[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐磨3D打印材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510276653.7
• 申請(qǐng)日: 2015-05-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104893283A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏宏輝;徐米樂(lè);魏天浩;魏妗羽
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇浩宇電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L75/08
• 分類(lèi)號(hào): C08L75/08;C08L55/02;C08L27/16;C08L25/12;B33Y70/00;C08F279/04;C08F212/10
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 許丹丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種3D打印材料的制備方法。

背景技術(shù)

3D打印是通過(guò)計(jì)算機(jī)建模并控制，通過(guò)熱力溶解重建或是激光成型技術(shù)，構(gòu)建立體物體的一個(gè)過(guò)程。由于過(guò)程與傳統(tǒng)打印相似，所以被形象地稱(chēng)之為“3D打印”。而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過(guò)電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。

3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類(lèi)材料。最常見(jiàn)的是ABS材料。從熱端的角度來(lái)看，ABS塑料相當(dāng)容易打印。無(wú)論用什么樣的擠出機(jī)，都會(huì)滑順地?cái)D出材料，不必?fù)?dān)心堵塞或凝固。ABS彈性十足，適合做成穿戴用品，只要以適當(dāng)?shù)臏囟却蛴。寣訉硬牧侠卫勿ぷ。珹BS的強(qiáng)度就會(huì)變得相當(dāng)高。然而這種材料雖然強(qiáng)度較高，但是不耐磨損，經(jīng)常會(huì)外層因摩擦而破損并脫落。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種3D打印材料的制備方法，通過(guò)該方法可以得到耐磨性較好的3D打印材料。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種3D打印材料的制備方法，其特征在于將ABS接枝粉加上添加劑，與SAN顆粒混合，混合均勻后，擠壓，造粒，得到產(chǎn)品；所述的四種原料的配比為：以重量份數(shù)計(jì)，ABS接枝粉20～40份，添加劑5～10份，SAN顆粒20～40份，熱塑性聚氨酯彈性體橡膠50～60份；所述的添加劑為聚偏氟乙烯。

所述的ABS接枝粉通過(guò)以下方法得到：將乳化劑、硫醇、過(guò)硫酸鉀組成的溶液與丁二烯聚合，反應(yīng)溫度90～93攝氏度，反應(yīng)時(shí)間15～18小時(shí)，反應(yīng)后，用液氨冷卻；加入將丙稀腈、苯乙烯單體，再加入引發(fā)劑，反應(yīng)溫度為90～95攝氏度，反應(yīng)時(shí)間5～6小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行凝聚，凝聚溫度90～95攝氏度，將凝聚得到的細(xì)顆粒，洗滌后，干燥，得到ABS接枝粉。該過(guò)程中所述的乳化劑為油酸鉀皂；所述的引發(fā)劑為過(guò)氧化異丙苯；所述的凝聚劑為稀硫酸或明礬。

所述SAN顆粒通過(guò)以下方法得到：由苯乙烯單體、丙烯腈和乙苯組成的物料預(yù)熱后進(jìn)行聚合反應(yīng)，溫度為120～150攝氏度，壓力0.196～0.294兆帕，反應(yīng)后除去揮發(fā)組分，得到熔融狀的樹(shù)脂，冷卻，擠條，切粒，得到SAN顆粒。丙烯腈與苯乙烯單體的質(zhì)量比為3：7。乙苯占單體重量的5％～10％。

除去揮發(fā)組分的具體步驟為：后從聚合釜出來(lái)的物料在0.196兆帕壓力下閃蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯單體、乙苯，然后加熱至240攝氏度，在2.67千帕壓力下再脫除殘余的苯乙烯單體。

所述的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠硬段由二異氰酸酯與擴(kuò)鏈劑反應(yīng)生成；嵌段由二異氰酸酯與聚乙二醇反應(yīng)生成。

有益效果：本發(fā)明提供的制備方法，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，利用本方法制得的3D打印材料具有良好的耐磨性能。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1

將乳化劑油酸鉀皂1g、硫醇5g、過(guò)硫酸鉀0.5g組成的助劑溶液與丁二烯100g一起加入聚合釜中，反應(yīng)溫度90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間16小時(shí)，反應(yīng)后，用液氨冷卻，得到聚丁二烯膠乳。丁二烯的轉(zhuǎn)化率80％。

將丙稀腈1g，苯乙烯單體60g和上述得到的聚丁二烯膠乳5g加入到反應(yīng)釜中，以過(guò)氧化異丙苯為引發(fā)劑，反應(yīng)溫度為90攝氏度，反應(yīng)時(shí)間5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行凝聚，凝聚劑為稀硫酸或明礬，凝聚溫度90攝氏度，凝聚得到細(xì)顆粒，洗滌后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于0.5％％。單體的轉(zhuǎn)化率為88％。

由苯乙烯單體70g、丙烯腈30g和乙苯7g組成的物料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入聚合釜，聚合反應(yīng)溫度為120攝氏度，壓力0.196兆帕，反應(yīng)后從聚合釜出來(lái)的物料在0.196兆帕壓力下閃蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯單體、乙苯等揮發(fā)組分。然后加熱至240攝氏度后，在2.67千帕壓力下再脫除殘余的苯乙烯單體等揮發(fā)組分，得到熔融狀的樹(shù)脂，冷卻后擠條，切粒得到SAN顆粒。

將30份ABS接枝粉與20份SAN顆粒加上10份聚偏氟乙烯及50份熱塑性聚氨酯彈性體橡膠在混合器中混合，然后進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒。得到產(chǎn)品。其相對(duì)磨損率為2.35％。

實(shí)施例2