打印机用耐磨损树脂材料组合物和耐磨损树脂的制备方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及打印机耗材的生产制备领域，具体地，涉及打印机用耐磨损树脂材料 组合物和耐磨损树脂的制备方法及应用。
【背景技术】
[0002] 随着科学技术的不断发展，3D打印机也随之应运而生，且3D打印无需机械加工或 模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短了产品的生产 周期，提高了生产率。因此，越来越多的小物件开始使用3D打印机进行制备，因而3D打印机 的耗材将大大决定制得的产品的好坏。光敏树脂类材料作为3D打印机经常使用的耗材，其 有着较好的使用性能，但是往往在实际使用过程中，光敏树脂较为不耐磨，使得制好的成品 往往随着时间的推移极易被磨损。
[0003] 因此，提供一种具有良好的耐磨性能，大大提高3D打印机打印出的产品的使用寿 命的打印机用耐磨损树脂材料组合物和耐磨损树脂的制备方法是本发明亟需解决的问题。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中光敏树脂类材料作为3D打 印机经常使用的耗材，其有着较好的使用性能，但是往往在实际使用过程中，光敏树脂较为 不耐磨，使得制好的成品往往随着时间的推移极易被磨损的问题，从而提供一种具有良好 的耐磨性能，大大提高3D打印机打印出的产品的使用寿命的打印机用耐磨损树脂材料组合 物和耐磨损树脂的制备方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种打印机用耐磨损树脂材料组合物，其中，所 述组合物包括丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基氯化铵、丙烯酰胺、纳米 碳酸钙、淀粉、硫酸镁和硝酸锌;其中，
[0006] 相对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸的含量 为10-30重量份，所述四甲基氯化铵的含量为1-10重量份，所述丙稀酰胺的含量为10-20重 量份，所述纳米碳酸钙的含量为1-5重量份，所述淀粉的含量为10-30重量份，所述硫酸镁的 含量为5-15重量份，所述硝酸锌的含量为5-15重量份。
[0007] 本发明还提供了一种打印机用耐磨损树脂的制备方法，其中，所述制备方法包括：
[0008] 1)将丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基氯化铵和丙烯酰胺混合 熔炼后制得混合物Ml;
[0009] 2)向混合物Ml中加入纳米碳酸钙、淀粉、硫酸镁和硝酸锌后熔炼，制得打印机用耐 磨损树脂;其中，
[0010]相对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸的用量 为10-30重量份，所述四甲基氯化铵的用量为1-10重量份，所述丙稀酰胺的用量为10-20重 量份，所述纳米碳酸钙的用量为1-5重量份，所述淀粉的用量为10-30重量份，所述硫酸镁的 用量为5-15重量份，所述硝酸锌的用量为5-15重量份。
[0011] 本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的打印机用耐磨损树脂在打 印机中的应用。
[0012] 通过上述技术方案，本发明将丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基 氯化铵和丙烯酰胺按照一定的比例混合制得混合物Ml，而后再向混合物Ml中加入一定量的 纳米碳酸钙、淀粉、硫酸镁和硝酸锌进行熔炼，从而使得通过上述方法最终制得的树脂材料 在相较于常规ABS树脂在实际使用时具有良好的耐磨损性能，进而使得其在通过3D打印机 打印成型后也能够拥有良好的耐磨损性能，从而大大增加了打印后的产品的使用性能和使 用寿命。
[0013] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0014] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0015] 本发明提供了一种打印机用耐磨损树脂材料组合物，其中，所述组合物包括丙烯 腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基氯化铵、丙烯酰胺、纳米碳酸钙、淀粉、硫酸 镁和硝酸锌;其中，
[0016] 相对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸的含量 为10-30重量份，所述四甲基氯化铵的含量为1-10重量份，所述丙稀酰胺的含量为10-20重 量份，所述纳米碳酸钙的含量为1-5重量份，所述淀粉的含量为10-30重量份，所述硫酸镁的 含量为5-15重量份，所述硝酸锌的含量为5-15重量份。
[0017] 上述设计通过将丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基氯化铵和丙 烯酰胺按照一定的比例混合制得混合物Ml，而后再向混合物Ml中加入一定量的纳米碳酸 钙、淀粉、硫酸镁和硝酸锌进行熔炼，从而使得通过上述方法最终制得的树脂材料在相较于 常规ABS树脂在实际使用时具有良好的耐磨损性能，进而使得其在通过3D打印机打印成型 后也能够拥有良好的耐磨损性能，从而大大增加了打印后的产品的使用性能和使用寿命。
[0018] 在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的树脂材料在实际使用时具有更 好的耐磨损性能，相对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸 的含量为15-25重量份，所述四甲基氯化铵的含量为3-7重量份，所述丙烯酰胺的含量为13-17重量份，所述纳米碳酸钙的含量为2-4重量份，所述淀粉的含量为15-25重量份，所述硫酸 镁的含量为8-12重量份，所述硝酸锌的含量为8-12重量份。
[0019] 所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物可以为本领域常规使用的类型，本领域技术人 员可以任意进行选择，例如，在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的树脂材料的 使用性能，例如粘度、耐高温等性能更好，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物可以进一步选 择为密度为1 · 04-1 · 06g/cm3 〇
[0020] 在本发明的一种更为优选的实施方式中，为了使各原料之间混合更为均匀，以进 一步提高最终制得的树脂材料的稳定性，所述组合物还可以包括流平剂和消泡剂，其中，相 对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述流平剂的含量为5-10重量份，所 述消泡剂的含量为1 -5重量份。
[0021]本发明还提供了一种打印机用耐磨损树脂的制备方法，其中，所述制备方法包括： [0022] 1)将丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、环氧丙烯酸、四甲基氯化铵和丙烯酰胺混合 熔炼后制得混合物Ml;
[0023] 2)向混合物Ml中加入纳米碳酸钙、淀粉、硫酸镁和硝酸锌后熔炼，制得打印机用耐 磨损树脂;其中，
[0024]相对于100重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸的用量 为10-30重量份，所述四甲基氯化铵的用量为1-10重量份，所述丙稀酰胺的用量为10-20重 量份，所述纳米碳酸钙的用量为1-5重量份，所述淀粉的用量为10-30重量份，所述硫酸镁的 用量为5-15重量份，所述硝酸锌的用量为5-15重量份。
[0025] 同样地，在本发明的一种优选的实施方式中，为了使制得的树脂的耐磨损性能更 好，相对于1〇〇重量份的所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述环氧丙烯酸的用量为15-25重量份，所述四甲基氯化铵的用量为3-7重量份，所述丙烯酰胺的用量为13-17重量份，所 述纳米碳酸钙的用量为2-4重量份，所述淀粉的用量为15-25重量份，所述硫酸镁的用量为 8-12重量份，所述硝酸锌的用量为8_12重量份。
[0026] 步骤1)和步骤2)中的熔炼过程可以按照本领域常规采用的熔炼方式进行操作，熔 炼条件可以根据实际情况进行选择，当然，在本发明的一种优选的实施方式中，为了使各原 料之间熔炼效果更好且能够尽可能节省生产成本，步骤1)中混合熔炼的温度可以选择为 180-260。。。
[0027] 同样地，在本发明的另一优选的实施方式中，步骤2)中混合熔炼的温度可以选择 为 150-200°C。
[0028] 所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物如前所述，在此不多作赘述。
[0029] 在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得原料混合更为均匀，所述制备方法 还可以包括在步骤1)中加入流平剂和消泡剂进行混合熔炼，其中，相对于100重量份的所述 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物，所述流平剂的用量为5-10重量份，所述消泡剂的用量为1-5 重量份。
[0030] 本发明还提供了一种根据上述所述的制备方法制得的打印机用耐磨损树脂在打 印机中的应用。
[0031] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，所述丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物为深圳市深维塑胶有限公司供应的牌号为PA-757的市售ABS树脂，所述环氧 丙烯酸、所述四甲基氯化铵、所述丙烯酰胺、所述纳米碳酸钙、所述淀粉、所述硫酸镁和所述 硝酸锌为