CN107033530A - 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 - Google Patents
一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107033530A CN107033530A CN201710238717.3A CN201710238717A CN107033530A CN 107033530 A CN107033530 A CN 107033530A CN 201710238717 A CN201710238717 A CN 201710238717A CN 107033530 A CN107033530 A CN 107033530A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- abs
- preparation
- boron nitride
- nanometer particle
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
- C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
Abstract
本发明提供了一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料及其制备方法,所述制备方法为将干燥后的SBS和ABS与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,加热后经螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。本发明所制备得到的3D打印用改性ABS材料不易出现翘曲、开裂,遇冷收缩性能得到显著改善。
Description
技术领域
本发明属于3D打印技术领域,具体涉及一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料及其制备方法。
背景技术
3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀氮化铝、镀金、橡胶类材料。
其中,ABS树脂是最早用于熔融沉积成型(FDM)技术的材料,该材料的打印温度为210-260℃,玻璃化转化温度为105℃,其具有很多优点,如强度较高,韧性较好,耐冲击,绝缘性号,抗腐蚀,耐低温,然而ABS打印时需要加热,同时该材料遇冷收缩性很明显,容易出现翘曲、开裂等质量问题。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足,提供一种制备方法简单,制备得到的改性 ABS材料性能优异的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料的制备方法。
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足,提供一种不易出现翘曲、开裂,遇冷收缩性能得到显著改善的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料。
本发明的技术方案在于提供一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS 材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为将干燥后的SBS和ABS与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,加热后螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
本发明进一步包括以下优选的技术方案:
优选的方案中,SBS和ABS的质量比为1-5:5-10。
SBS和ABS的质量比进一步优选为2-4:6-8。
优选的方案中,相对100质量份ABS,氮化硼纳米片的加入量为1-5份。
优选的方案中,相对100质量份ABS,玻璃纤维的量为5-20份。
优选的方案中,相对100质量份ABS,玻璃纤维的量为5-10份。
优选的方案中,相对100质量份ABS,氮化铝纳米颗粒的加入量为1-5份,其粒径为0.1-5nm。
优选的方案中,所述玻璃纤维为纳米级玻璃纤维,其直径为10-100nm。
优选的方案中,相对100质量份ABS,所述表面活性剂的加入量为1-5份。
优选的方案中,所述加热温度为150-250℃。
所述干燥温度优选为50-80℃,干燥方式为真空干燥。
上述制备方法所制备得到的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
1、3D打印用ABS材料中,单纯添加玻璃纤维易造成各项异性,使材料的热传导能力不均匀。且纤维与纤维之间一般是点接触,不利于热量传输。添加一定比例的高导热氮化硼纳米片和氮化铝纳米颗粒,氮化硼纳米片和氮化铝纳米颗粒分散并吸附在纤维表面,呈现点-线-面接触,增强了复合材料内部的导热通道,同时由于纳米材料的高比表面积,还能增强纤维填料与ABS基体之间的界面粘结力,减小复合材料内部的界面热阻。
2、通过SBS+ABS+玻璃纤维+氮化硼纳米片+氮化铝纳米颗粒的结合,不仅大大减少了玻璃纤维所需的使用量,且在很大程度上提高了ABS材料的性能。
3、翘曲、开裂现象大量减少。
4、遇冷收缩性能得到显著改善。
5、本发明所得产品的发黄现象得到显著改善。
具体实施方式
实施例1
将SBS和ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 5kg
氮化铝纳米颗粒 4kg
实施例2
将SBS和ABS于50℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,180℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 40kg
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 5kg
氮化硼纳米片 2kg
氮化铝纳米颗粒 2kg
实施例3
将SBS和ABS于70℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,180℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 2kg
玻璃纤维 10kg
氮化硼纳米片 3.2kg
氮化铝纳米颗粒 3kg
实施例4
将SBS和ABS于75℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 30kg
ABS 100kg
表面活性剂 2kg
玻璃纤维 7kg
氮化硼纳米片 3kg
氮化铝纳米颗粒 2kg
实施例5
将SBS和ABS于50℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,220℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 2.5kg
氮化铝纳米颗粒1kg
实施例6
将SBS和ABS于80℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 15kg
氮化硼纳米片 3kg
氮化铝纳米颗粒 2kg
实施例7
将SBS和ABS于55℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化硼纳米片以及氮化铝纳米颗粒,混合,250℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS 材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 8kg
氮化硼纳米片 5kg
氮化铝纳米颗粒 4kg
对比例1
将SBS和ABS于55℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入氮化硼纳米片,混合,250℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
氮化硼纳米片 10kg
氮化铝纳米颗粒 0.5kg
对比例2
将SBS和ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 0.5kg
玻璃纤维 30kg
氮化铝纳米颗粒 8kg
对比例3
将ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 40kg
氮化硼纳米片 10kg
对比例4
将SBS于50℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,180℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 10kg
氮化硼纳米片 10kg
对比例5
将SBS和ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 200kg
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 0.5kg
对比例6
将SBS和ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 1.5kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 0.5kg
对比例7
将SBS和ABS于75℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 45kg
ABS 100kg
表面活性剂 10kg
玻璃纤维 25kg
氮化硼纳米片 4kg
对比例8
将SBS和ABS于55℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,混合,250℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 25kg
氮化硼纳米片 10kg
对比例9
将SBS和ABS于65℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维,混合,200℃加热后通过螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
其中,
SBS 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 0.5kg
玻璃纤维 25kg
以实施例1-6以及对比例1-8所述产品作为3D打印原料制备得到十批次成品,其翘曲和开裂性能如表1所示:
表1。
Claims (10)
1.一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为将干燥后的SBS和ABS与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维、氮化铝纳米颗粒以及氮化硼纳米片,混合,加热后经螺杆挤出,干燥,得到改性后的ABS材料。
2.根据权利要求1所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,SBS和ABS的质量比为1-5:5-10。
3.根据权利要求1所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,SBS和ABS的质量比为2-4:6-8。
4.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,相对100质量份ABS,氮化硼纳米片的加入量为1-5份。
5.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,相对100质量份ABS,玻璃纤维的量为5-20份。
6.根据权利要求1-3任一项所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,相对100质量份ABS,氮化铝纳米颗粒的加入量为1-5份,其粒径为0.1-5nm。
7.根据权利要求5所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,所述玻璃纤维为纳米级玻璃纤维,其直径为10-100nm。
8.根据权利要求1-3任一项所述的掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,相对100质量份ABS,所述表面活性剂的加入量为1-5份。
9.根据权利要求1所述的3D打印用改性ABS材料的制备方法,其特征在于,所述加热温度为150-250℃。
10.权利要求1-9任一项方法所制备得到的3D打印用改性ABS材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710238717.3A CN107033530A (zh) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710238717.3A CN107033530A (zh) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107033530A true CN107033530A (zh) | 2017-08-11 |
Family
ID=59536403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710238717.3A Withdrawn CN107033530A (zh) | 2017-04-13 | 2017-04-13 | 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107033530A (zh) |
-
2017
- 2017-04-13 CN CN201710238717.3A patent/CN107033530A/zh not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102153833B (zh) | 快速成型模具用碳纤维(粉)/环氧树脂复合材料 | |
CN108069706A (zh) | 一种基于3d打印技术的纤维增强陶瓷薄壁件的成型方法 | |
CN108033802A (zh) | 基于凝胶注模3d打印的纤维增强陶瓷异型件成型方法 | |
CN101671537B (zh) | 碳纤维布复合摩擦材料及在制造汽车粉末冶金同步器齿环摩擦层上的应用 | |
CN105295220B (zh) | 一种pvc浆料及其制备方法和用途 | |
CN107141694A (zh) | 一种掺氮化硼纳米片及氧化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107892809A (zh) | 一种耐刮型纹路刻字膜及其制作方法 | |
CN107033532A (zh) | 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs和pp材料及其制备方法 | |
CN107011617A (zh) | 一种掺石墨烯、碳纤维和氮化硼纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN104556832B (zh) | 人造石英石板材的制备方法 | |
CN108485224A (zh) | 一种高弯曲模量导热高分子复合材料及其制备方法 | |
CN105778403A (zh) | 纤维增强曲面摩擦材料的制备方法 | |
CN109940156A (zh) | 3d打印近净成形制备金刚石/铜导热复合材料零件的方法 | |
CN106987087A (zh) | 一种掺石墨烯纳米片及氧化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs和ps材料及其制备方法 | |
CN104924500B (zh) | 一种用于碳纤维增强树脂基复合材料成型的陶瓷模具及其制备方法 | |
CN108439984A (zh) | 一种高抗氧化性石墨电极及其制备方法 | |
CN106987085A (zh) | 一种掺石墨烯纳米片及二氧化钛纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107011620A (zh) | 一种掺石墨烯纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107043517A (zh) | 一种掺氮化硼纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107033530A (zh) | 一种掺氮化硼纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107011618A (zh) | 一种掺石墨烯纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107163482A (zh) | 一种掺碳纤维纳米片及氮化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107083011A (zh) | 一种掺石墨烯纳米片及氧化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107163481A (zh) | 一种掺碳纤维纳米片及氧化铝纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 | |
CN107163484A (zh) | 一种掺氮化硼纳米片及银纳米颗粒的3d打印用改性abs材料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170811 |
|
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |