一种用于3d打印的abs/pla合金树脂组合物及其制备方法
【专利说明】-种用于3D打印的ABS/PLA合金树脂组合物及其制备方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料加工技术领域，具体地说，是一种用于3D打印的ABS/PLA 合金树脂组合物及其制备方法。 【【背景技术】】
[0002] 3D打印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打印技术已经在汽车、医疗、玩具模型等领域逐渐 成熟起来。目前，应用较多的塑料3D打印耗材主要有ABS、PA、PLA以及PVA等，其中ABS和 PLA最为常见。PLA是目前最为成功的非石油路线合成的可生物降解高分子材料，它源于自 然回归于自然，具有较高的机械强度、耐溶剂性好、高光泽、优异的透明性和环境友好等优 势，但耐热差、韧性极差。ABS树脂是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，具有优秀的冲 击韧性、易加工成型性以及耐热性，但作为3D打印耗材其冷却后各个维度的收缩率相对较 大。因此，PLA或ABS单一树脂作为3D打印耗材都存在明显的缺陷，如果改善相容性将PLA 和ABS树脂合金作为3D打印耗材则能结合二者的优势，可制备得到高强度、高光泽、高尺寸 稳定性、高韧性以及低碳环保的合金树脂，该合金树脂更适合作为3D打印耗材。
[0003] 专利CN201010555337. 0公开了一种聚乳酸/聚碳酸酯合金材料及制备方法，可应 用于3D打印快速成型领域。
[0004] 专利CN201210104877. 6公开了一种ABS/PMMA/PLA三元生物塑料合金材料，通过 第三组份PMMA的引入改善ABS和PLA的相容性。
[0005] 专利CN201010611328. 9公开了一种聚乳酸/ABS树脂复合材料及其制备方法，该 发明是以SEBS接枝马来酸酐、POE接枝马来酸酐、ABS接枝马来酸酐中的至少一种作为相容 剂改善聚乳酸和ABS树脂制件的相容性。
[0006] 专利CN201080049252. 3公开了一种耐热性PLA/ABS树脂组合物，该发明通过使 PLA与环氧官能低聚增链剂和ABS反应，从而制备得到改善了 PLA耐热性的PLA/ABS树脂组 合物。
[0007] 然而，上述这些技术方案往往存在如冲击性能不足、刚性低、原材料来源受限以及 成本较高等缺陷，这些缺陷大大的限制了 PLA/ABS合金树脂在3D打印领域的广泛应用。但 是关于一种工艺过程简单、物理机械性能优异、尺寸稳定、低碳环保的适合用于3D打印的 ABS/PLA合金树脂组合物及其制备方法，目前还未见报道。 【
【发明内容】
】
[0008] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于3D打印的ABS/PLA合金树 脂组合物。
[0009] 本发明的第二个目的是，提供一种用于3D打印的ABS/PLA合金树脂组合物的制备 方法。
[0010] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种用于3D打印的ABS/PLA合金树 脂组合物，所述的ABS/PLA合金树脂组合物包含以下重量份的原料组分：
[0011] ABS 树脂 30-70， PLA 树脂 30-70， 交联剂 0.1-1.0， 加工助剂 0.5-1.5。
[0012] 优选的，所述的ABS树脂的重均相对分子质量为80, 000-150, 000g/mol，所述的 ABS树脂中橡胶含量为11% -60%，橡胶的数均粒径为0. 6-3. Oum。
[0013] 优选的，所述的PLA树脂为左旋聚乳酸（PLLA)、右旋聚乳酸（PDLA)或消旋聚乳酸 (PDLLA)，其重均相对分子质量为80, 000-300, OOOg/mol。
[0014] 优选的，所述的交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸酯、 二_(叔丁基过氧化异丙基）苯或2, 5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基）己烷。
[0015] 优选的，所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
[0016] 优选的，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为 季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
[0017] 为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：一种用于3D打印的ABS/PLA 合金树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0018] (1)按以下组分和含量备料：ABS树脂30-70重量份，PLA树脂30-70重量份，交联 剂0. 1-1. 0重量份，加工助剂0. 5-1. 5重量份；
[0019] (2)将步骤⑴中备好的材料在高速混合器中预混；
[0020] (3)将步骤（2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180-200 °C挤出温度和 200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到用于3D打印的ABS/PLA 合金树脂组合物。
[0021] 本发明优点在于：
[0022] 1、与现有技术相比，本发明采用反应共混的技术手段，在过氧化物类交联剂引发 下使ABS树脂和PLA树脂之间在挤出造粒过程中发生大分子自由基反应，生成的ABS和PLA 共聚物有效的改善了二者的相容性，从而制备出具有优异综合性能的高强度、高韧性、高尺 寸稳定性且低碳环保的ABS/PLA合金树脂组合物；
[0023] 2、本发明的制备方法工艺过程简单、成本低且所得合金树脂环境友好，在3D领域 具有非常乐观的市场前景。 【【具体实施方式】】
[0024] 下面结合实施例对本发明提供的【具体实施方式】作详细说明。
[0025] 本发明提供一种用于3D打印的ABS/PLA合金树脂组合物，其包括以下组分和含 量：
[0026] 组分 重量份 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS)树脂 30 70， 聚乳酸（PLA)树脂 30-70 交联剂 0.1-1.0， 加工助剂 0.5-1.5。
[0027] 所述的ABS树脂的重均相对分子质量为80, 000-150, 000g/mol，所述的ABS树脂中 橡胶含量为11% -60%，橡胶的数均粒径为0. 6-3. Oum。
[0028] 所述的PLA树脂为左旋聚乳酸（PLLA)、右旋聚乳酸（TOLA)或消旋聚乳酸 (PDLLA)，其重均相对分子质量 80, 000-300, OOOg/mol。
[0029] 所述的交联剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸酯、二_(叔丁基 过氧化异丙基）苯或2, 5-二甲基-2, 5-双（叔丁基过氧基）己烷。
[0030] 所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
[0031] 所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，所述的润滑剂为季戊四醇 硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺，所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
[0032] 其制备方法包括以下步骤：
[0033] (1)按所述的组分和含量备料；
[0034] (2)将步骤（1)中备好的材料在高速混合器中预混；
[0035] (3)将步骤⑵中得到的预混料通过双螺杆挤出机，在180_200°C挤出温度和 200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出，冷却造粒，得到用于3D打印的ABS/PLA 合金树脂组合物。
[0036] 实施例1原料组成
[0037] ABS树脂 30份， PLA树脂 70份， 交联剂（二-(叔丁基过氧化异丙基）苯） 〇丨份， 加工助剂（抗氧剂、润滑剂和脱模剂） 1.5份。
[0038] 实施例2原料组成
[0039] ABS树脂 30份， PLA树脂 70份， 交联剂（2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.1份， 加工助剂（抗氧剂、润滑剂和脱模剂） 1.5份。
[0040] 实施例3原料组成
[0041] ABS树脂 50份， PLA树脂 50份， 交联剂（二-(叔丁基过氧化异丙基）苯） 0.3份， 加工助剂（抗氧剂、润滑剂和脱模剂） 1.5份
[0042] 实施例4原料组成
[0043] ABS树脂 50份， PLA树脂 50份， 交联剂（2,5-二甲基-2,5-双（叔丁基过氧基）己烷）0.2份， 加工助剂（抗氧剂、润滑剂和脱模剂） 1.5份。
[0044] 实施例5原料组成
[0045] ABS树脂 60份， PLA树脂 40份， 交联剂（二-(叔丁基过氧化异丙基）苯） 0.5份， 加工助剂（抗氧剂、润滑剂和脱模剂） 1.5份。
[0046] 实施例6