一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料及其制备方法技术

本申请涉及一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，包括如下重量份的各组分制成：ASA塑料50

【技术实现步骤摘要】
一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及设备工装
，特别是涉及一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]FDM技术是应用最广泛、最具有生命力的3D打印技术。目前FDM打印耗材是3D打印进一步发展的主要技术瓶颈，尤其强度好、低收缩、翘曲变形小的材料在3D打印耗材市场很难见到，适用于FDM技术的3D打印机的耗材，不仅要满足较高的机械强度、较好的流动性、较好的韧性、低收缩率、适合熔融温度、小的翘曲变形量等要求，还必须具有很小的冷却收缩率、均一的结构以及较低的热应力，这样才不会造成打印产品性能缺陷等问题，尤其翘曲变形及尺寸精度，而且更要满足安全、适用于室内室外具有优异的耐老化性能以及无刺激性等环保要求。
[0003]目前适用于FDM技术的3D打印技术的耗材主要有丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚苯砜、聚乳酸树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯
‑
1，4
‑
环己烷二甲醇酯以及由苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚合而成的ASA(Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer，工程塑料)材料等。其中，ASA是由苯乙烯、丙烯腈和压克力橡胶共聚合而成。在技术上而言，ASA不仅维持了ABS之主要特性，并结合压克力耐候之优点，使得产品在应用上可延伸至户外。
[0004]ASA材料想要在3D打印技术中得到广泛的应用，就必须对其进行有目的的改性，使其满足和适合于3D打印技术对材料的要求。另外，3D打印材料对设备的专属较强，在3D打印高端应用领域，国内所使用的打印材料只能依赖进口，导致产品价格极高，无法批量产业化应用。因此，需要开发一种不仅高强度、高韧性、打印尺寸稳定，不易收缩，翘曲变形量小、耐老化性能好、低密度并且价格低廉的产品成为本领域中亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对目前3D打印材料的局限性大、种类少、打印产品力学性能差、以及成本高等诸多问题，提供一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料及其制备方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术采用下述技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术实施例公开一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，包括如下重量份的各组分制成：ASA塑料50
‑
65份、改性塑料20
‑
30份、无机填料5
‑
15份、润滑剂1
‑
3份、增韧剂2
‑
6份、抗氧剂0.2
‑
0.5份、发泡剂0.2
‑
0.8份。
[0008]在其中一种实施例中，所述改性塑料为PETG、PMMA、PLA、ABS中的一种。
[0009]在其中一种实施例中，所述无机填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钙晶须中的至少一种。
[0010]在其中一种实施例中，所述润滑剂包括邻苯二甲酸二辛脂、天然蜡、硬脂酰胺中的至少一种；所述增韧剂为CTBN、ETBN、玻璃纤维、碳纤维中的一种；所述抗氧剂为亚磷酸三苯
酯、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚、3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯丙酸十八酯中的一种。
[0011]第二方面，本专利技术实施例公开一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料的制备方法，应用于上述的用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，包括：
[0012]将原材料放置在80至100℃的环境下干燥4至8h；
[0013]将干燥后的原材料按比例进行混合，并搅拌均匀；
[0014]将混合好的材质放置于90至110℃的环境下干燥2至3h；
[0015]将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料。
[0016]在其中一种实施例中，所述制备方法具体包括：
[0017]将ASA塑料和PETG塑料放置在50℃的环境下干燥5h；
[0018]将ASA塑料65份、PETG塑料20份、800目硫酸钙晶须无机填料8.5份、邻苯二甲酸二辛脂润滑剂2份、150目玻璃纤维增韧剂4份、亚磷酸三苯酯抗氧剂0.3份、交联聚吡咯烷酮发泡剂0.2份加入到搅拌混合机中，并搅拌均匀；
[0019]将混合好的材料放置在90℃的真空干燥炉干燥2h；
[0020]将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料；挤出工艺为：挤出机温度为225℃，螺杆转速为60rpm，喂料速度为8rpm。
[0021]在其中一种实施例中，所述制备方法具体包括：
[0022]将ASA塑料和PMMA塑料放置在100℃的环境下干燥4h；
[0023]将ASA塑料60份、PMMA塑料24份、800目滑石粉无机填料10份、天然蜡润滑剂2.5份、150目碳纤维增韧剂3份、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚抗氧剂0.3份、交联聚吡咯烷酮发泡剂0.2份加入到搅拌混合机中，并搅拌均匀；
[0024]将混合好的材料放置在100℃的真空干燥炉干燥2h；
[0025]将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料；挤出工艺为：挤出机温度为210℃，螺杆转速为70rpm，喂料速度为10rpm。
[0026]在其中一种实施例中，所述制备方法具体包括：
[0027]将ASA塑料和PETG塑料放置在80℃的环境下干燥5h；
[0028]将ASA塑料55份、PETG塑料30份、800目硫酸钙晶须无机填料7.5份、硬脂酰胺润滑剂2份、ETBN增韧剂5份、亚磷酸三苯酯抗氧剂0.3份、交联聚吡咯烷酮发泡剂0.2份加入到搅拌混合机中，并搅拌均匀；
[0029]将混合好的材料放置在90℃的真空干燥炉干燥2h；
[0030]将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料；挤出工艺为：挤出机温度为230℃，螺杆转速为65rpm，喂料速度为7rpm。
[0031]在其中一种实施例中，所述制备方法具体包括：
[0032]将ASA塑料和PLA塑料放置在80℃的环境下干燥6h；
[0033]将ASA塑料58份、PLA塑料25份、800目碳酸钙无机填料10份、硬脂酰胺润滑剂2份、CTBN增韧剂4.5份、亚磷酸三苯酯抗氧剂0.2份、交联聚吡咯烷酮发泡剂0.3份加入到搅拌混
合机中，并搅拌均匀；
[0034]将混合好的材料放置在80℃的真空干燥炉干燥2h；
[0035]将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料；挤出工艺为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，其特征在于，包括如下重量份的各组分制成：ASA塑料50
‑
65份、改性塑料20
‑
30份、无机填料5
‑
15份、润滑剂1
‑
3份、增韧剂2
‑
6份、抗氧剂0.2
‑
0.5份、发泡剂0.2
‑
0.8份。2.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，其特征在于，所述改性塑料为PETG、PMMA、PLA、ABS中的一种。3.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，其特征在于，所述无机填料包括滑石粉、碳酸钙、硫酸钙晶须中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，其特征在于，所述润滑剂包括邻苯二甲酸二辛脂、天然蜡、硬脂酰胺中的至少一种；所述增韧剂为CTBN、ETBN、玻璃纤维、碳纤维中的一种；所述抗氧剂为亚磷酸三苯酯、2,6
‑
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚、3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯丙酸十八酯中的一种。5.一种用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料的制备方法，应用于权利要求1至4中任一项所述的用于3D打印的轻量化ASA改性复合材料，其特征在于，包括：将原材料放置在80至100℃的环境下干燥4至8h；将干燥后的原材料按比例进行混合，并搅拌均匀；将混合好的材质放置于90至110℃的环境下干燥2至3h；将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：将ASA塑料和PETG塑料放置在50℃的环境下干燥5h；将ASA塑料65份、PETG塑料20份、800目硫酸钙晶须无机填料8.5份、邻苯二甲酸二辛脂润滑剂2份、150目玻璃纤维增韧剂4份、亚磷酸三苯酯抗氧剂0.3份、交联聚吡咯烷酮发泡剂0.2份加入到搅拌混合机中，并搅拌均匀；将混合好的材料放置在90℃的真空干燥炉干燥2h；将混合料加入同向旋转的混炼双螺杆挤出机中混炼挤出，然后分别经拉条、冷却、吹干、造粒工序制成所需材料；挤出工艺为：挤出机温度为225℃，螺杆转速为60rpm，喂料速度为8rpm。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括：将ASA塑料和PMMA塑料放置在100℃的环境下干燥4h；将ASA塑料60份、PMMA塑料24份...

【专利技术属性】
技术研发人员：严生辉，杨小康，张璐，
申请(专利权)人：共享智能铸造产业创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：