一种耐磨3d打印材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种3D打印材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]3D打印是通过计算机建模并控制，通过热力溶解重建或是激光成型技术，构建立体物体的一个过程。由于过程与传统打印相似，所以被形象地称之为“3D打印”。而所谓的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。
[0003]3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。最常见的是ABS材料。从热端的角度来看，ABS塑料相当容易打印。无论用什么样的挤出机，都会滑顺地挤出材料，不必担心堵塞或凝固。ABS弹性十足，适合做成穿戴用品，只要以适当的温度打印，让层层材料牢牢黏住，ABS的强度就会变得相当高。然而这种材料虽然强度较高，但是不耐磨损，经常会外层因摩擦而破损并脱落。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明的目的是提供一种3D打印材料的制备方法，通过该方法可以得到耐磨性较好的3D打印材料。
[0005]技术方案:本发明提供了一种3D打印材料的制备方法，其特征在于将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品；所述的四种原料的配比为:以重量份数计，ABS接枝粉20?40份，添加剂5?10份，SAN颗粒20?40份，热塑性聚氨酯弹性体橡胶50?60份；所述的添加剂为聚偏氟乙烯。
[0006]所述的ABS接枝粉通过以下方法得到:将乳化剂、硫醇、过硫酸钾组成的溶液与丁二烯聚合，反应温度90?93摄氏度，反应时间15?18小时，反应后，用液氨冷却；加入将丙稀腈、苯乙烯单体，再加入引发剂，反应温度为90?95摄氏度，反应时间5?6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚温度90?95摄氏度，将凝聚得到的细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。该过程中所述的乳化剂为油酸钾皂；所述的引发剂为过氧化异丙苯；所述的凝聚剂为稀硫酸或明矾。
[0007]所述SAN颗粒通过以下方法得到:由苯乙烯单体、丙烯腈和乙苯组成的物料预热后进行聚合反应，温度为120?150摄氏度，压力0.196?0.294兆帕，反应后除去挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却，挤条，切粒，得到SAN颗粒。丙烯腈与苯乙烯单体的质量比为3:7。乙苯占单体重量的5%?10%。
[0008]除去挥发组分的具体步骤为:后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯，然后加热至240摄氏度，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙稀单体。
[0009]所述的热塑性聚氨酯弹性体橡胶硬段由二异氰酸酯与扩链剂反应生成；嵌段由二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成。
[0010]有益效果:本发明提供的制备方法，反应条件温和，操作简单，利用本方法制得的3D打印材料具有良好的耐磨性能。
【具体实施方式】
:
[0011]实施例1
[0012]将乳化剂油酸钾皂lg、硫醇5g、过硫酸钾0.5g组成的助剂溶液与丁二烯10g —起加入聚合釜中，反应温度90摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率80%。
[0013]将丙稀腈lg，苯乙烯单体60g和上述得到的聚丁二烯胶乳5g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间5小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于0.5%%。单体的转化率为88%。
[0014]由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为120摄氏度，压力0.196兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度后，在
2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却后挤条，切粒得到SAN颗粒。
[0015]将30份ABS接枝粉与20份SAN颗粒加上10份聚偏氟乙烯及50份热塑性聚氨酯弹性体橡胶在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。其相对磨损率为2.35%。
[0016]实施例2
[0017]将乳化剂油酸钾皂2g、硫醇15g、过硫酸钾Ig组成的助剂溶液与丁二烯10g —起加入聚合釜中，反应温度93摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率83%。
[0018]将丙稀腈40g，苯乙烯单体85g和上述得到的聚丁二烯胶乳15g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于I %。单体的转化率为88%。
[0019]由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为150摄氏度，压力0.294兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度后，在
2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却后挤条，切粒得到SAN颗粒。
[0020]将30份ABS接枝粉与20份SAN颗粒加上5份聚偏氟乙烯及60份热塑性聚氨酯弹性体橡胶在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。其相对磨损率为2.18%。
[0021]实施例3
[0022]将乳化剂油酸钾皂lg、硫醇5g、过硫酸钾0.5g组成的助剂溶液与丁二烯10g —起加入聚合釜中，反应温度90摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率80%。
[0023]将丙稀腈40g，苯乙烯单体85g和上述得到的聚丁二烯胶乳15g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于I %。单体的转化率为88%。
[0024]由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为150摄氏度，压力0.294兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度后，在
2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却后挤条，切粒得到SAN颗粒。
[0025]将30份ABS接枝粉与20份SAN颗粒加上10份聚偏氟乙烯及50份热塑性聚氨酯弹性体橡胶在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。其相对磨损率为2.45%。
【主权项】
1.一种3D打印材料的制备方法，其特征在于将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒及热塑性聚氨酯弹性体橡胶混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品； 所述的四种原料的配比为:以重量份数计，ABS接枝粉20?40份，添加剂5?10份，SAN颗粒20?40份，热塑性聚氨酯弹性体橡胶50?60份；所述的添加剂为聚偏氟乙烯。2.如权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于所述的ABS接枝粉通过以下方法得到:将乳化剂、硫醇、过硫酸钾组成的溶液与丁二烯聚合，反应温度90?93摄氏度，反应时间15?18小时，反应后，用液氨冷却； 加入将丙稀腈、苯乙烯单体，再加入引发剂，反应温度为90?95摄氏度，反应时间5?6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚温度90?95摄氏度，将凝聚得到的细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。3.如权利要求2所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于所述的乳化剂为油酸钾皂；所述的引发剂为过氧化异丙苯；所述的凝聚剂为稀硫酸或明矾。4.如权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于所述SAN颗粒通过以下方法得到:由苯乙烯单体、丙烯腈和乙苯组成的物料预热后进行聚合反应，温度为120?150摄氏度，压力0.196?0.294兆帕，反应后除去挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却，挤条，切粒，得到SAN颗粒。5.如权利要求4所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于丙稀腈与苯乙稀单体的质量比为3:7。6.如权利要求4所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于乙苯占单体重量的5%?10%。7.如权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于除去挥发组分的具体步骤为:后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯，然后加热至240摄氏度，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体。8.如权利要求1所述的3D打印材料的制备方法，其特征在于所述的热塑性聚氨酯弹性体橡胶硬段由二异氰酸酯与扩链剂反应生成；嵌段由二异氰酸酯与聚乙二醇反应生成。
【专利摘要】本发明公开了一种3D打印材料的制备方法，将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品；所述的四种原料的配比为：以重量份数计，ABS接枝粉20～40份，添加剂5～10份，SAN颗粒20～40份，热塑性聚氨酯弹性体橡胶50～60份；所述的添加剂为聚偏氟乙烯。本发明提供的制备方法，反应条件温和，操作简单，利用本方法制得的3D打印材料具有良好的耐磨性能。
【IPC分类】C08L75/08, C08F212/10, C08L25/12, C08L27/16, C08F279/04, C08L55/02, B33Y70/00
【公开号】CN104893283
【申请号】CN201510276653
【发明人】魏宏辉, 徐米乐, 魏天浩, 魏妗羽
【申请人】江苏浩宇电子科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月26日