一种用于3D打印ABS的增强增韧剂和ABS复合材料及其生产方法技术

本发明专利技术属于3D打印用高分子材料领域，具体涉及一种用于3D打印ABS的增强增韧剂和ABS复合材料及其生产方法，该增强增韧剂由以下重量份数的原料充分混合制成：碳纳米粉末15‑30份；玻璃纤维4‑8份；SBS树脂粉末7‑12份；该ABS复合材料由以下重量份数的原料制成：ABS树脂粉40‑60份；PLA树脂粉15‑20份；增强增韧剂10‑20份；抗氧剂0.2‑0.7份；扩散剂5‑10份。本发明专利技术提供的增强增韧剂用于和ABS树脂复合，可大幅度提高ABS材料的韧性及强度；本发明专利技术提供的ABS复合材料的强度及韧性有明显增强，同时其熔体在冷却过程中的收缩率减小至0.5％以下；本发明专利技术提供的ABS复合材料的组份中含有PLA树脂，可使ABS复合材料用于3D打印时，刺激气味减小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3D打印用高分子材料领域，具体涉及一种用于3D打印ABS的增强增韧剂和ABS复合材料及其生产方法。
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。3D打印技术一般应用在模具制造及工业设计等领域，特别是应用于生产前的样品制造，而随着技术的发展，也逐渐用于一些产品的直接制造。现有技术中，3D打印常用的塑胶材料的ABS材料，采用“层层叠加，层间粘接”的制造方法，但是受限于材料本身的强度及粘结性能，打印出来的产品强度不够，很容易出现破碎、开裂等问题，这样就极大的滞碍了3D打印技术的发展。所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，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。通俗地说，3D打印机是可以“打印”出真实的3D物体的一种设备，比如打印一个机器人、打印玩具车，打印各种模型，甚至是食物等等。之所以通俗地称其为“打印机”是参照了普通打印机的技术原理，因为分层加工的过程与喷墨打印十分相似。3D打印机打印出的产品的性能质量与打印材料的种类紧密相关，ABS
材料是最早使用也是最常用的一种3D打印材料。然而随着时间的推移，人们对3D打印质量要求的提高，ABS材料的一些问题逐渐凸显出来，最主要的就是ABS的韧性和强度不足及冷却过程中因收缩率大造成的曲翘现象。专利
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种用于3D打印ABS的增强增韧剂和ABS复合材料及其生产方法,本专利技术提供增强增韧剂可有效提高作为3D打印耗材ABS的韧性和强度，本专利技术提供的ABS材料的收缩率较小，冷却时不易曲翘。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量份数的原料充分混合制成：碳纳米粉末15-30份；玻璃纤维4-8份；SBS树脂粉末7-12份。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以有如下进一步优选或更具体的方案选择。优选的，所述碳纳米粉末为碳黑、碳纳米管或石墨烯粉末，所述碳纳米粉末的粒径为30-80nm。优选的，所述玻璃纤维的单丝直径为2-8μm，长径比为6-10。优选的，所述SBS树脂粉末的粒径为10-20μm。本专利技术还提供一种含有上述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量份数的原料组成：ABS树脂粉40-60份；PLA树脂粉15-20份；增强增韧剂10-20份；抗氧剂0.2-0.7份；扩散剂5-10份。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以有如下进一步优选或更具体的方案选择。优选的，所述ABS树脂粉的粒径为0.15-0.65μm。优选的，所述PLA树脂粉的粒径为150-225μm。优选的，所述抗氧化剂为亚磷酸酯类抗氧剂。优选的，所述扩散剂为亚甲基双萘磺酸钠。本专利技术在上述技术方案的基础上，还提供一种制备上述ABS复合材料的方法，将所述各物料按比例混合均匀，再于180-210℃下熔融挤出即得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术提供的增强增韧剂用于和ABS树脂复合，可大幅度提高ABS材料的韧性及强度，其中碳纳米粉末和玻璃纤维主要起强度增强作用，SBS树脂粉末的主要起增韧作用。(2)本专利技术提供的ABS复合材料的强度及韧性有明显增强，同时其熔体在冷却过程中的收缩率减小至5％以下，适用于生产高品质的的3D打印产品。(3)本专利技术提供的ABS复合材料的组份中含有PLA树脂，PLA树脂不仅冷却过程中收缩率小，同时其刺激气味小，本专利技术提供的含PLA树脂的ABS复合材料在用于3D打印时，属于ABS树脂的刺激气味明显减小。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量的原料充分混合制成：粒径为30nm的碳黑150g；单丝直径为2μm、长径比为6的玻璃纤维40g；粒径为10μm的SBS树脂粉末70g。实施例2一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量的原料充分混合制成：粒径为65nm的碳纳米管270g；单丝直径为5.6μm、长径比为8.2的玻
璃纤维65g；粒径为15μm的SBS树脂粉末100g。实施例3一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量的原料充分混合制成：粒径为80nm的石墨烯270g；单丝直径为8μm、长径比为10的玻璃纤维65g；粒径为20μm的SBS树脂粉末100g。对比例1一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量的原料充分混合制成：粒径为30nm的碳黑50g；单丝直径为2μm、长径比为6的玻璃纤维40g；粒径为10μm的SBS树脂粉末70g。对比例2一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，由以下重量的原料充分混合制成：粒径为30nm的碳黑150g；单丝直径为2μm、长径比为6的玻璃纤维40g；粒径为10μm的SBS树脂粉末30g。实施例4一种含有实施例1所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原料组成：粒径为0.15μm的ABS树脂粉400g；粒径为150μm的PLA树脂粉150g；实施例1中的增强增韧剂100g；亚磷酸酯类抗氧剂2g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂50g。实施例5一种含有实施例2所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原料组成：粒径为0.42μm的ABS树脂粉510g；粒径为200μm的PLA树脂粉180g；实施例2中的增强增韧剂150g；亚磷酸酯类抗氧剂5g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂80g。实施例6一种含有实施例3所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原
料组成：粒径为0.65μm的ABS树脂粉510g；粒径为225μm的PLA树脂粉200g；实施例3中的增强增韧剂200g；亚磷酸酯类抗氧剂7g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂100g。实施例7一种含有对比例1所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原料组成：粒径为0.65μm的ABS树脂粉510g；粒径为225μm的PLA树脂粉200g；对比例1中的增强增韧剂200g；亚磷酸酯类抗氧剂7g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂100g。实施例8一种含有对比例2所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原料组成：粒径为0.65μm的ABS树脂粉510g；粒径为225μm的PLA树脂粉200g；对比例2中的增强增韧剂200g；亚磷酸酯类抗氧剂7g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂100g。实施例9一种含有实施例3所述增强增韧剂的ABS复合材料，由以下重量的原料组成：粒径为0.65μm的ABS树脂粉510g；实施例3中的增强增韧剂200g；亚磷酸酯类抗氧剂7g；亚甲基双萘磺酸钠扩散剂100g。性能测试使用国际标准，对实施例4至9获得的ABS复合材料的力学性能进行测试，测试结果及相应测试就去如下表所示：从上表中可看出，本专利技术提供的ABS复合材料的强度及韧性均有所提升，特别的，由实施例8和实施例9中的模塑收缩率可看出，当增强增韧剂内碳纳米粉含量低或ABS复合材料内不含PLA时，其收缩率明显变大，这表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，其特征在于，由以下重量份数的原料充分混合制成：碳纳米粉末15‑30份；玻璃纤维4‑8份；SBS树脂粉末7‑12份。

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，其特征在于，由以下重量份数的原料充分混合制成：碳纳米粉末15-30份；玻璃纤维4-8份；SBS树脂粉末7-12份。2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，其特征在于，所述碳纳米粉末为碳黑、碳纳米管或石墨烯粉末，所述碳纳米粉末的粒径为30-80nm。3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，其特征在于，所述玻璃纤维的单丝直径为2-8μm，长径比为6-10。4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印ABS的增强增韧剂，其特征在于，所述SBS树脂粉末的粒径为10-20μm。5.一种含有权利要求1至4任一项所述增强增韧剂的ABS复合材料，其特征在于，由以下重...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立，赵劲民，靳攀，梁体洪，刘慧，
申请(专利权)人：广西医科大学，
类型：发明
国别省市：广西;45