一种3D打印用PA/ABS合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种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。本发明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。

PA/ABS alloy material for 3D printing and preparation method thereof

The present invention provides a kind of PA/ABS alloy material for 3D printing. The raw materials include: 30_50 PA6, 10_80 ABS, 0.1_0.3 antioxidant, 3_5 compatibilizer, 0.1_0.5 lubricant, 2_5 antistatic agent, 10_15 flame retardant, 0.5_1 processing aids by weight. The invention also provides a corresponding preparation method. By applying the preparation method, the prepared PA/ABS alloy material has high strength, good appearance and high fluidity, and can be widely used in the fields of electronic appliances, automobiles and other fields. Moreover, the material can play a good anti-static, dust-proof and flame-retardant effect in the course of use, especially suitable for use. Cooperation is the basic material for printing 3D.

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用PA/ABS合金材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种3D打印用PA/ABS合金材料及其制备方法。
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。目前国内3D打印的材料还存在强度、韧性不够好等问题。聚酰胺(Polyamide，简称PA)俗称尼龙，是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。PA最初用作制造纤维的原料，后来由于PA具有强韧、耐磨、自润滑、使用温度范围宽成为工业中应用广泛的一种工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，英文名：AcrylonitrilebutadieneStyrenecopolymers，简称ABS，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。ABS保持了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度(丁二烯的特性)、耐热和耐腐蚀性(丙烯腈的优良性能)，且表面硬度高、耐化学性好，同时通过改变上述三种组分的比例，可改变ABS的各种性能，故ABS工程塑料具有广泛用途，主要用于机械、电气、纺织、汽车和造船等工业。将ABS和PA共混获得的PA/ABS合金兼备了ABS与PA的优点，同时获得了两者所不具备的独特优势而备受关注，如哑光效果、吸声减震、合金缺口冲击强度可达1000J/m以上，且热变形温度比PA高，以及维卡温度较高，是迄今为止冲击最高的工程塑料合金。PA/ABS相对于PC/ABS具有密度低、哑光效果好，耐热、耐磨、耐化学性和减压消声、加工性能等方面具有较大幅度的提高，所以将PA6与ABS共混，可制得既有ABS韧性、又有PA的耐热性和耐油性的合金(王中健等，工程塑料应用2001，29：9)。该种合金可以替代PC/ABS广泛应用于汽车、电子电器、家庭用器等。专利CN103304952A公开了一种ABS/PA复合抗菌管及其制备方法，公开了以ABS、PA、聚酯热塑性弹性体、纳米银粉末、磷酸二氢铵、2,6-三丁基-4-甲基苯酚、硫代二丙酸双酯、氯化聚乙烯、硬脂酸、二氧化钛为原料，制备得到一种复合抗菌管，克服了PVC类塑料管的低耐受性以及易开裂的缺陷，并具有抑制和杀菌的作用。专利CN105504654A公开了一种PA/ABS合金材料及其制备方法，公开了通过该专利技术提供的制备方法，以再生PA6树脂、ABS树脂、玻璃纤维、相容剂、润滑分散剂、成核剂、抗氧剂为原料，制备得到一种PA/ABS合金材料，并声称该材料具有新能高并且成本低廉的优点，有较好的实用前景和明显的社会效益。但是许多应用场合，尤其是用于3D打印时，既要求合金材料有高的耐冲击性能，又要有一定的阻燃抗静电性能。高分子材料因为其优良的电绝缘性能，在使用时易产生静电积累，导致吸尘、电击，甚至产生火花放电和燃烧等不良现象。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种3D打印用PA/ABS合金材料及其制备方法，通过本专利技术提供的PA/ABS合金材料具有阻燃效果好、抗静电、高耐冲性的优点。本专利技术提供了一种3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述3D打印用PA/ABS合金材料的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；其中，所述的PA6的相对粘度为2.03.5Pa·S，所述的ABS(丙烯腈-丁二烯苯乙烯)由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成，在所述的ABS中，橡胶含量为3550％。进一步优选地，所述3D打印用PA/ABS合金材料的原料按重量份计包括：30-40份PA6，20-70份ABS，0.1-0.3份抗氧剂，3-5份相容剂，0.1-0.5份润滑剂，3-5份抗静电剂、10-15份阻燃剂、0.5-1份加工助剂。在一个优选的实施方案中，所述的PA6相对粘度为2.53Pa·S，所述的ABS(丙烯腈-丁二烯苯乙烯)由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成，在所述的ABS中，橡胶含量为3545％。优选地，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物，其中：受阻酚类抗氧剂为四[β(3，5二叔丁基4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或β(3，5二叔丁基4羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)中的一种；亚磷酸酯类抗氧剂为三(2，4二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)。优选地，所述的相容剂为聚合物A接枝马来酸酐，其中聚合物A选自丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)或聚丙烯(PP)中的一种。优选地，所述的润滑剂为超高分子量聚硅氧烷(SG100)。优选地，所述的抗静电剂为本色抗静电PA母粒。优选地，所述的阻燃剂为四溴双酚A、十溴二苯乙烷、十溴二苯醚、氢氧化镁或三氧化二锑中的一种或几种的混合物。优选地，所述的加工助剂为硫酸钙和高岭土。进一步优选地，所述加工助剂中硫酸钙和高岭土的重量份数比为1-2：3-4。本专利技术还提供了所述3D打印用PA/ABS合金材料的制备方法，该方法包括以下步骤：按重量份数称取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，将各原料放入高混机中，混合2-5分钟，然后用螺杆挤出机挤出造粒得到PA/ABS合金材料。优选地，所述的螺杆挤出机的加工温度为205-255℃，螺杆转速为185-650转/分。ABS具有复杂的两相结构，橡胶是分散相，苯乙烯/丙烯腈共聚物作为基体树脂是连续相，橡胶以颗粒状分散在基体树脂中，主要影响ABS的抗冲击性能、流动性、表面光泽性，使ABS树脂具有优异的性能。本专利技术选用橡胶含量为3550％的ABS，优选3545％，并与其他各原料组分进行合理配比，使制备得到的PA/ABS合金材料具有优异的力学性能。另外，本专利技术创造性地发现同时使用硫酸钙和高岭土作为加工助剂，可以意料不到地提高合金材料的抗静电性能和阻燃性。本专利技术同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：(1)本专利技术的3D打印用PA/ABS合金材料的优点是兼具了尼龙6和ABS两者的特性；(2)本专利技术的3D打印用PA/ABS合金材料尺寸稳定，强度高，外观好，流动性高，同时具有抗静电和阻燃效果，能广泛应用于电子电器，汽车等领域；(3)本专利技术的3D打印用PA/ABS合金材料由于其抗静电功能和阻燃功能，在使用过程中能够起到很好的防静电、防尘、阻燃效果，尤其适合于3D打印用。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。在本专利技术提供的具体实施方式中所用的各原料为：PA6：相对粘度为2.45PAS，购于美国杜邦公司，型号为7331J。ABS：橡胶含量为45％，购于常州新湖化工有限公司，型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述3D打印用PA/ABS合金材料的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；其中，所述的PA6的相对粘度为2.0‑3.5Pa·S，所述的ABS由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成，在所述的ABS中，橡胶含量为35‑50％。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述3D打印用PA/ABS合金材料的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；其中，所述的PA6的相对粘度为2.0-3.5Pa·S，所述的ABS由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成，在所述的ABS中，橡胶含量为35-50％。2.按照权利要求1所述的3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述的PA6相对粘度为2.5-3Pa·S，所述的ABS由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成，在所述的ABS中，橡胶含量为35-45％。3.按照权利要求1所述的3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或几种的混合物，其中：受阻酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的一种；亚磷酸酯类抗氧剂为三-(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。4.按照权利要求1所述的3D打印用PA/ABS合金材料，其特征在于，所述的相容剂为聚合物A接枝马来酸酐，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大磊，李健成，谢众，代汝军，韩杰，林航，宫克难，
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