一种3D打印用ABS耗材及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种3D打印用ABS耗材及其制备方法，3D打印用ABS耗材是由丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯树脂、滑石粉母粒、碳酸钙、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物、抗氧剂、润滑剂、相容剂和色母组成；制备方法包含以下步骤：原料干燥，高速混合，共混挤出造粒，二次干燥和线材挤出制备；本发明专利技术产品具有制作成本低、力学强度高、加工流动性能优，耐冲击、使用寿命长、线径均匀、表面光滑且光泽度高、低收缩率的特点。

A kind of ABS consumable for 3D printing and its preparation method

The invention provides an ABS consumable for 3D printing and a preparation method thereof. The ABS consumable for 3D printing is composed of acrylonitrile, butadiene, styrene resin, talc powder masterbatch, calcium carbonate, styrene, butadiene, styrene block copolymer, antioxidant, lubricant, compatibilizer and color masterbatch. The preparation method comprises the following steps: raw material drying, high-speed mixing, blending and extrusion granulation. The product has the characteristics of low production cost, high mechanical strength, excellent processing fluidity, impact resistance, long service life, uniform diameter, smooth surface, high gloss and low shrinkage.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用ABS耗材及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，具体地说，涉及一种3D打印用ABS耗材及其制备方法。
技术介绍
3D打印，即快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，已经在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程、汽车、航空航天等领域都有应用。ABS是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-三元共聚物，兼有丙烯腈的耐热、耐腐蚀，丁二烯的抗冲击和苯乙烯的刚性等优点，是一种综合性能较为优异的热缩型材料，但纯ABS树脂仍然存在韧性差、加工流动不足等缺点，须进行改性。如专利号CN201810591728.4公开了一种3D打印用PA/ABS合金材料，其原料按重量份计包括：30-50份PA6，10-80份ABS，0.1-0.3份抗氧剂，3-5份相容剂，0.1-0.5份润滑剂，2-5份抗静电剂、10-15份阻燃剂、0.5-1份加工助剂。本专利技术还提供了对应的制备方法，通过应用该制备方法，制备得到的PA/ABS合金材料强度高，外观好，流动性高，能广泛应用于电子电器，汽车等领域，而且该材料在使用过程中能够起到很好的防静电、防尘、阻燃效果，尤其适合作为3D打印的基础材料。又如专利号CN201711237716.3公开了一种用于3D打印的透明ABS复合材料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：ABS树脂80-90份、AS树脂20-30份、相容剂0.5-2份、碳纤维负载二氧化硅纳米粒子10-20份、滑石粉5-12份、色母粒2-5份、润滑剂0.5-2份；其制备是将ABS树脂、AS树脂和相容剂加入到密炼机中塑炼，得塑炼料；将塑炼料、碳负载二氧化硅纳米粒子、滑石粉、色母粒、润滑剂加入到高混机中混合均匀，得混合料；将混合料经双螺杆挤出机挤出造粒，得粒料；将粒料用单螺杆挤出挤出拉丝，冷却成型，收卷，即得。本专利技术中各成分配合作用，制得的ABS复合材料透明性好，打印制件的收缩率小，有很好的强度和韧性。但是，现在有技术仍存在ABS在成型过程中，尤其是在3D打印过程中容易出现翘曲变形及断丝等问题，严重影响了3D打印制品的产品质量，因此限制了ABS打印制品的市场应用。为了提高熔融沉积型3D打印ABS的制品质量和拓宽市场应用领域，提高ABS耗材质量，改善ABS耗材的力学性能和加工性能至关重要。
技术实现思路
为了解决上述ABS收缩率大、线材线径不均的缺陷，现提供一种3D打印用ABS耗材及其制备方法，能有效解决现有技术中存在的上述问题。为实现上述目的，本专利技术提供以下方案：本专利技术提供的一种3D打印用ABS耗材，由以下重量份物料组成：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)颗粒60-85份、滑石粉母粒1-7份、碳酸钙1-7份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)粉5-20份、抗氧剂0.5-1.5份、润滑剂0.5-1.5份、相容剂2-10份、色母1-5份。所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)颗粒是苯乙烯、丙烯腈与聚丁二烯乳液接枝粉料和苯乙烯-丙烯腈共聚物的共混物。所述的滑石粉母粒是滑石粉与聚丙烯混合造粒形成的颗粒。所述的碳酸钙为1100-1300目的碳酸钙粉末；进一步优选为1250目的碳酸钙粉末。所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)粉为三嵌段共聚物。所述的抗氧剂为抗氧剂1010和168其中的一种或两种混合物。所述的润滑剂为聚烯烃润滑剂。所述的相容剂为马来酸酐接枝ABS类相容剂。所述的色母为树脂负载超常量颜料聚集体。本专利技术还提供了上述3D打印用ABS耗材的制备方法，包括如下步骤：a)原料干燥：采用鼓风干燥箱对ABS颗粒、SBS粉、滑石粉母粒和碳酸钙进行干燥，干燥温度为60～140℃，干燥时间为4～10h；b)高速混合：采用高速混合机将按配方量的ABS、滑石粉母粒、碳酸钙、SBS、相容剂、抗氧剂润滑剂进行混料，使其混合均匀；c)共混挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，挤出机的参数设置为一区温度为175～230℃，二区温度为175～230℃，三区温度为175～230℃，四区温度为175～230℃，五区温度为175～230℃，六区温度为175～230℃，七区温度为175～230℃，八区温度为175～230℃，九区温度为175～230℃，机头温度为175～230℃，主机转速为180～300转/min，喂料速度为10～25kg/h；将挤出的料条经水冷、风冷至常温后，进行切粒，切出的颗粒为1～10mm长的圆柱形颗粒物料；d)二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理，干燥温度为60～140℃，干燥时间为4～10h；e)线材挤出制备：将共混颗粒料和色母混合后通过单螺杆挤出机挤出造线，挤出机的参数设置为一区温度为180～230℃，二区温度为180～230℃，三区温度为180～230℃，机头温度为175～230℃，主机转速为180～300转/min，喂料速度为8～15kg/h；将挤出的料条经水冷、风冷至常温后，收卷。滑石粉母粒和碳酸钙是一种性能优异、价格低廉的无机填料，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，被广泛用作高分子复合材料中的增强填充材料，可提高材料的力学强度和耐热性能，同时降低材料的成本，拓宽复合材料的应用领域。滑石粉的片状结构有助于降低挤出加工时材料与挤出机内壁的摩擦，提高符合材料的流动性。与现有技术对比，本专利技术的有益效果在于:本专利技术产品具有制作成本低、力学强度高、加工流动性能优，耐冲击、使用寿命长、线径均匀、表面光滑且光泽度高、低收缩率的特点。本专利技术在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三树脂(ABS)中加入滑石粉母粒和碳酸钙，可有效降低产品成本，还可增加加工时熔体强度，保证线材圆度，降低复合材料收缩翘曲，提高产品力学强度。本专利技术在配方中加入苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)，SBS是苯乙烯类热塑性弹性体，与ABS共混可明显改善低温性能和冲击强度，同时提高复合材料的加工流动性，达到改善产品加工流动性能及产品抗冲击性能的目的。本专利技术在配方中加入复合型抗氧剂，降低挤出加工过程中材料降解程度，并延长产品的使用寿命。本专利技术在配方中的润滑剂可提高复合材料的可加工性，降低挤出过程对加工机械的磨损程度和提高产品表面光泽。本专利技术在配方中加入相容剂可提高各组分相容性，保证各组分结合紧密。本专利技术在配方中加入配方中的色母可有效调节产品颜色，丰富产品数量。具体实施方式本专利技术下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本实施例提供了一种3D打印用ABS线材由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)颗粒、滑石粉母粒、碳酸钙、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、抗氧剂、润滑剂、相容剂和色母组成，其中各个组分添加的质量比例为：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)为82份、滑石粉母粒为3份、碳酸钙为3份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)粉为6份、抗氧剂0.5份、润滑剂0.5份、相容剂5份、色母2份；本实施例还提供了上述3D打印用ABS线材的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印用ABS耗材，其特征在于：由以下重量份物料组成：ABS颗粒60‑85份、滑石粉母粒1‑7份、碳酸钙1‑7份、SBS粉5‑20份、抗氧剂0.5‑1.5份、润滑剂0.5‑1.5份、相容剂2‑10份、色母1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用ABS耗材，其特征在于：由以下重量份物料组成：ABS颗粒60-85份、滑石粉母粒1-7份、碳酸钙1-7份、SBS粉5-20份、抗氧剂0.5-1.5份、润滑剂0.5-1.5份、相容剂2-10份、色母1-5份。2.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的ABS颗粒是苯乙烯、丙烯腈与聚丁二烯乳液接枝粉料和苯乙烯-丙烯腈共聚物的共混物。3.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的滑石粉母粒是滑石粉与聚丙烯混合造粒形成的颗粒。4.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的碳酸钙为1250目的碳酸钙粉末。5.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的SBS粉为三嵌段共聚物。6.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1010和168其中的一种或两种混合物。7.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的润滑剂为聚烯烃润滑剂。8.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝ABS类相容剂。9.根据权利要求1所述的3D打印用ABS耗材，其特征在于：所述的色母为树脂负载超常量颜料聚集体。10.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种3D打印用ABS耗材的制备方法，其具体步骤为：1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大磊，刘邦森，陈波，安渝黔，
申请(专利权)人：贵州航天天马机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52