一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料及其制备方法，所述制备方法为将干燥后的PP和ABS与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，加热后经螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。本发明专利技术所制备得到的3D打印用改性ABS和PP材料不易出现翘曲、开裂，遇冷收缩性能得到显著改善。

【技术实现步骤摘要】
一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料及其制备方法
本专利技术属于3D打印
，具体涉及一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印(3DP)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打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式，并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀氮化铝、镀金、橡胶类材料。其中，ABS树脂是最早用于熔融沉积成型(FDM)技术的材料，该材料的打印温度为210-260℃，玻璃化转化温度为105℃，其具有很多优点，如强度较高，韧性较好，耐冲击，绝缘性号，抗腐蚀，耐低温，然而ABS打印时需要加热，同时该材料遇冷收缩性很明显，容易出现翘曲、开裂等质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种制备方法简单，制备得到的改性ABS和PP材料性能优异的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法。本专利技术的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种不易出现翘曲、开裂，遇冷收缩性能得到显著改善的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料。本专利技术的技术方案在于提供一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将干燥后的PP和ABS与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，加热后螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。本专利技术进一步包括以下优选的技术方案：优选的方案中，PP和ABS的质量比为1-5：5-10。PP和ABS的质量比进一步优选为2-4：6-8。优选的方案中，相对100质量份ABS，氮化硼纳米片的加入量为1-5份。优选的方案中，相对100质量份ABS，玻璃纤维的量为5-20份。优选的方案中，相对100质量份ABS，玻璃纤维的量为5-10份。优选的方案中，相对100质量份ABS，氮化铝纳米颗粒的加入量为1-5份，其粒径为0.1-5nm。优选的方案中，所述玻璃纤维为纳米级玻璃纤维，其直径为10-100nm。优选的方案中，相对100质量份ABS，所述表面活性剂的加入量为1-5份。优选的方案中，所述加热温度为150-250℃。所述干燥温度优选为50-80℃，干燥方式为真空干燥。上述制备方法所制备得到的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、3D打印用ABS和PP材料中，单纯添加玻璃纤维易造成各项异性，使材料的热传导能力不均匀。且纤维与纤维之间一般是点接触，不利于热量传输。添加一定比例的高导热氮化硼纳米片和氮化铝纳米颗粒，氮化硼纳米片和氮化铝纳米颗粒分散并吸附在纤维表面，呈现点-线-面接触，增强了复合材料内部的导热通道，同时由于纳米材料的高比表面积，还能增强纤维填料与ABS基体之间的界面粘结力，减小复合材料内部的界面热阻。2、通过PP+ABS+玻璃纤维+氮化硼纳米片+氮化铝纳米颗粒的结合，不仅大大减少了玻璃纤维所需的使用量，且在很大程度上提高了ABS和PP材料的性能。3、翘曲、开裂现象大量减少。4、遇冷收缩性能得到显著改善。5、本专利技术所得产品的发黄现象得到显著改善。具体实施方式实施例1将PP和ABS于65℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，200℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP20kgABS100kg表面活性剂1kg玻璃纤维20kg氮化硼纳米片5kg氮化铝纳米颗粒4kg实施例2将PP和ABS于50℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，180℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP40kgABS100kg表面活性剂1kg玻璃纤维5kg氮化硼纳米片2kg氮化铝纳米颗粒2kg实施例3将PP和ABS于70℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，180℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP50kgABS100kg表面活性剂2kg玻璃纤维10kg氮化硼纳米片3.2kg氮化铝纳米颗粒3kg实施例4将PP和ABS于75℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，200℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP30kgABS100kg表面活性剂2kg玻璃纤维7kg氮化硼纳米片3kg氮化铝纳米颗粒2kg实施例5将PP和ABS于50℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，220℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP50kgABS100kg表面活性剂5kg玻璃纤维20kg氮化硼纳米片2.5kg氮化铝纳米颗粒1kg实施例6将PP和ABS于80℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，200℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP50kgABS100kg表面活性剂5kg玻璃纤维15kg氮化硼纳米片3kg氮化铝纳米颗粒2kg实施例7将PP和ABS于55℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒，混合，250℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP50kgABS100kg表面活性剂5kg玻璃纤维8kg氮化硼纳米片5kg氮化铝纳米颗粒4kg对比例1将PP和ABS于55℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入氮化硼纳米片，混合，250℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP50kgABS100kg表面活性剂5kg氮化硼纳米片10kg氮化铝纳米颗粒0.5kg对比例2将PP和ABS于65℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维，混合，200℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，PP20kgABS100kg表面活性剂0.5kg玻璃纤维30kg氮化铝纳米颗粒8kg对比例3将ABS于65℃加热，真空干燥，与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片，混合，200℃加热后通过螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。其中，ABS100kg表面活性剂1kg玻璃纤维40kg氮化硼纳米片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将干燥后的PP和ABS与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化铝纳米颗粒以及氮化硼纳米片，混合，加热后经螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。

【技术特征摘要】
1.一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将干燥后的PP和ABS与表面活性剂混合均匀；然后加入玻璃纤维、氮化铝纳米颗粒以及氮化硼纳米片，混合，加热后经螺杆挤出，干燥，得到改性后的ABS和PP材料。2.根据权利要求1所述的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，PP和ABS的质量比为1-5：5-10。3.根据权利要求1所述的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，PP和ABS的质量比为2-4：6-8。4.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征在于，相对100质量份ABS，氮化硼纳米片的加入量为1-5份。5.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄江涛，
申请(专利权)人：郴州金通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43