一种3D打印用ABS纳米线材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种3D打印用ABS纳米线材的制备方法。该方法先用碱处理法从植物纤维粉末中制备出纤维素，再采用硫酸水解纤维素制备出纳米微晶纤维素，随后采用溶胶‑凝胶法，以正硅酸乙酯作为前驱体，氨水作用下在水和乙醇混合溶剂中水解缩合出SiO2溶胶并沉积生长在纳米纤维素表面，从而制备出热稳定性良好的有机—无机杂化材料，并将其作为纳米填料与ABS塑料熔融共混挤出制备新型3D打印线材。本发明专利技术提供的线材性能稳定，力学性能良好，翘曲收缩率小，具有较高的经济价值和广阔的市场环境。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印用ABS纳米线材的制备方法
本专利技术属于3D打印材料领域，具体涉及用于3D打印的纳米微晶纤维素—二氧化硅杂化材料改性ABS复合线材的制备。
技术介绍
熔融沉积成型(FDM)是3D打印技术的一种，是以数字模型文件为基础，运用塑料或金属粉末等可黏合特性，通过逐层打印的方式来构造物体的快速成形技术。在产品原型制作、模具制造、生物医用材料制备以及3D打印机家庭化方面均有广泛的应用。ABS因其具有耐热、耐低温、抗冲击、制品尺寸稳定、表面光泽性好、易着色等优点，成为3D打印最的常用原料之一。但ABS塑料打印成型的制品同样存在各种瓶颈问题，如层粘结强度低、气味大、易翘曲变形、力学性能低于传统注塑工艺、力学向异性明显。目前，改善ABS塑料3D打印综合性能的研究主要集中在以下方面：(1)制备聚合物合金，如ABS/PC、ABS/PLA、ABS/TPS等，但因体系之间相容性差，改善效果有限。(2)常规填料增强改性，如在基体中加入植物纤维、金属粉末、陶瓷等熔融共混，虽然此法在一定程度上增强了ABS打印制品的强度，但通常填料分散性差，用量大，易影响打印过程熔丝挤出的流畅性，甚至堵塞喷头，制品的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印用ABS纳米线材的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)将植物纤维粉末分散在NaOH碱溶液中，在70‑100℃下蒸煮2‑10小时，用离子水清洗并烘干后，再用亚氯酸钠溶液在70‑100℃下漂白2‑10小时，期间加入冰醋酸将PH值调到4以下，得到提纯的纤维素；2)将所述提纯的纤维素加入到硫酸中，在40‑60℃下搅拌水解，然后加入5‑15倍于硫酸液体积的去离子水进行稀释，离心后用去离子水洗涤得悬浮液，将悬浮液的pH调节至7‑9，冷冻干燥，得到纳米微晶纤维素；3)将所述纳米微晶纤维素溶于预先配置的无水乙醇/水混合液中，超声处理10‑40min；滴加正硅酸乙酯后继续超声处理10‑40mi...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印用ABS纳米线材的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)将植物纤维粉末分散在NaOH碱溶液中，在70-100℃下蒸煮2-10小时，用离子水清洗并烘干后，再用亚氯酸钠溶液在70-100℃下漂白2-10小时，期间加入冰醋酸将PH值调到4以下，得到提纯的纤维素；2)将所述提纯的纤维素加入到硫酸中，在40-60℃下搅拌水解，然后加入5-15倍于硫酸液体积的去离子水进行稀释，离心后用去离子水洗涤得悬浮液，将悬浮液的pH调节至7-9，冷冻干燥，得到纳米微晶纤维素；3)将所述纳米微晶纤维素溶于预先配置的无水乙醇/水混合液中，超声处理10-40min；滴加正硅酸乙酯后继续超声处理10-40min，得到混合液，纳米微晶纤维素与正硅酸乙酯的质量比为5/1～20/1；4)在搅拌条件下向所述混合液中滴加浓度为10～30％氨水，调节pH值为7.0～11；室温持续搅拌反应5～48h，得溶胶；5)将所得溶胶多次离心洗涤后置换于去离子水中，经冷冻干燥，制备出纳米微晶纤维素—二氧化硅杂化材料；6)以纳米微晶纤维素—二氧化硅杂化材料作为填料，ABS树脂为基体，按填料的质量用量为0.1～20wt％，ABS的质量用量为80～99.9wt％进行配料；7)将配制好的原料在高速混合机里混合，混合均匀后得到预混料；将预混料进行熔融挤出，冷却造粒后得到改性材料；8)将改性材料用挤出机进行线材成型加工，得3D打印用ABS纳米线材。2.根据权利要求1所述的3D打印用ABS纳米线材的制备方法，其特征在于：步骤1)所述NaOH碱溶液的质量浓度为5-20％；分别以克和毫升为单位，植物纤维粉末与NaOH碱溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：何慧，徐迎宾，黄焕坤，孟淑娜，黄柏，
申请(专利权)人：华南理工大学，广州科苑新型材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44