一种3d打印hips耗材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于3D打印机领域，尤其涉及一种3D打印HIPS耗材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]3D打印技术是一种革命性的工业成型技术，原材料经过3D打印机便能直接成型，它是一种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，不需经过模具的制造，节省了模具制造的时间及成本，随着3D打印技术的迅速发展，其对材料的要求也迅速提高，现有的3D打印耗材主要有聚乳酸、ABS、nylon618、PVA等，由于上述各种材料均存在着局限性，其中，ABS(丙稀酸/ 丁二稀/苯乙烯三元共聚物)是一种常见的工程塑料，加工气味重、环保污染比较大、在挤出加工中容易变形。
[0003]综上所述，对于ABS塑料在加工时的较浓的臭气味，环保污染比较大的问题是亟待解决的。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种3D打印HIPS耗材及其制备方法，旨在现有技术中为了克服ABS塑料在加工时都有较浓的臭气味，环保污染比较大的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一方面，提供了一种加工气味较小、抗冲击力好、环保能收回的3D打印HIPS耗材，包括如下重量百分比的组份:
HIPS96.9-97.5%
环保颜料1.1-1.5%
助剂1.2-1.7%。
[0006]具体地，所述HIPS的熔点为150~180°C，密度1.035-1.04 g/ml，热分解温度大于或者等于300 °C。
[0007]具体地，所述HIPS 为 HIPS-1180、HIPS-888G、HIPS PH88 或 HIPS-825G 中的至少一种。
[0008]具体地，所述环保颜料为有机颜料或无机颜料。
[0009]另一方面，提供了一种3D打印HIPS耗材制备方法，包括如下步骤:
(1)称取配方组分
按照权利要求1所述3D打印HIPS耗材的配方分别称取所述HIPS、环保颜料及助剂；
(2)制备混合物
将步骤(I)中称取的所述HIPS、环保颜料及助剂放入高速混合机中混合5-20min，混合均匀，得到混合物；
(3)制备HIPS颜色塑料粒
将步骤(2)中得到的所述混合物加入双螺杆挤出机中，经耦合挤出，得到HIPS颜色塑料粒；
(4)制备3D打印HIPS耗材
将步骤(3)中得到的所述HIPS颜色塑料粒加入3D耗材挤出机，制备得到3D打印HIPS耗材。
[0010]具体地，步骤(3)中，所述双螺杆挤出机的工艺条件为:挤出温度为200_230°C，双螺杆挤出机的长径比为40:1~52:1，双螺杆挤出机的转速为300-550rpm。
[0011]具体地，步骤(4)中，所述3D打印HIPS耗材的截面为圆形，所述3D打印HIPS耗材的直径为1.7-1.8mm。
[0012]具体地，步骤(4)中，所述3D打印HIPS耗材的截面为圆形，所述3D打印HIPS耗材的直径为2.8-3.0mm。
[0013]本发明的有益效果为:本发明3D打印HIPS耗材，采用以HIPS为主体，再加上少量的环保颜料及助剂，经过双螺杆挤出机偶合挤出，做成HIPS颜色塑料粒，然后再经过3D制线机挤出得到3D打印HIPS耗材，该3D打印HIPS耗材的性能和特性和ABS塑料相近，其加工气味较小，抗冲击力好，环保能收回，回收率能达到60%，减少耗能，符合目前材料的发展方向，且该制备方法工序简单、易控及成本低。
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本发明实施例提供的3D打印HIPS耗材制备方法流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]本发明实施例提供一种3D打印HIPS耗材，包括如下重量百分比的组份:
HIPS96.9-97.5%
环保颜料1.1-1.5%
助剂1.2-1.7%。
[0018]具体地，上述HIPS (高抗冲聚苯乙烯)是由弹性体改性聚苯乙烯制成的热塑性材料，由橡胶相和连续的聚苯乙烯相构成的两相体系，HIPS是一种类似于ABS的材料，性能和特性相近，加工气味较小，一般用于塑料制品类，如食品包装、餐具、玩具、电器用品等，HIPS材料抗冲击力好、环保能回收，回收率能达到60%，价格便宜，是一种廉价的工程塑料，其弯曲强度13.8?55.1MPa,拉伸强度13.8-41.4MPa，断裂伸长率为15~75%，维卡软化点185-220° F，在具体实施例中，该HIPS的质量百分含量可以是96.9%,97.0%、97.1%、97.2%、97.3%, 97.4%, 97.5% 等具体组分。
[0019]上述HIPS的熔点为150~180°C，密度1.035~1.04 g/ml，热分解温度大于或者等于300。。。
[0020]上述HIPS 为 HIPS-1180、HIPS-888G、HIPS PH88 或 HIPS-825G 中的至少一种。
[0021]上述环保颜料为有机颜料或无机颜料，其中，有机颜料有:酞菁红、酞菁蓝、酞菁绿、耐晒大红、大分子红、大分子黄、等，常用的无机颜料有:钛白粉、炭黑、钛黄及群青等，通过添加一定量的不同颜料，使得制成的3D打印HIPS耗材的颜色有大红、橙色、黄色、绿色、天蓝、紫色、灰色、黑色、白色、粉红、配Pantone色，并且该3D打印HIPS耗材颜色分布均匀，适合打印各类大小模型，在具体实施例中，该环保颜料的质量百分含量可以是1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%等具体组分。
[0022]上述助剂起到润滑及增加耐温及硬度作用，在具体实施例中，该助剂的质量百分含量可以是1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%等具体组分。
[0023]相应地，本发明实施例提供了一种3D打印HIPS耗材制备方法，该制备方法流程图如图1所示，该制备方法包括如下步骤:
SOl称取配方组分
按照上述3D打印HIPS耗材的配方分别称取HIPS、环保颜料及助剂；
S02制备混合物
将步骤SOl中称取的HIPS、环保颜料及助剂放入高速混合机中混合5-20min，混合均匀，得到混合物；
S03制备HIPS颜色塑料粒将步骤S02中得到的混合物加入双螺杆挤出机中，经耦合挤出，得到制备HIPS颜色塑料粒；
S04制备3D打印HIPS耗材
将步骤S03中得到的HIPS颜色塑料粒加入3D耗材挤出机，制备得到3D打印HIPS耗材。
[0024]具体地，步骤S03中，双螺杆挤出机的工艺条件为:挤出温度为200_230°C，双螺杆挤出机的长径比为40:1~52:1，双螺杆挤出机的转速为300-550rpm，随着温度的提高，塑料的塑化优良，打印出来的制品强度更好。
[0025]具体地，步骤S04中，3D打印HIPS耗材的截面为圆形，3D打印HIPS耗材的直径为
1.7-1.8mm，优选为 1.75 mm。
[0026]具体地，步骤S04中，3D打印HIPS耗材的截面为圆形，3D打印HIPS耗材的直径为
2.8-3.0mm,优选为 3mm。
[0027]本发明3D打印HIPS耗材制备方法，操作简单，成本低廉，非常适于工业化生产，通过采用以HIPS塑料为主体，再加上少量的环保颜料及助剂，经过双螺杆挤出机偶合挤出，做成HIPS颜色塑料粒，然后再经过3D耗材挤出机挤出，得到3D打印HIPS耗材，该3D打印HIPS耗材的性能和特性和ABS塑料相近，其加工气味较小，抗冲击力好，环保能收回，回收率能达到60%，价格便宜，符合目前材料的发展方向，且该制备方法工序简单、易控及成本低。
[0028]下面结合具体的实施例对本发明做一详细的阐述。
[0029]实施例1
该实施例的3D打印HIPS耗材，按重量百分比，由以下组分组成:
HIPS 97.2%、环保颜料L 3%、助剂L 5%。
[0030]其制备方法如下:
(O按上述的重量百分比称取