[發明專利]一種3D打印用的具有抗菌性功能的ABS材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710277826.6
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107418130A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 徐福建;楊煒鋒;段順
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C08L55/02
• 分類號: C08L55/02;C08K13/02;C08K3/08;C08K3/36;B29B9/06;B29C47/92;B33Y70/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司11203
• 代理人: 張立改

1.一種具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，包括如下質量份數：

ABS樹脂100份；

抗菌劑0.1～5份；

無機粉體1～10份；

抗氧劑0.5～1份；

潤滑劑0.2～1份。

2.根據權利要求1所述的具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，所述ABS樹脂為丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物，其中重量百分比組成：丙烯腈占15％～35％，丁二烯占5％～30％，苯乙烯占40％～60％。

3.根據權利要求1所述的具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，所述抗菌劑為納米銀粉，粒徑在50～80nm。

4.根據權利要求1所述的具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，所述無機粉體為碳酸鈣、二氧化硅、玻璃微珠、滑石粉、高嶺土、云母中的一種或幾種復合物。

5.根據權利要求1所述的具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，所述抗氧劑由主抗氧劑和輔助抗氧劑組成，其中主抗氧劑為抗氧劑1010(四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯)，輔助抗氧劑為抗氧劑168(亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯)，其混合比例按質量比3：1混合。

6.根據權利要求1所述的具有抗菌性能的3D打印材料，其特征在于，所述潤滑劑為硬脂酸鎂、亞乙基雙硬脂酰胺、高熔點蠟、聚乙烯蠟中的至少一種。

7.一種權利要求1-6任一所述的具有抗菌性能的3D打印材料的制備方法，其特征在于，包括步驟如下：

⑴將ABS樹脂在80℃下干燥2小時以上，其他組分在40～80℃下同樣干燥2小時以上；

⑵將干燥的20份ABS樹脂與按比例稱量的抗菌劑放入高速混合機中，在10～30℃下攪拌5～15min；

⑶將經步驟(2)混合后得到的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中，雙螺桿擠出機的溫度設置為：一區：180～200℃；二區：190～210℃；三區：200～220℃；四區：210～230℃；五區：200～220℃；六區：190～210℃；機頭溫度：180～200℃；螺桿轉速控制在100～200r/min；熔融共混擠出后經切粒、水冷、風干得到高濃度的ABS抗菌母粒；

⑷按比例先將干燥好的剩余的ABS樹脂、潤滑劑和步驟⑶得到的高濃度的ABS抗菌母粒放入高速混合機中，在60～85℃下攪拌3～5min，然后按比例再加入干燥的所述無機粉體、抗氧劑，在60～85℃下攪拌5～15min；

⑸將經步驟(4)混合后得到的物料加入雙螺桿擠出機的料斗中，雙螺桿擠出機的溫度設置為：一區：180～200℃；二區：190～210℃；三區：200～220℃；四區：210～230℃；五區：200～220℃；六區：190～210℃；機頭溫度：180～200℃；螺桿轉速控制在100～200r/min；熔融共混擠出后經牽引、水冷、風干、纏繞得到所述具有抗菌性能的3D打印材料。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于：還包括使用卷絲機將所述步驟⑸得到的具有抗菌性能的3D打印材料從雙螺桿機頭牽引纏繞的步驟，所述拉線牽引機的自動牽引速度設置為100～300r/min，從而得到直徑規整的線材。

9.權利要求1-6任一所述的具有抗菌性能的3D打印材料的使用方法，其特征在于：在3D打印機工作過程中，其參數設置為噴頭溫度220～240℃，層高0.1～0.2mm，擠出速度30～120mm/s，移動速度50～150mm/s，填充率10％～100％。