[發明專利]一種低翹曲ABS專用3D打印料的制備方法

在審

• 申請號: 201410746979.7
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN105733169A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 高海濤;代汝軍;馬俊杰
• 申請（專利權）人: 黑龍江鑫達企業集團有限公司
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08L77/02;C08K9/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/36
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技術領域

本發明屬于3D打印技術領域，涉及一種利用混酸超聲法處理SiO₂無機粉體填充ABS制備低翹曲3D打印料的制備方法。

背景技術

ABS是一種用途極為廣泛的熱塑性工程塑料，容易加工，且成品化學性狀穩定、光澤度好，具有極強的抗沖擊性、耐熱耐低溫性、以及優良的電氣性能，可以進行表面著色、噴鍍金屬、電鍍、焊接等加工。所以它是一種很好的3D打印專用料的基體樹脂。由于單一的ABS樹脂難以滿足不同的使用要求，近年來對ABS的改性成為國內外研究的熱點之一，其主要手段有纖維增強ABS、顆粒填充ABS、ABS表面改性、與聚合物共混等。這樣不僅可以降低制品成本，還能改善ABS的成型加工性能和使用性能。其中無機填充ABS復合材料，尤其是SiO₂無機粉體填充ABS復合材料對于ABS翹曲改性有著重大意義，但由于一般地3D打印用ABS樹脂存在翹曲嚴重問題，普遍無機填充分散性難以改善，造成打印困難，改善效果不明顯，影響3D打印成品的力學性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用一種利用混酸超聲法處理SiO₂無機粉體降低ABS翹曲的制備方法。利用混酸超聲法處理SiO₂無機粉體與ABS通過物理共混，同時加入高溫偶聯劑，制備低翹曲ABS專用3D打印料。具體步驟如下：

一、SiO₂無機粉體的表面改性處理

首先利用丙酮浸泡法對SiO₂無機粉體進行改性，去除SiO₂無機粉體表面環氧層。為其二次處理提供較為良好的表面微觀狀態。其中丙酮浸泡時間為20-30min。選用硝酸和濃硫酸質量比2：1制備成混酸，通過超聲轉換裝置對SiO₂無機粉體進行二次改性

二、SiO₂無機粉體與PA6樹脂的共混

將PA6與經過混酸超聲法處理的SiO₂無機粉體按照一定比例進行物理共混，加入高溫偶聯劑，熔融擠出。SiO₂無機粉體中的SiO₂粒子對于樹脂基的內應力產生具有良好的抵消及對內應力分散具有良好的促進作用.

如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到;或根據本領域的常規方法制備得到。除非另有定義或說明，本文所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體以熬煎的實驗方法，通常按照常規條件，或按照制造廠商所建議的條件進行。除非另外說明，否則所有的分數為重量份，所有的百分比為重量百分比，所述的聚合物分子量為數均分子量。

步驟1、

以下實施例中所用的SiO₂無機粉體的表面處理，處理步驟如下：選用合肥開爾提供的SiO₂無機粉體的表面處理,處理步驟如下:選用合肥開爾提供的SiO₂無機粉體浸泡在丙酮(分析純)之中20-30min后取出。

步驟2、

將硝酸與濃硫酸按2:1進行常溫混合，采用超聲轉換裝置將在丙酮浸泡過的SiO₂無機粉體浸漬在混酸中進行混酸超聲處理。其中超聲轉換裝置要求發電機輸出頻率20KHz，功率225W，總復合時間﹤3min，超聲密度0.1-0.3W/ml，移動速度0.5-1.0m/min。混酸超聲處理完畢，將SiO₂無機粉體用蒸餾水洗滌pH=7后，放入烘箱烘干4h后待用。

步驟3、

高溫偶聯劑制備選用鈦酸酯、聯苯二酐、稀丙基胺與三乙氧基硅烷為原料，通過酰亞胺化反應，以及與鈦酸酯的物理混合得到特制耐高溫硅烷偶聯劑

按照以上步驟將經過二次改性的SiO₂無機粉體與高溫偶聯劑，PA6樹脂熔融共混擠出，即可制得本發明所述的低翹曲PA6專用3D打印料。

具體性能參看下表：

表1不同配方各組分含量

表2不同配方性能比較