本发明涉及导电高分子及3d打印，具体涉及一种3d打印用peek基导电丝材及其制备方法。
背景技术：
1、熔融沉积成型(fused deposition modelling,fdm)技术从90年代初被开发以来，由于其成本低、使用方便等特点，一直是3d打印领域最受欢迎的技术。fdm的使用原理是对喷嘴进行升温，使丝状热塑性塑料熔融，按照设置好的打印路径从喷嘴挤出沉积在打印平台上，冷却后材料固化，逐层打印，层层堆叠，最终得到制品。
2、目前，市场上的fdm材料主要是聚乳酸(polylactic aci,pla)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene styrene,abs)、聚酰胺(polyamide,pa)以及聚碳酸酯(polycarbonate,pc)等，其中最常用的热塑性塑料是pla和abs两种材料。pla作为常用耗材，打印过程中不会产生异味，具有可降解性，是很环保的材料，同时pla流动性好，pla的缺点是韧性差，成型收缩率大，耐热温度较低，一般需要改性后使用。abs很容易打印，但abs在打印过程中气味较强烈，另外，abs极易遇冷收缩，打印过程中制品容易从打印平台上脱落或发生翘曲变形，进而影响制品最终的性能。限制3d打印发展的一个重要因素是缺乏先进的聚合物材料和可用的复合材料来满足性能和制造要求。因此，目前的研究热点在于开发新型高性能、高耐温的功能型材料来满足各种功能零件打印需求。
3、聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,peek)是聚芳醚酮(poly-aryl-ether-ketone,paek)类结晶性聚合物中的一种高性能聚合物，具有优良的机械性能、耐热性能、耐辐射、耐腐蚀与电性能等特点，在航空航天、机械、汽车、电子电气和医疗等诸多领域可替代金属、陶瓷等材料。
4、导电聚合物复合材料是通过向绝缘高分子材料内部填充导电填料制备得到，并且导电填料必须达到一定的填充量以后，才能实现复合材料的导电性。利用3d打印技术可实现复杂功能结构件的制造，但该技术对打印材料有着极高的要求，造成了打印材料的局限，使用普通塑料打印的制品机械强度低并且缺乏功能性，这成为了fdm领域所面临的巨大挑战。peek是一种具有高熔点(343℃左右)的特种工程塑料，需要360℃以上的加工温度，使得加工及打印难度很大。
5、导电复合丝材的打印性能及导电性能很大程度上是由复合材料特性、导电填料在热塑性基材中的分布以及复合材料成型工艺来决定的。丝材的打印性能主要由材料尺寸精度、材料熔融指数、材料热性能等因素决定。由于peek材料在加工过程中熔体粘度较大、加工温度高、导电填料分散差、复合材料界面相容性不佳的问题，现有技术利用双螺杆直接共混技术生产的peek导电复合材料存在填料易团聚、材料流动性差、力学性能欠佳等问题，导致材料导电性差、力学强度差、丝材直径精度差、无法打印。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种3d打印用peek基导电丝材及其制备方法，以解决现有技术中导电填料在peek树脂基中高填充与分散性差导致的材料熔体粘度大、流动性及导电性差的问题
2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
3、本发明提供的一种3d打印用peek基导电丝材，包括以下重量百分比的组分：peek树脂：70-80％；导电填料：20-30％；流动改性剂：1-3％；润滑剂：1-3％。
4、进一步的，所述peek树脂采用熔指为20-40g/10min，粒径为30-50um粉末。
5、进一步的，所述导电填料为纳米级炭黑。
6、进一步的，所述流动改性剂为耐高温纳米硅酮粉，粒径为30-50um。
7、进一步的，所述润滑剂为硬脂酸，粒径为30-50um。
8、本发明还提供一种3d打印用peek基导电丝材的制备方法，包括如下步骤：
9、(1)导电复合粒料制备：将聚醚醚酮树脂粉末、导电填料、流动改性剂、润滑剂以上述质量份数比例加入到高速混合机中设计转速1500rpm，混合1h，然后将上述混合粉末放入干燥箱中，120℃下干燥8h，取出后将其加入到双螺杆挤出机中挤出机温度360℃-400℃、螺杆转速30-50rpm，通过熔融共混挤出丝条，径冷却、牵引、切粒，最后得到导电复合粒料。
10、(2)3d打印用peek基导电丝材制备：将步骤(1)中所述复合材料粒料在120℃的烘箱中干燥8h，将烘好的粒料加入单螺杆挤出机中(挤出温度设置390℃-400℃，螺杆转速60-100rpm)，经挤出、拉丝、牵引、冷却，调节丝材牵引速度控制丝材直径在1.75±0.05mm，最后将丝材收卷在线盘上，得到3d打印用peek基导电丝材。
11、基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
12、(1)本发明通过对原材料粒径、形貌的筛选利用高速预分散处理的方式，使导电填料与流动改性剂在熔融共混前提前嵌入到基体材料内部，提高填料的分散性，并更好的发挥流动改善剂的作用。
13、(2)耐高温纳米硅酮粉微粒具有良好的热稳定性，在peek树脂加工过程中很好的嵌入到peek熔体分子链之间，在分子层面上发挥作用减少peek分子链以及吸收剂缠结，因而能降低熔体粘度提高材料流动性，并且耐高温硅酮分子上的苯基与peek聚合物主链的芳香族基团结构类似实现相容性，同时分子链上的醇基为导电填料和peek基材提供界面相容性和分散性，提高导电填料在peek基体中的相容性与分散性，增强复合材料的导电性与流动性；基于配方设计与调整工艺参数，在不大量损失材料熔体流动性的情况下，实现导电填料的高填充与高分散性，制备得到的低密度、高填充、高耐温、高性能的peek基导电复合丝材可直接用于3d打印。本发明设计过程是一种更加简便的快速加工方法，并且成本低廉，在产业化上具有良好前景。
1.一种3d打印用peek基导电丝材，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：peek树脂：70-80%；导电填料：20-30%；流动改性剂：1-3%；润滑剂：1-3%。
2.根据权利要求1所述的3d打印用peek基导电丝材，其特征在于，所述peek树脂采用熔指为20-40g/10min，粒径为30-50um粉末。
3.根据权利要求1所述的3d打印用peek基导电丝材，其特征在于，所述导电填料为纳米级炭黑。
4.根据权利要求1所述的3d打印用peek基导电丝材，其特征在于，所述流动改性剂为耐高温纳米硅酮粉，粒径为30-50um。
5.根据权利要求1所述的3d打印用peek基导电丝材，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸，粒径为30-50um。
6.根据权利要求1-5任一项所述的3d打印用peek基导电丝材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的3d打印用peek基导电丝材的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合时采用高速混合机设定转速1500rpm，混合1h；所述挤出机为双螺杆挤出机，条件：温度360℃-400℃、螺杆转速30-50rpm。
8.根据权利要求6所述的3d打印用peek基导电丝材的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中单螺杆挤出机温度设置390℃-400℃，螺杆转速60-100rpm。
