CN105482354A - Abs合金及其制备方法、3d打印材料 - Google Patents

Abs合金及其制备方法、3d打印材料 Download PDF

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单伟
顾志鹏
聂富强
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Suzhou Maitasi Chip Technology Co Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00—Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02—ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers

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Abstract

本申请公开了一种ABS合金及其制备方法、3D打印材料，其制备方法包括：(1)、将SBS和ABS分别在50～100摄氏度下真空干燥1～10小时；(2)、将干燥后的SBS、ABS、以及表面活性剂混合均匀；(3)、通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型。本发明公开的通过SBS改性得到的ABS合金与单一ABS相比：具有更低的密度，使材料更轻便；具有更好的拉伸尺寸稳定性；具有成本低、操作简单和前景广的特点。本发明所得ABS合金产品具有比单一ABS更低的密度。

Description

ABS合金及其制备方法、3D打印材料
技术领域
本申请属于3D打印材料技术领域，特别涉及一种热塑性弹性体(TPE)对塑料聚合物的改性，具体为聚(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)(SBS)对聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)的改性。
背景技术
3D打印技术(3DPrinting)是21世纪制造业领域迅速发展的一项新兴成型制造技术，被称为“具有工业革命意义的制造技术”。伴随着该技术的迅猛发展，对于该技术所需3D打印材料的研究也进入了白热化的状态，当前3D打印材料主要包括聚乳酸和ABS。
ABS是一种由苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)连续相和聚丁二烯(PB)橡胶分散相组成的“海岛”型两相结构的三组分热塑性树脂。ABS树脂具有优异的机械性能、高的热稳定性能和耐化学性能以及好的加工性能，因此可看做3D打印材料的首选材料。但是ABS的力学性能还不能完全适应3D打印材料的要求，因此如何改善ABS的力学性能，成为3D打印材料研究领域的一个热点。
SBS是TPE，在常温下具有橡胶的弹性，而在高温下又可以进行热塑性加工。由于SBS具有优异的拉伸强度、优异的低温性能、价格低廉，以及极易成型加工，因而成为TPE材料中应用最广的一种。SBS被广泛应用于改性聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)以及聚苯乙烯(PS)等聚合物，这主要是因为SBS可以有效改善聚合物材料的抗冲击强度以及拉伸性能等力学性能。
综上所述，现有ABS材料可用于3D打印材料，但是还未达到理想的结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ABS合金及其制备方法、3D打印材料，其通过SBS改性ABS，以提高ABS的力学性能，从而获得可更有效用于3D打印的ABS合金。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开了了一种ABS合金，按重量份包括：
60～99份的ABS；
1～40份的SBS；
0～5份的表面活性剂,表面活性剂含量大于0份。
优选的，在上述的ABS合金中，所述的ABS选自3504牌号、275牌号、8391牌号、3513牌号、3453牌号、8434牌号、8433牌号中的一种或多种组合。
优选的，在上述的ABS合金中，所述的表面活性剂选自苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
相应的，本申请还公开了一种ABS合金的制备方法，包括步骤：
(1)、将SBS和ABS分别在50～100摄氏度下真空干燥1～10小时；
(2)、将干燥后的SBS、ABS、以及表面活性剂混合均匀；
(3)、通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型。
优选的，在上述的ABS合金的制备方法中，所述螺杆挤出机各段温度分别为140～200摄氏度、150～210摄氏度和140～200摄氏度，螺杆转速为300～600r/min。
优选的，在上述的ABS合金的制备方法中，所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
本申请还公开了一种3D打印材料，按重量份包括：
60～99份的ABS；
1～40份的SBS；
0～5份的表面活性剂。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明所得ABS合金产品具有比单一ABS更低的密度，使材料更轻便。
2、本发明所得ABS合金产品具有比单一ABS更好的拉伸尺寸稳定性。
3、本发明所得ABS合金产品具有成本低、操作简单和前景广的特点。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
将10克SBS和85克ABS分别在50摄氏度下真空干燥10小时；将干燥后的SBS和ABS加入三颈烧瓶中，通过机械搅拌器将三颈烧瓶中的SBS和ABS混合均匀；向装有SBS和ABS的三颈烧瓶中加入4克表面活性剂，通过机械搅拌器将SBS、ABS和表面活性剂三者混合均匀；通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为140摄氏度、150摄氏度和140摄氏度，螺杆转速为300r/min。
对比例
将99克ABS在50摄氏度下真空干燥10小时；将干燥后的ABS加入三颈烧瓶中；向装有ABS的三颈烧瓶中加入1克表面活性剂，通过机械搅拌器将ABS和表面活性剂混合均匀；通过螺杆挤出机将ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为140摄氏度、150摄氏度和140摄氏度，螺杆转速为300r/min。
将本实施例通过的ABS合金与纯ABS进行典型性能对比，结果详见表1。
表1
从表1可以看出，ABS合金密度低于单一ABS，表明实施例1所得ABS合金产品具有比单一ABS更低的密度，使材料更轻便；ABS合金低于单一ABS，表明实施例1所得ABS合金产品具有比单一ABS更好的拉伸尺寸稳定性。
实施例2
将38克SBS和60克ABS分别在70摄氏度下真空干燥8小时；将干燥后的SBS和ABS加入三颈烧瓶中，通过机械搅拌器将三颈烧瓶中的SBS和ABS混合均匀；向装有SBS和ABS的三颈烧瓶中加入2克表面活性剂，通过机械搅拌器将SBS、ABS和表面活性剂三者混合均匀；通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为150摄氏度、160摄氏度和150摄氏度，螺杆转速为400r/min。
实施例3
将1克SBS和99克ABS分别在100摄氏度下真空干燥1小时；将干燥后的SBS和ABS加入三颈烧瓶中，通过机械搅拌器将三颈烧瓶中的SBS和ABS混合均匀；向装有SBS和ABS的三颈烧瓶中加入0克表面活性剂，通过机械搅拌器将SBS、ABS和表面活性剂三者混合均匀；通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为180摄氏度、190摄氏度和180摄氏度，螺杆转速为600r/min。
实施例4
将25克SBS和70克ABS分别在90摄氏度下真空干燥4小时；将干燥后的SBS和ABS加入三颈烧瓶中，通过机械搅拌器将三颈烧瓶中的SBS和ABS混合均匀；向装有SBS和ABS的三颈烧瓶中加入5克表面活性剂，通过机械搅拌器将SBS、ABS和表面活性剂三者混合均匀；通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为160摄氏度、165摄氏度和160摄氏度，螺杆转速为400r/min。
实施例5
将38克SBS和60克ABS分别在70摄氏度下真空干燥6小时；将干燥后的SBS和ABS加入三颈烧瓶中，通过机械搅拌器将三颈烧瓶中的SBS和ABS混合均匀；向装有SBS和ABS的三颈烧瓶中加入2克表面活性剂，通过机械搅拌器将SBS、ABS和表面活性剂三者混合均匀；通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型，其中螺杆挤出机各段温度分别为170摄氏度、180摄氏度和170摄氏度，螺杆转速为500r/min。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (7)

1.一种ABS合金，其特征在于，按重量份包括：
60～99份的ABS；
1～40份的SBS；
0～5份的表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的ABS合金，其特征在于：所述的ABS选自3504牌号、275牌号、8391牌号、3513牌号、3453牌号、8434牌号、8433牌号中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的ABS合金，其特征在于：所述的表面活性剂选自苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
4.权利要求1至3任一所述的ABS合金的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、将SBS和ABS分别在50～100摄氏度下真空干燥1～10小时；
(2)、将干燥后的SBS、ABS、以及表面活性剂混合均匀；
(3)、通过螺杆挤出机将SBS、ABS和表面活性剂共混物挤出成型。
5.根据权利要求4所述的ABS合金的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机各段温度分别为140～200摄氏度、150～210摄氏度和140～200摄氏度，螺杆转速为300～600r/min。
6.根据权利要求4所述的ABS合金的制备方法，其特征在于：所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。
7.一种3D打印材料，其特征在于，按重量份包括：
60～99份的ABS；
1～40份的SBS；
0～5份的表面活性剂。
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