连续碳纳米管复合纤维3D打印线材及其制备方法与应用与流程

技术特征：
1.一种连续碳纳米管复合纤维3d打印线材，其特征在于包括：作为骨架结构的并股碳纳米管纤维及热塑性高分子，所述并股碳纳米管纤维由复数根碳纳米管纤维聚集形成，所述热塑性高分子均匀分散于复数根碳纳米管纤维之间以及包裹于复数根碳纳米管纤维的表面，所述热塑性高分子至少使复数根碳纳米管纤维之间实现粘接。2.根据权利要求1所述的连续碳纳米管复合纤维3d打印线材，其特征在于：所述连续碳纳米管复合纤维3d打印线材中并股碳纳米管纤维的含量为40～80wt％，热塑性高分子的含量为20～60wt％。3.根据权利要求1所述的连续碳纳米管复合纤维3d打印线材，其特征在于：所述热塑性高分子包括尼龙、聚苯硫醚、聚乙烯醇、聚乳酸、聚醚酮酮中的任意一种；优选为尼龙。4.根据权利要求1所述的连续碳纳米管复合纤维3d打印线材，其特征在于：所述并股碳纳米管纤维复合3d打印线材的抗拉强度为20～1000mpa。5.如权利要求1
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4中任一项所述连续碳纳米管复合纤维3d打印线材的制备方法，其特征在于包括：将复数根碳纳米管纤维进行并股处理，制得并股碳纳米管纤维；以及，将所述并股碳纳米管纤维与热塑性高分子溶液或者熔融态的热塑性高分子接触，使热塑性高分子均匀分散于复数根碳纳米管纤维之间以及包裹于复数根碳纳米管纤维的表面，制得连续碳纳米管复合纤维3d打印线材。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管纤维是采用浮动催化化学气相沉积法制备的连续纤维；和/或，所述碳纳米管纤维的直径为10μm～100μm；和/或，所述并股碳纳米管纤维中碳纳米管纤维的数量为2～200根。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括：将所述并股碳纳米管纤维与热塑性高分子溶液或者熔融态的热塑性高分子接触进行复合，之后进行熔融处理，制得连续碳纳米管复合纤维3d打印线材；优选的，将热塑性高分子溶于溶剂形成热塑性高分子溶液。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述熔融处理是在设定温度条件下进行的，所述设定温度大于或等于所述热塑性高分子的熔点，且低于所述热塑性高分子的分解温度。9.权利要求1
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4中任一项所述的连续碳纳米管复合纤维3d打印线材于3d打印领域中的用途。10.一种3d打印工件的制备方法，其特征在于包括：提供权利要求1
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4中任一项所述的连续碳纳米管复合纤维3d打印线材，以3d打印设备进行打印，制得3d打印工件。

技术总结
本发明公开了一种连续碳纳米管复合纤维3D打印线材及其制备方法与应用。所述连续碳纳米管复合纤维3D打印线材包括作为骨架结构的并股碳纳米管纤维及热塑性高分子，所述并股碳纳米管纤维由复数根碳纳米管纤维聚集形成，所述热塑性高分子均匀分散于复数根碳纳米管纤维之间以及包裹于复数根碳纳米管纤维的表面，所述热塑性高分子至少使复数根碳纳米管纤维之间实现粘接。本发明采用并股碳纳米管纤维制备的3D打印线材相具有优异的力学性能，同时本发明的制备方法简单，适合大规模的生产，为碳纳米管纤维应用于3D打印领域提供了很好的技术支持。术支持。术支持。


技术研发人员：张永毅 陈立 傅慧丽 李清文
受保护的技术使用者：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2021/11/2