一种适用于3D打印ASA复合材料的制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于3D打印的ASA复合材料，由以下组分按质量百分含量组成：ASA树脂60%-70%、PA6 15%-25%、无机填充物3%-10%、相容剂2%-5%、抗氧剂0.1%-0.5%、抗紫外剂0.1%-0.5%、色粉2%-4%和润滑剂1%-2%。该ASA复合材料的成型工艺的力学性能和材料的质量稳定性与传统的3D打印用材ABS和PLA材料的相比较有很大的提高和优化，减少了3D打印时出现空心和翘曲变形等次品的产生率，实际应用价值更高，适用范围更广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ASA复合材料，特别是一种用于3D打印的ASA复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着3D打印在市场份额中的逐步提升，其制造的产品性能在不同领域也偶遇这不同的要求，需要在不同的环境中更加耐用，并具备必要的抗紫外线性能、耐候性能，为了适应市场竞争，制造成本也需要降低，3D打印成型效果很主要取决于所使用耗材质量。能够广泛用于3D打印技术的材料至少需要满足以下要求：打印时无刺鼻气味、熔融后流动性强、具有一定的耐气候性、具有一定的力学性能、可配备不同种颜色、价格合理等。在3D打印技术中，熔融沉积快速成型(FusedDepositionModeling，FDM)的机械结构最简单，设计也最容易，制造成本、维护成本和材料成本也最低。目前，FDM主要以ABS和PLA为材料，但存在如下缺点：ABS材料(1)打印时有很强烈的刺鼻气味，有毒，长期使用此材料会导致畸形致癌；(2)属于无定形聚合物，无明显熔点，加工温度在220℃以上；(3)熔体粘度较高，流动性差，打印时容易堵住喷头，造成机器故障；(4)热稳定不好，有吸湿倾向，耐老化性较差，产品稳定性较差；PLA材料(1)气体有较强毒性，会致癌；(2)加工温度为200℃，收缩率较低，但打印较大尺寸的产品效果不好；(3)具有较低的熔体强度，打印模型的表面光泽性较好，但易使喷头堵塞；(4)因国内生产的材料粗制滥造，所以主要依靠国外进口，价格昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种用于3D打印的ASA复合材料，其成型工艺的流动性和材料的质量稳定性与传统的3D打印用材ABS和PLA材料的相比较有很大的提高和优化。为了实现上述专利技术的目的，ASA复合材料在3D打印实际应用中的问题，本专利技术提供以下技术方案：(1)一种用于3D打印的ASA复合材料，由以下组分按质量百分含量组成：ASA树脂、PA6、无机填充物、相容剂、抗氧剂、抗紫外剂、色粉、润滑剂。(2）优选的，该用于3D打印的ASA复合材料，由以下组分按质量百分含量组成：ASA树脂60%-70%、PA615-25%、无机填充物3-10%、相容剂2-5%、抗氧剂0.1-0.3%、抗紫外剂0.1-0.5%、色粉2-4%、润滑剂1-2%。(3）所述的无机填充物为滑石粉、高岭土、碳酸钙中的一种或几种。(4)所述的相容剂为ABS-g-MAH、POE-g-MAH、PTW、KT-10A中的一种或几种。(5)所述的抗氧剂为DSTP、3114、1024、1010中的一种或几种。(6)所述的抗紫外剂为紫外线吸收剂UV-531、UV-1130、光稳定剂292、UV-234中的一种或两种。(7)所述的色粉为钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁橙、氧化锌铁黄中一种或几种。(8)所述的润滑剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、天然石蜡、EBS、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸镁中的一种或几种。（9）所述的应用于3D打印的ASA复合材料的制备方法为，将ASA树脂60%-70%、PA620-25%、无机填充物3-10%、相容剂2-5%、抗氧剂0.1-0.3%、抗紫外剂0.1-0.5%、色粉2-4%、润滑剂1-2%按质量百分含量称取后，放入高速混合机下进行混合30秒，反复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220-240℃下挤出，螺杆转速260-320rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。与现有技术相比，本专利技术所制备ASA3D打印耗材的优点在于：1.本专利技术提供的ASA复合材料既提高了材料的力学性能、质量稳定性，因此特别适合用于3D打印；加入相容剂提高了ASA树脂与PA6、无机填充物之间的相容性、提高了产品性能。2.本专利技术改进了使用其他用材制得的3D打印产品耐候性较差的缺点，具有较高耐候性、耐老化、耐冲击和耐污的优点。3.使用本专利技术提供的ASA复合材料3D打印材料色彩鲜艳、且具备多种颜色、使产品在生产3D打印制品时更加美观。综上所述：本专利技术提供的ASA复合材料针对3D打印技术对用材的要求设计，成型工艺的流动性和材料的质量稳定性与传统的ABS和PLA材料的相比较有很大的提高和优化，减少3D打印时出现空心和翘曲变形等次品，实现较强的耐气候性能，实际应用价值更高，适用范围更广。具体实施方式结合附表对本专利技术的具体实施方式进行阐述，为了更详细地说明本专利技术，给除下述制备实施例，但本专利技术的范围并不局限于此。实施例1：取68%ASA树脂、20%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂POE-g-MAH、0.2%抗氧剂DSTP、0.3%抗紫外剂UV-531、2%色粉钛白粉、1.5%润滑剂硬脂酸。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。实施例2：取70%ASA树脂、18%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂POE-g-MAH、0.2%抗氧剂DSTP、0.3%抗紫外剂UV-531、2%色粉钛白粉、1.5%润滑剂硬脂酸。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。实施例3：取70%ASA树脂、18%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂KT-10A、0.2%抗氧剂3114、0.3%抗紫外剂光稳定剂292、2%色粉氧化铁红、1.5%润滑剂EBS。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。实施例4：取66%ASA树脂、22%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂KT-10A、0.2%抗氧剂3114、0.3%抗紫外剂光稳定剂292、2%色粉氧化铁红、1.5%润滑剂EBS。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。实施例5：取70%ASA树脂、18%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂KT-10A、0.2%抗氧剂1010、0.3%抗紫外剂UV-234、2%色粉氧化铁黄、1.5%润滑剂硬脂酸镁。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。实施例6：取72%ASA树脂、16%PA6、5%碳酸钙、3%相容剂KT-10A、0.2%抗氧剂1010、0.3%抗紫外剂UV-234、2%色粉氧化铁黄、1.5%润滑剂硬脂酸镁。放入高速混合机下进行混合30秒、重复混合3次，然后加入平型双螺杆挤出机在220℃下挤出，螺杆转速280rpm挤出成型、冷却后即得ASA复合材料。附表：缺口冲击强度（KJ/M2)拉伸强度（MPa）熔融指数（g/10min）耐老化性邵氏硬度3D打印喷头温度（℃）实施例136.361.810ΔE<1.568D195实施例233.455.610ΔE<1.567D201实施例334.662.59ΔE<1.568D210实施例433.560.18ΔE<1.569D198实施例534.857.610ΔE<1.568D190实施例635.359.29ΔE<1.566D194本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，由以下组分按质量百分含量组成：ASA树脂、PA6、无机填充物、相容剂、抗氧剂、抗紫外剂、色粉、润滑剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，由以下组分按质量百分含量组成：ASA树脂、PA6、无机填充物、相容剂、抗氧剂、抗紫外剂、色粉、润滑剂。2.如权利要求1所述的用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，所述组分的质量百分含量为：ASA树脂60%-70%、PA615-25%、无机填充物3-10%、相容剂2-5%、抗氧剂0.1-0.3%、抗紫外剂0.1-0.5%、色粉2-4%、润滑剂1-2%。3.如权利要求1所述的用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，所述的无机填充物为滑石粉、高岭土、碳酸钙中的一种或几种。4.如权利要求1所述的用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，所述的相容剂为ABS-g-MAH、POE-g-MAH、PTW、KT-10A中的一种或几种。5.如权利要求1所述的用于3D打印的ASA复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为DSTP、3114、...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟喜国，刘刚，林航，
申请(专利权)人：黑龙江鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23