限公司 | 一种用于3d打印材料及其制备方法 |
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| CN113563699B (zh) * | 2021-06-25 | 2023-05-05 | 珠海天威飞马打印耗材有限公司 | 生物环保碳粉盒及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163752A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-06-19 | 广州市科密办公科技有限公司 | 一种黑白激光打印机/复印机用彩色墨粉及其制备方法 |
| CN103554455A (zh) * | 2013-10-09 | 2014-02-05 | 杭州福斯特光伏材料股份有限公司 | 一种用于三维打印的共聚酯热塑性材料及其制备与应用 |
| CN104164033A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-11-26 | 太仓碧奇新材料研发有限公司 | 用于3d打印的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法 |
| CN104193919A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 太仓碧奇新材料研发有限公司 | 3d打印用聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103163752A (zh) * | 2013-03-26 | 2013-06-19 | 广州市科密办公科技有限公司 | 一种黑白激光打印机/复印机用彩色墨粉及其制备方法 |
| CN103554455A (zh) * | 2013-10-09 | 2014-02-05 | 杭州福斯特光伏材料股份有限公司 | 一种用于三维打印的共聚酯热塑性材料及其制备与应用 |
| CN104164033A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-11-26 | 太仓碧奇新材料研发有限公司 | 用于3d打印的聚甲基丙烯酸甲酯复合材料及其制备方法 |
| CN104193919A (zh) * | 2014-08-26 | 2014-12-10 | 太仓碧奇新材料研发有限公司 | 3d打印用聚对苯二甲酸乙二醇酯复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 墨粉用聚酯树脂改性研究进展;路曼等;《热固性树脂》;20140930;第29卷(第5期);60-63 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102022001070A1 (de) | 2022-03-29 | 2023-10-05 | Technische Universität Bergakademie Freiberg, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Thermoplastisches Bindemittelsystem und Verfahren für die 3D-Fertigung von keramischen Bauteilen, metallischen Bauteilen bzw. Bauteilen auf der Basis von metallokeramischen Verbundwerkstoffen oder Werkstoffverbunden |
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