CN104672616A - 一种具有木质感的3d打印线条 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有木质感的3D打印线条及其制备方法，所述具有木质感的3D打印线条包括如下质量份数的各组分：塑胶原料70-99份，塑胶发泡剂0.1-1份，色粉0.1-2份。本发明的3D打印线条具有逼真的木质效果及良好的力学性能。

Description

一种具有木质感的3D打印线条
技术领域
本发明涉及3D打印耗材领域，特别是涉及一种具有木质感的3D打印线条。
背景技术
2012年由德国设计师Kai Parthy发明了世界上第一款3D木质线材Laywoo-D3，其是木粉和PLA(聚乳酸polylactide)两种成分制成，是专门使用在FDM原理的3D打印机上的耗材，由于采用木粉用量较少，线材看起来更像塑胶，而缺少木质原有的手感、观感、香味，并缺少很多木材天然的处理加工性能，虽然PLA有绿色环保的特点，但由于PLA偏软、难冷却的特性，导致线材偏软且冷却慢，稳定性难以控制，进而造成打印属性比较差，成型作品整体质量偏低，而且木粉受热是会迅速膨胀，在3D打印机上经常会堵塞喷头，且打印的物品的木质观感仍不够强烈，当打磨掉表面一层木粉后极易露出里面白色的塑胶颜色。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种具有木质感的3D打印线条。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种具有木质感的3D打印线条，包括如下质量份数的各组分：
塑胶原料                  70-99份；
塑胶发泡剂                0.1-1份；
色粉                      0.1-2份。
优选地，所述塑胶发泡剂为0.5-0.8份。
优选地，所述色粉为0.2-0.5份。
优选地，还包括如下质量份数的各组分中的至少一种：
优选地，还包括如下质量份数的各组分中的至少一种：
优选地，所述塑胶原料为PP(聚丙烯)、PLA(聚乳酸)、PBAT(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯)、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PCL(聚己内酯)、PE(聚乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一种或至少两种的任意比混合物。
优选地，所述成核剂为滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、高岭土、云母、氧化铝、氧化锌、氧化钙中的一种或至少两种的任意比混合物；所述熔体增强剂为含有环氧官能团的丙烯酸类共聚物；所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种；所述白油为5#白油或7#白油。
优选地，所述塑胶发泡剂为偶氮二甲酰胺。
一种所述的具有木质感的3D打印线条的制备方法，包括如下步骤：
(1)按比例将各组分混合均匀；
(2)将混合均匀的物料加入预热后的双螺杆挤出机，在160-180℃下进行挤出造粒；
(3)将得到的粒子干燥后加入单螺杆挤出机，在190-205℃下拉线，制得所述3D打印线条。
本发明与现有技术对比的有益效果是：本发明加入特定量的塑胶发泡剂对塑胶原料进行微发泡，塑胶原料经过微发泡后材料的密度下降，流动性更好，实验证明，进行微发泡后，材料的密度可以下降40-60％，经打印验证，该3D打印线条打印顺畅、成型性好、加工温度低、吸水性小、尺寸稳定性好、不会产生裂缝和翘曲、不会吸湿变形；且同时加入特定量的色粉配色，色粉和其他组分的共同作用使得打印的物品具有逼真的木质效果及良好的力学性能。
具体实施方式
下面结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供一种具有木质感的3D打印线条，制备该3D打印线条的原料包括如下质量份数的各组分：塑胶原料70-99份，塑胶发泡剂0.1-1份，色粉0.1-2份。
在一些优选的实施例中，可以采用以下方案中的一个或任意组合：
塑胶发泡剂0.5-0.8份。
色粉0.2-0.5份。
制备该3D打印线条的原料中，还包括如下质量份数的各组分中的至少一种：成核剂0.1-10份；熔体增强剂2-5份；增韧剂2-15份；白油0.2-1份。其中：进一步优选的是，成核剂1-2份；熔体增强剂2-3份；增韧剂3-8份；白油0.2-0.5份。
其中，塑胶原料可以为PP、PLA、PBAT、PBS、PCL、PE、HIPS、PVC、ABS、EVA中的一种或至少两种的任意比混合物。
所述成核剂可以为滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、高岭土、云母、氧化铝、氧化锌、氧化钙中的一种或至少两种的任意比混合物。
所述熔体增强剂可以提高材料的熔体强度，可以采用含有环氧官能团的丙烯酸类共聚物。
所述增韧剂可以提高材料的韧性，可以采用乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种。
所述白油的型号可以为5#或7#。
所述塑胶发泡剂为偶氮二甲酰胺。
本发明还提供一种所述的具有木质感的3D打印线条的制备方法，其包括如下步骤：
(1)按比例将各组分混合均匀；
(2)将混合均匀的物料加入预热后的双螺杆挤出机，在160-180℃下进行挤出造粒；
(3)将得到的粒子干燥后加入单螺杆挤出机，在190-205℃下拉线，粒子在拉线挤出的过程中，塑胶原料在塑胶发泡剂的作用下进行微发泡，制得所述3D打印线条。以下通过更具体的实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
一种具有木质感的3D打印线条，制备该3D打印线条的原料包括如下质量份数的各组分：塑胶原料：60份ABS和10份PCL，塑胶发泡剂(偶氮二甲酰胺)0.5份，色号为7592U的色粉0.1份,增韧剂(乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物)2份，7#白油0.5份。
制备方法为：加入60质量份的ABS和10份PCL，再加入0.5份的白油作为扩散油进行混合，然后加入0.5份的塑胶发泡剂、0.1份的色粉和2份的增韧剂混合均匀，然后加入预热后的双螺杆挤出机，在180℃下进行挤出造粒；然后将得到的粒子干燥后加入单螺杆挤出机，在190℃下拉线，制得所述3D打印线条。
实施例2
一种具有木质感的3D打印线条，其制备原料包括如下质量份数的各组分：塑胶原料：90份左旋聚乳酸(L-PLA)和9份PBAT，塑胶发泡剂(偶氮二甲酰胺)1份，色号为7595U的色粉0.2份，成核剂(滑石粉)1份，熔体增强剂(本例中采用日本东压合成公司的ARUFON UG-4030)2份，5#白油0.2份。
制备方法为：加入90质量份的L-PLA粒料和9份PBAT，再加入0.2份的白油作为扩散油进行混合，然后加入1份成核剂、2份熔体增强剂、1份的塑胶发泡剂和0.2份的色粉混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中，在160℃下挤出造粒，然后在195℃下用单螺杆挤出机拉线，得到3D打印线条。
实施例3
一种具有木质感的3D打印线条，其制备原料包括如下质量份数的各组分：塑胶原料：85份HIPS，塑胶发泡剂(偶氮二甲酰胺)0.8份，色号为7521U的色粉0.5份。
制备方法为：加入85质量份的HIPS、0.8份的塑胶发泡剂和0.5份的色粉混合均匀，然后送入双螺杆挤出机中，在190℃下挤出造粒，然后在205℃下用单螺杆挤出机拉线，得到3D打印线条。
以上各个实施例制备得到的3D打印线条，通过测量发泡前后的材料的密度可知，进行微发泡后，材料的密度下降40-60％，流动性更好，经打印验证，该3D打印线条打印顺畅、成型性好、加工温度低、吸水性小、尺寸稳定性好、不会产生裂缝和翘曲、不会吸湿变形、且经配色后打印的物品具有逼真的木质效果及良好的力学性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种具有木质感的3D打印线条，其特征在于：包括如下质量份数的各组分：
塑胶原料     70-99份；
塑胶发泡剂   0.1-1份；
色粉         0.1-2份。
2.如权利要求1所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：所述塑胶发泡剂为0.5-0.8份。
3.如权利要求1所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：所述色粉为0.2-0.5份。
4.如权利要求1-3任意一项所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：还包括如下质量份数的各组分中的至少一种：
5.如权利要求1-3任意一项所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：还包括如下质量份数的各组分中的至少一种：
6.如权利要求1所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：所述塑胶原料为PP、PLA、PBAT、PBS、PCL、PE、HIPS、PVC、ABS、EVA中的一种或至少两种的任意比混合物。
7.如权利要求4所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：所述成核剂为滑石粉、蒙脱土、二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、高岭土、云母、氧化铝、氧化锌、氧化钙中的一种或至少两种的任意比混合物；所述熔体增强剂为含有环氧官能团的丙烯酸类共聚物；所述增韧剂为乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种；所述白油为5#白油或7#白油。
8.如权利要求1所述的具有木质感的3D打印线条，其特征在于：所述塑胶发泡剂为偶氮二甲酰胺。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的具有木质感的3D打印线条的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按比例将各组分混合均匀；
(2)将混合均匀的物料加入预热后的双螺杆挤出机，在160-180℃下进行挤出造粒；
(3)将得到的粒子干燥后加入单螺杆挤出机，在190-205℃下拉线，制得所述3D打印线条。
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