【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于復合纖維，具體涉及一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材、其制備方法及應用。
技術介紹
1、聚苯硫醚(pps)是目前需求量最大的特種工程塑料，由于其耐高溫、耐腐蝕、耐磨、阻燃，同時具有高剛性、低吸水性，以及優異的電性能、尺寸穩定性、熔體加工性等性能而被廣泛應用于環保、汽車工業、電子電器、航空航天等領域。特別是隨著新能源汽車和電子電器行業的發展，對材料的輕量化、耐熱、阻燃和電性能提出更多的要求。pps兼具高剛性、耐熱、自阻燃，以及優異的電氣性能，因此具有非常廣闊的應用前景，長久以來也受到國內外諸多企業的關注。
2、然而純pps存在機械性能差(韌性、剛度、拉伸性能較差)、熔融過程易氧化、導電導熱性能差等缺點，限制了其實際應用。碳納米管(cnt)因其高強、高韌、高比表面而成為高強pps復合材料理想的功能填料和樹脂增強體之一。目前大量的碳納米管/pps復合材料通常采用熔融法制備，但是存在碳納米管含量低(<10wt.％)，碳納米管易團聚不易分散的問題。此外，在航天航空等領域經常需要制備結構異形的部件，這些部件如果使用傳統注塑擠壓、熱壓等成型方式制備不僅耗時長，而且開模等成本較高。3d打印技術的出現很好地解決了上述問題，異形結構的零件可以隨用隨打，而且省略了開模環節，耗時短、成本低。然而pps打印出來的零件又存在韌性差、強度不高、功能單一等缺陷。
技術實現思路
1、本專利技術的主要目的在于提供一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材、其制備
2、為實現前述專利技術目的，本專利技術采用的技術方案包括：
3、本專利技術的一個方面提供了一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材，其包括：碳納米管和pps，且碳納米管呈取向連續網絡，其中碳納米管的含量大于20wt.％。
4、本專利技術的另一個方面提供了一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材的制備方法，其包括：
5、使碳納米管連續進入pps懸浮液中，之后進行取向-收縮纖維化，制得碳納米管/pps復合體單絲；
6、對多根所述碳納米管/pps復合體單絲進行輥壓和熔融并股處理，制得碳納米管/pps復合體纖維；
7、以及，將所述碳納米管/pps復合體纖維與pps熔融樹脂接觸，使pps熔融樹脂包覆于碳納米管/pps復合體纖維的表面，之后進行拉絲處理，制得取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材。
8、本專利技術的另一個方面還提供了由前述制備方法制得的取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材，其包括復合的碳納米管和pps，碳納米管呈取向連續網絡，含量大于20wt.％。
9、本專利技術的另一個方面還提供了前述取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材在3d打印領域中的應用。
10、本專利技術的另一個方面還提供了一種3d打印工件的制備方法，其包括：以3d打印設備對前述取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材進行打印，制得3d打印工件。
11、本專利技術的另一個方面還提供了一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材的制備系統，應用于前述的制備方法中，其包括：多組的輥壓機構；
12、拉絲機構，包括至少一拉絲模，每一拉絲模均被設于一加熱區內。
13、相較于現有技術，本專利技術的技術方案至少有如下優點：
14、1)本專利技術提供的制備方法利用大孔隙率碳納米管網絡毛細作用力使連續碳納米管與pps原位復合，制備方法簡單、可控性高；
15、2)本專利技術提供的取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材，碳納米管與pps均勻復合，碳納米管呈取向連續網絡，含量大于20wt.％，具有優異的力學性能、導電性能、導熱性能及3d可打印性，其拉伸強度可達410mpa，導熱率可達70w?m-1k-1，電導率可達4.5×104?s?m-1；
16、3)基于本專利技術的取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材，借助3d打印設備，可打印出高強度的碳納米管增強pps復雜零件，尤其適用于航天航空等領域制備高強度的異形結構部件。
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1.一種取向連續碳納米管增強PPS復合纖維3D打印線材，其特征在于，包括：碳納米管和PPS，且碳納米管呈取向連續網絡，其中碳納米管的含量大于20wt.％。
2.一種取向連續碳納米管增強PPS復合纖維3D打印線材的制備方法，其特征在于，包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述碳納米管是采用浮動催化法連續制備的碳納米管網絡；
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述PPS懸浮液包括溶劑和懸浮體，所述懸浮體包括PPS粉體、增韌劑、硅烷偶聯劑、抗氧化劑和增稠劑；
5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述PPS熔融樹脂包括PPS、增韌劑和抗氧化劑；
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，包括：使碳納米管連續進入PPS懸浮液接觸進行復合，經牽伸、烘干、冷卻后，制得碳納米管/PPS復合體單絲；
7.由權利要求2-6中任一項所述制備方法制得的取向連續碳納米管增強PPS復合纖維3D打印線材，其包括復合的碳納米管和PPS，碳納米管呈取向連續網絡，含量大于20wt.％；
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9.一種3D打印工件的制備方法，其特征在于，包括：以3D打印設備對權利要求1或7所述的取向連續碳納米管增強PPS復合纖維3D打印線材進行打印，制得3D打印工件。
10.一種取向連續碳納米管增強PPS復合纖維3D打印線材的制備系統，應用于權利要求2-6中任一項所述的制備方法中，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材，其特征在于，包括：碳納米管和pps，且碳納米管呈取向連續網絡，其中碳納米管的含量大于20wt.％。
2.一種取向連續碳納米管增強pps復合纖維3d打印線材的制備方法，其特征在于，包括：
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述碳納米管是采用浮動催化法連續制備的碳納米管網絡；
4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述pps懸浮液包括溶劑和懸浮體，所述懸浮體包括pps粉體、增韌劑、硅烷偶聯劑、抗氧化劑和增稠劑；
5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述pps熔融樹脂包括pps、增韌劑和抗氧化劑；
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，包括：使碳納米...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張永毅，李華鋒，曹玉芳，鄒東升，趙黎明，
申請(專利權)人：江西省納米技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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