CN104877297A - 易于着色的打印耗材的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D打印耗材的制备方法，将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品；所述的三种原料的配比为：以重量份数计，ABS接枝粉30～50份，添加剂20～30份，SAN颗粒20～40份。所述的添加剂为环氧乙烷与环氧氯丙烷的共聚物；或环氧乙烷与聚酯酰胺的共聚物。本发明提供的制备方法，反应条件温和，操作简单，利用本方法制得的3D打印耗材亲水性好，易于着色。

Description

易于着色的打印耗材的制备方法

技术领域

本发明属于高分子技术领域，具体涉及一种易于着色的3D打印耗材的制备方法。

背景技术

3D打印是通过计算机建模并控制，通过热力溶解重建或是激光成型技术，构建立体物体的一个过程。由于过程与传统打印相似，所以被形象地称之为“3D打印”。而所谓的3D打印机与普通打印机工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印机的打印材料是墨水和纸张，而3D打印机内装有金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是实实在在的原材料，打印机与电脑连接后，通过电脑控制可以把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。

3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。例如公开号为CN103980705A的专利申请，公开了一种适合3D打印的高性能聚酰亚胺模塑粉材料及其3D打印成型方法，该材料包括粉末材料和胶黏剂，所述粉末材料为聚酰亚胺模塑粉按重量份计100份、热稳定剂0.5～1份，补强剂5～10份；所述胶黏剂按重量份计包括60～80份主体粘料、5～20份颜料、5～20份填料、2～10份增韧剂、0.5～1.5份流平剂、1～10份颜填料分散润湿剂。在使用时，按重量份计，1份粉末材料与0.l～0.5份胶黏剂配合使用。该材料虽然可以用于3D打印，但是该材料虽然具有优异的耐高温性能和较高的机械强度，但是该材料不易于着色。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种易于着色的3D打印耗材的制备方法，通过该方法可以得到亲水性较好的3D打印耗材。

技术方案：本发明提供了一种3D打印耗材的制备方法，其特征在于将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品；所述的三种原料的配比为：以重量份数计，ABS接枝粉30～50份，添加剂20～30份，SAN颗粒20～40份。所述的添加剂为环氧乙烷与环氧氯丙烷的共聚物；或环氧乙烷与聚酯酰胺的共聚物。

所述的ABS接枝粉通过以下方法得到：将乳化剂、硫醇、过硫酸钾组成的溶液与丁二烯聚合，反应温度90～93摄氏度，反应时间15～18小时，反应后，用液氨冷却；加入将丙稀腈、苯乙烯单体，再加入引发剂，反应温度为90～95摄氏度，反应时间5～6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚温度90～95摄氏度，将凝聚得到的细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。该过程中所述的乳化剂为油酸钾皂；所述的引发剂为过氧化异丙苯；所述的凝聚剂为稀硫酸或明矾。

所述SAN颗粒通过以下方法得到：由苯乙烯单体、丙烯腈和乙苯组成的物料预热后进行聚合反应，温度为120～150摄氏度，压力0.196～0.294兆帕，反应后除去挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却，挤条，切粒，得到SAN颗粒。丙烯腈与苯乙烯单体的质量比为3：7。乙苯占单体重量的5％～10％。

除去挥发组分的具体步骤为：后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯，然后加热至240摄氏度，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体。

有益效果：本发明提供的制备方法，反应条件温和，操作简单，利用本方法制得的3D打印耗材亲水性好，易于着色。

具体实施方式：

实施例1

将乳化剂油酸钾皂1g、硫醇5g、过硫酸钾0.5g组成的助剂溶液与丁二烯100g一起加入聚合釜中，反应温度90摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率80％。

将丙稀腈1g，苯乙烯单体60g和上述得到的聚丁二烯胶乳5g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间5小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于0.5％％。单体的转化率为88％。

由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为120摄氏度，压力0.196兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度后，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却 后挤条，切粒得到SAN颗粒。

将30份ABS接枝粉与30份SAN颗粒加上30份环氧乙烷与环氧氯丙烷的共聚物在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。

实施例2

将乳化剂油酸钾皂2g、硫醇15g、过硫酸钾1g组成的助剂溶液与丁二烯100g一起加入聚合釜中，反应温度93摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率83％。

将丙稀腈40g，苯乙烯单体85g和上述得到的聚丁二烯胶乳15g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于1％。单体的转化率为88％。

由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为150摄氏度，压力0.294兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度后，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却后挤条，切粒得到SAN颗粒。

将30份ABS接枝粉与30份SAN颗粒加上30份环氧乙烷与聚酯酰胺的共聚物在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。

实施例3

将乳化剂油酸钾皂2g、硫醇10g、过硫酸钾1g组成的助剂溶液与丁二烯100g一起加入聚合釜中，反应温度93摄氏度，反应时间16小时，反应后，用液氨冷却，得到聚丁二烯胶乳。丁二烯的转化率83％。

将丙稀腈40g，苯乙烯单体85g和上述得到的聚丁二烯胶乳15g加入到反应釜中，以过氧化异丙苯为引发剂，反应温度为90摄氏度，反应时间6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚剂为稀硫酸或明矾，凝聚温度90摄氏度，凝聚得到细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。干燥后的ABS接枝粉含水量小于1％。单体的转化率为85％。

由苯乙烯单体70g、丙烯腈30g和乙苯7g组成的物料经预热后进入聚合釜，聚合反应温度为120摄氏度，压力0.196兆帕，反应后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯等挥发组分。然后加热至240摄氏度 后，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体等挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却后挤条，切粒得到SAN颗粒。

将30份ABS接枝粉与30份SAN颗粒加上30份环氧乙烷与环氧氯丙烷的共聚物在混合器中混合，然后进入双螺杆挤出机中挤出造粒。得到产品。

Claims (8)

1.一种3D打印耗材的制备方法，其特征在于将ABS接枝粉加上添加剂，与SAN颗粒混合，混合均匀后，挤压，造粒，得到产品；

所述的三种原料的配比为：以重量份数计，ABS接枝粉30～50份，添加剂20～30份，SAN颗粒20～40份。

2.一种3D打印耗材的制备方法，其特征在于所述的添加剂为环氧乙烷与环氧氯丙烷的共聚物；或环氧乙烷与聚酯酰胺的共聚物。

3.如权利要求1所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于所述的ABS接枝粉通过以下方法得到：将乳化剂、硫醇、过硫酸钾组成的溶液与丁二烯聚合，反应温度90～93摄氏度，反应时间15～18小时，反应后，用液氨冷却；

加入将丙稀腈、苯乙烯单体，再加入引发剂，反应温度为90～95摄氏度，反应时间5～6小时，反应结束后进行凝聚，凝聚温度90～95摄氏度，将凝聚得到的细颗粒，洗涤后，干燥，得到ABS接枝粉。

4.如权利要求3所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于所述的乳化剂为油酸钾皂；所述的引发剂为过氧化异丙苯；所述的凝聚剂为稀硫酸或明矾。

5.如权利要求1所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于所述SAN颗粒通过以下方法得到：由苯乙烯单体、丙烯腈和乙苯组成的物料预热后进行聚合反应，温度为120～150摄氏度，压力0.196～0.294兆帕，反应后除去挥发组分，得到熔融状的树脂，冷却，挤条，切粒，得到SAN颗粒。

6.如权利要求5所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于丙烯腈与苯乙烯单体的质量比为3：7。

7.如权利要求5所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于乙苯占单体重量的5％～10％。

8.如权利要求1所述的3D打印耗材的制备方法，其特征在于除去挥发组分的具体步骤为：后从聚合釜出来的物料在0.196兆帕压力下闪蒸除去大部分丙烯腈和部分苯乙烯单体、乙苯，然后加热至240摄氏度，在2.67千帕压力下再脱除残余的苯乙烯单体。