一种用于3D打印的尼龙基材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种尼龙基材料，包括如下重量份的组分：60～95份尼龙树脂；5～40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；5～20份相容剂；0.2～1份抗氧剂；0.3～2份润滑剂；0.2～1份成核剂。其制备方法为：将尼龙树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物干燥后，与相容剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂混合均匀，得到混合物；将混合物熔融挤出，拉丝成型，得到尼龙基材料。本发明专利技术以高强度的尼龙树脂为基底材料，利用ABS树脂，润滑剂、增韧剂和成核剂对尼龙树脂进行改性，通过调节不同配比的各成分间的相互协同作用，改善了尼龙树脂的韧性、降低摩擦系数，得到易于3D打印的尼龙基材料，其强度高、韧性好，成型精度高、表面光滑、易去支撑。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种尼龙基材料，包括如下重量份的组分：60～95份尼龙树脂；5～40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；5～20份相容剂；0.2～1份抗氧剂；0.3～2份润滑剂；0.2～1份成核剂。其制备方法为：将尼龙树脂和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物干燥后，与相容剂、抗氧剂、润滑剂、成核剂混合均匀，得到混合物；将混合物熔融挤出，拉丝成型，得到尼龙基材料。本专利技术以高强度的尼龙树脂为基底材料，利用ABS树脂，润滑剂、增韧剂和成核剂对尼龙树脂进行改性，通过调节不同配比的各成分间的相互协同作用，改善了尼龙树脂的韧性、降低摩擦系数，得到易于3D打印的尼龙基材料，其强度高、韧性好，成型精度高、表面光滑、易去支撑。【专利说明】一种用于3D打印的尼龙基材料及其制备方法
本专利技术涉及3D打印材料领域，特别涉及一种用于3D打印的尼龙基材料及其方法。
技术介绍
3D打印即增材制造技术，是一种通过连续物理层叠加，逐层增加材料来生产三维 实体的技术。通常，3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的打印材料，打印机与电脑 连接后，通过电脑控制可以把"打印材料"一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实 物。 与传统的去除材料加工技术不同，3D打印技术无需原胚和模具，就能直接根据计 算机图形数据，通过增加材料的方法生产出任何形状的物体，能够有效的简化产品的制造 程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。 3D打印的方式有很多种，其中熔融沉积成型（FDM)是目前市场上最常见的一种3D 打印方式，其技术的创新发展快，但是其所能使用的打印材料较少。在熔融沉积成型的工艺 中，打印材料是影响工艺发展和成品性能的关键因素。 常见的打印材料有聚乳酸（PLA)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS)、聚乙烯 醇（PVA)、尼龙（PA)等。这些打印材料由于自身存在的缺点，限制了他们的应用。聚乳酸和 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的力学性能差，不耐高温。聚乙烯醇通常用作支撑材料。尼 龙的力学性能好，但是目前国内生产的纯PA63D打印材料，成型温度高、易翘边、易开裂、收 缩大、吸水率高，不能用来3D打印；而使用较多的PA12打印材料，其制品使用温度较低、机 械性能较差；国外生产的尼龙耗材品种较多，但是价格昂贵，且不能够用在桌面级的3D打 印机上、多用在价格昂贵的工业级3D打印机上。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种用于3D打印的尼龙基材料及其制备方法， 所述尼龙基材料易于3D打印，强度高，韧性强。 本专利技术公开了一种用于3D打印的尼龙基材料，包括如下重量份的组分： 60?95份尼龙树脂； 5?40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物； 5?20份相容剂； 0.2?1份抗氧剂； 0.3?2份润滑剂； 0.2?1份成核剂。 优选的，所述尼龙树脂为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12和尼龙1010中的一种或 多种。 优选的，所述相容剂为苯乙烯-马来酸酐共聚物、马来酸酐接枝的丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙 烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或多种。 优选的，所述抗氧剂为3, 5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰-己二胺、四季戊四醇酯，三亚磷酸酯，卤化铜、碘化 钾、1，3, 5-三甲基-2, 4, 6-三（3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯和2, 2'-亚甲基双（4-甲 基-6-叔丁基-苯酚）甲烷中的一种或多种。 优选的，所述润滑剂为超高分子量聚硅氧烷、硬脂酸、棕榈酸、乙撑双硬脂酰胺、硬 脂酸季戊四醇酯、聚乙烯蜡和硬脂酸锌中的一种或多种。 优选的，所述成核剂为滑石粉、纳米二氧化硅、纳米氧化铝、己二酰胺二聚体、有机 次磷酸盐和纳米氧化钙中的一种或多种。 优选的，包括65?80份尼龙树脂；10?40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。 优选的，包括尼龙树脂65?70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10?15份、 相容剂5?15份、抗氧剂0. 2?0. 8份、润滑剂0. 5?1份、成核剂0. 2?0. 8份。 优选的，包括尼龙树脂72?85份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20?30份、 相容剂6?10份、抗氧剂0. 3?0. 5份、润滑剂1?2份、成核剂0. 3?0. 6份。 本专利技术还公开了一种用于3D打印的尼龙基材料的制备方法，包括以下步骤： 将60?95重量份尼龙树脂和5?40重量份丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物干 燥后，与5?20重量份相容剂、0. 2?1重量份抗氧剂、0. 3?2重量份润滑剂、0. 2?1重 量份成核剂混合均匀，得到混合物； 将所述混合物熔融挤出，经后处理，得到用于3D打印的尼龙基材料。 与现有技术相比，本专利技术的尼龙基材料，包括如下重量份的组分：60?95份尼龙 树脂；5?40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；5?20份相容剂；0. 2?1份抗氧剂； 0. 3?2份润滑剂；0. 2?1份成核剂。本专利技术以高强度的尼龙树脂为基底材料，利用ABS 树脂，相容剂、润滑剂和成核剂对尼龙树脂进行改性，通过调节不同配比的各成分间的相互 协同作用，改善了尼龙树脂的韧性、降低摩擦系数，得到一种易于3D打印的尼龙基材料。通 过实验表明，本专利技术得到的尼龙基材料，不但能够成功应用在3D打印上，且具有强度高、韧 性好，成型精度高、表面光滑、易去支撑等优点。 【具体实施方式】 为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的 限制。 本专利技术实施例公开了一种用于3D打印的尼龙基材料，包括如下重量份的组分： 60?95份尼龙树脂； 5?40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物； 5?20份相容剂； 0.2?1份抗氧剂； 0· 3?2份润滑剂； 0.2?1份成核剂。 本专利技术以尼龙树脂为基体材料，通过丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、相容剂、抗 氧剂、润滑剂和成核剂对尼龙树脂进行改性，所述几种成分协同作用，得到易于3D打印的 尼龙基材料。本专利技术对于尼龙基材料的物理性状没有特殊限制，可以为丝、颗粒或者粉。 所述尼龙树脂是工程塑料中的一种，具有强度高、耐磨、自润滑等特性，其机械强 度高于常用于3D打印的ABS和PLA，但是纯尼龙树脂不能用于3D打印。本专利技术所述的尼龙 树脂优选为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12和尼龙1010中的一种或多种。本专利技术对于所 述尼龙树脂的来源没有特殊限制，市售产品即可。在本专利技术中，包括所述尼龙树脂60?95 重量份，优选为65?80重量份。在一些实施例中为65?70重量份，在一些实施例中还可 以为72?85重量份。 所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的玻璃化转变温度低于尼龙树脂，丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的添加可以改善尼龙基材料的韧性。在本专利技术中，包括所述丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物5?40重量份，优选为10?40重量份，在一些实施例中可以 为10?15重量份，在另外一些实施例中可以为20?30重量份。本专利技术对于丙烯腈-丁 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印的尼龙基材料，包括如下重量份的组分：60～95份尼龙树脂；5～40份丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物；5～20份相容剂；0.2～1份抗氧剂；0.3～2份润滑剂；0.2～1份成核剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓煜，申超，
申请(专利权)人：陈梓煜，
类型：发明
国别省市：广东;44