[發明專利]一種用于3D打印的尼龍基材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410804645.0
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104497562A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 陳梓煜;申超
• 申請（專利權）人: 陳梓煜
• 主分類號: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L77/06;C08L55/02;C08L51/00;C08L83/04;C08L23/06;C08L35/06;C08K13/02;C08K3/36;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/22;C08K5/09
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明涉及3D打印材料領域，特別涉及一種用于3D打印的尼龍基材料及其方法。

背景技術

3D打印即增材制造技術，是一種通過連續物理層疊加，逐層增加材料來生產三維實體的技術。通常，3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的打印材料，打印機與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機上的藍圖變成實物。

與傳統的去除材料加工技術不同，3D打印技術無需原胚和模具，就能直接根據計算機圖形數據，通過增加材料的方法生產出任何形狀的物體，能夠有效的簡化產品的制造程序，縮短產品的研制周期，提高效率并降低成本。

3D打印的方式有很多種，其中熔融沉積成型(FDM)是目前市場上最常見的一種3D打印方式，其技術的創新發展快，但是其所能使用的打印材料較少。在熔融沉積成型的工藝中，打印材料是影響工藝發展和成品性能的關鍵因素。

常見的打印材料有聚乳酸(PLA)，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙烯醇(PVA)、尼龍(PA)等。這些打印材料由于自身存在的缺點，限制了他們的應用。聚乳酸和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的力學性能差，不耐高溫。聚乙烯醇通常用作支撐材料。尼龍的力學性能好，但是目前國內生產的純PA63D打印材料，成型溫度高、易翹邊、易開裂、收縮大、吸水率高，不能用來3D打印；而使用較多的PA12打印材料，其制品使用溫度較低、機械性能較差；國外生產的尼龍耗材品種較多，但是價格昂貴，且不能夠用在桌面級的3D打印機上、多用在價格昂貴的工業級3D打印機上。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種用于3D打印的尼龍基材料及其制備方法，所述尼龍基材料易于3D打印，強度高，韌性強。

本發明公開了一種用于3D打印的尼龍基材料，包括如下重量份的組分：

60～95份尼龍樹脂；

5～40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物；

5～20份相容劑；

0.2～1份抗氧劑；

0.3～2份潤滑劑；

0.2～1份成核劑。

優選的，所述尼龍樹脂為尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12和尼龍1010中的一種或多種。

優選的，所述相容劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、馬來酸酐接枝的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯酸丁酯共聚物和乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的一種或多種。

優選的，所述抗氧劑為3,5-二叔丁基-4-羥基苯丙酰-己二胺、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三[2,4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯，鹵化銅、碘化鉀、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯和2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基-苯酚)甲烷中的一種或多種。

優選的，所述潤滑劑為超高分子量聚硅氧烷、硬脂酸、棕櫚酸、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酸季戊四醇酯、聚乙烯蠟和硬脂酸鋅中的一種或多種。

優選的，所述成核劑為滑石粉、納米二氧化硅、納米氧化鋁、己二酰胺二聚體、有機次磷酸鹽和納米氧化鈣中的一種或多種。

優選的，包括65～80份尼龍樹脂；10～40份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。

優選的，包括尼龍樹脂65～70份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10～15份、相容劑5～15份、抗氧劑0.2～0.8份、潤滑劑0.5～1份、成核劑0.2～0.8份。

優選的，包括尼龍樹脂72～85份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20～30份、相容劑6～10份、抗氧劑0.3～0.5份、潤滑劑1～2份、成核劑0.3～0.6份。

本發明還公開了一種用于3D打印的尼龍基材料的制備方法，包括以下步驟：

將60～95重量份尼龍樹脂和5～40重量份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物干燥后，與5～20重量份相容劑、0.2～1重量份抗氧劑、0.3～2重量份潤滑劑、0.2～1重量份成核劑混合均勻，得到混合物；

將所述混合物熔融擠出，經后處理，得到用于3D打印的尼龍基材料。