本實(shí)發(fā)明涉及一種3d打印耗材，尤其涉及一種玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材及其制備方法。
背景技術(shù)：
：3d打印制造技術(shù)的發(fā)展中，材料是技術(shù)提升的關(guān)鍵。3d打印制造技術(shù)是一種全新的制造理念，最終將應(yīng)用于大工業(yè)規(guī)?；悄苌a(chǎn)?，F(xiàn)今，由于塑料自身強(qiáng)度的限制，使得塑料材料在3d打印中的應(yīng)用僅限于普通制品。在未來，塑料材料將向著高強(qiáng)度發(fā)展。peek憑借高耐熱性、高強(qiáng)度、高模量、高斷裂韌性等優(yōu)異的綜合性能，被認(rèn)為是最有可能直接代替金屬用于制造各類復(fù)雜構(gòu)件的材料。傳統(tǒng)的peek制件大多數(shù)采用高溫注塑制得，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，個(gè)性化及實(shí)用性不高，3d打印成型技術(shù)的引入將提高材料實(shí)用性及個(gè)性化設(shè)計(jì)。而peek樹脂粘度大，不易于3d耗材的生產(chǎn)，因此3d耗材生產(chǎn)過程中必須加入粘度調(diào)節(jié)劑降低其粘度，使其適用于3d制造業(yè)中。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：要解決的技術(shù)問題本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是開發(fā)出一種玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材，解決傳統(tǒng)peek因粘度大不能用于3d打印耗材行業(yè)，增加其實(shí)用性和個(gè)性化設(shè)計(jì)，擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材及其制備方法，由長玻纖(gl)、peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑和peek樹脂混合構(gòu)成。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，長玻纖(gl)質(zhì)量百分比為10~20%、peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑質(zhì)量百分比為2~10%、peek質(zhì)量百分比為70~88%。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，peek的熔融指數(shù)為2~10。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，長玻纖(gl)的拉伸模量大于80gpa。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑為聚芳醚酮液晶聚合物。本發(fā)明還提供了上述玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材的制備方法，包括以下步驟：原料干燥：采用干燥箱對(duì)peek粉末進(jìn)行干燥；高速混合：采用高速混合機(jī)將peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑、peek以一定質(zhì)量百分比進(jìn)行混料，以使peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑和peek均勻共混；熔融擠出：使用全自動(dòng)雙螺桿配混擠出機(jī)對(duì)混合后的物料進(jìn)行熔融擠出，擠出工程中，通過擠出機(jī)上端的加纖口加入長玻纖，擠出的耗材經(jīng)風(fēng)冷卻后，進(jìn)入牽引機(jī)中；牽引：通過調(diào)整牽引機(jī)上下牽引輥?zhàn)罴丫嚯x，使peek耗材順利通過；收卷：將通過牽引機(jī)的耗材經(jīng)收卷機(jī)進(jìn)行收卷。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，原料干燥步驟中的溫度均為80~150℃，干燥時(shí)間為0.5~2h；作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，高速混合步驟中混料時(shí)間為0.5~5min；所述的質(zhì)量百分比為peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑2~10%、peek為70~88%；作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，熔融擠出步驟中擠出機(jī)的參數(shù)設(shè)置為一區(qū)溫度為350~370℃，二區(qū)溫度為350~370℃，三區(qū)溫度為350~370℃，四區(qū)溫度為350~370℃，五區(qū)溫度為350~370℃，六區(qū)溫度為355~380℃，七區(qū)溫度為355~380℃，八區(qū)溫度為355~380℃，機(jī)頭溫度為355~380℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為180~400r/min，喂料頻率為5~20hz；熔融擠出過程中通過調(diào)節(jié)加入長玻纖的根數(shù)和主機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)玻纖含量，使其質(zhì)量比為10~20%。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，牽引步驟中調(diào)節(jié)上下牽引輥的距離為1.0~1.7mm。有益效果(1)peek樹脂粘度大，熔融擠出困難，不利于3d打印耗材的生產(chǎn)，本發(fā)明在peek中加入peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑，能有效的降低peek基體樹脂的粘度，使其適合3d耗材的加工；(2)peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑采用與聚醚醚酮結(jié)構(gòu)相近的聚芳醚酮液晶聚合物構(gòu)成，由于結(jié)構(gòu)相似，解決了與聚醚醚酮基體樹脂相容性問題，同時(shí)可以促進(jìn)玻纖在基體樹脂內(nèi)的分散，減少玻纖外露，提高線材表面的光亮性；(3)peek本身為特種工程塑料，性能優(yōu)異，與3d打印成型方法相結(jié)合，使其更能適合于復(fù)雜功能件的制作，增加材料的應(yīng)用領(lǐng)域。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1本發(fā)明的玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材由長玻纖(gl)、peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑和peek樹脂混合構(gòu)成，組分為長玻纖(gl)質(zhì)量百分比為15%、peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑質(zhì)量百分比為2%、peek質(zhì)量百分比為83%，peek的熔融指數(shù)為8，長玻纖(gl)的拉伸模量81gpa，peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑為聚芳醚酮液晶聚合物。本實(shí)施例的玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材解決了傳統(tǒng)3d打印耗材局限性的問題，增加了耗材在高耐熱性、高強(qiáng)度、高模量、高斷裂韌性等方面的應(yīng)用，將直接代替金屬用于制造各類復(fù)雜構(gòu)件，制品既便宜又輕質(zhì)，從而使玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材在3d制造中被廣泛應(yīng)用。本玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材的制備方法，依次包括以下步驟：原料干燥：采用干燥箱對(duì)peek粉末進(jìn)行干燥；溫度為100℃，干燥時(shí)間為1h；高速混合：采用高速混合機(jī)將peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑、peek以一定質(zhì)量百分比進(jìn)行混料，以使peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑和peek均勻共混，高速混合步驟中混料時(shí)間為0.5min；所述的質(zhì)量百分比為peek樹脂粘度調(diào)節(jié)劑2%、peek為83%；熔融擠出：使用全自動(dòng)雙螺桿配混擠出機(jī)對(duì)混合后的物料進(jìn)行熔融擠出，擠出工程中，通過擠出機(jī)上端的加纖口加入長玻纖，擠出的耗材經(jīng)風(fēng)冷卻后，進(jìn)入牽引機(jī)中；熔融擠出步驟中擠出機(jī)的參數(shù)設(shè)置為一區(qū)溫度為350℃，二區(qū)溫度為350℃，三區(qū)溫度為350℃，四區(qū)溫度為355℃，五區(qū)溫度為355℃，六區(qū)溫度為355℃，七區(qū)溫度為355℃，八區(qū)溫度為355℃，機(jī)頭溫度為355℃，主機(jī)轉(zhuǎn)速為250r/min，喂料頻率為15hz；熔融擠出過程中通過調(diào)節(jié)加入長玻纖的根數(shù)和主機(jī)轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)玻纖含量，使其質(zhì)量比為15%。牽引：通過調(diào)整牽引機(jī)上下牽引輥?zhàn)罴丫嚯x，使peek耗材順利通過，牽引步驟中調(diào)節(jié)上下牽引輥的距離為1.6mm。收卷：將通過牽引機(jī)的耗材經(jīng)收卷機(jī)進(jìn)行收卷，收卷步驟中，調(diào)節(jié)收卷的轉(zhuǎn)速和主機(jī)的轉(zhuǎn)速，使耗材線徑為1.7mm。制備的玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材材料的性能達(dá)到如下指標(biāo)：表1玻纖增強(qiáng)聚醚醚酮3d打印耗材材料的性能序號(hào)測(cè)試項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)試條件測(cè)試結(jié)果1簡(jiǎn)支梁無缺口沖擊強(qiáng)度（kj/m2）iso179-1：201064.5（完全斷裂）2簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度（kj/m2）iso179-1：20106.7（完全斷裂）3懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度（kj/m2）iso180：20107.14懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度（kj/m2）iso180：201077.75拉伸強(qiáng)度（mpa）iso527-2:2012118.56斷裂標(biāo)稱應(yīng)變（%）iso527-2:201247彎曲強(qiáng)度（mpa）iso178:2010192.48彎曲模量（mpa）iso178:201058239灰分（%）iso3451-1:2008methoda16.410球壓痕硬度iso2039-1:200123411洛氏硬度iso2039-2:200112112邵d硬度iso868:200386當(dāng)前第1頁12