CN107043517A - 一种掺氮化硼纳米片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3d打印用改性abs材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107043517A
CN107043517A CN201710348218.XA CN201710348218A CN107043517A CN 107043517 A CN107043517 A CN 107043517A CN 201710348218 A CN201710348218 A CN 201710348218A CN 107043517 A CN107043517 A CN 107043517A
Authority
CN
China
Prior art keywords
abs
boron nitride
glass fiber
printing
modified abs
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.)
Pending
Application number
CN201710348218.XA
Other languages
English (en)
Inventor
黄江涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chenzhou Jin Tong Mdt Infotech Ltd
Original Assignee
Chenzhou Jin Tong Mdt Infotech Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chenzhou Jin Tong Mdt Infotech Ltd filed Critical Chenzhou Jin Tong Mdt Infotech Ltd
Priority to CN201710348218.XA priority Critical patent/CN107043517A/zh
Publication of CN107043517A publication Critical patent/CN107043517A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L55/00Compositions of homopolymers or copolymers, obtained by polymerisation reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in groups C08L23/00 - C08L53/00
    • C08L55/02ABS [Acrylonitrile-Butadiene-Styrene] polymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y70/00Materials specially adapted for additive manufacturing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • C08K2003/382Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385Binary compounds of nitrogen with boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/002Physical properties
    • C08K2201/003Additives being defined by their diameter
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种掺氮化硼纳米片3D打印用改性ABS和PP材料及其制备方法,所述制备方法为将干燥后的PP和ABS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,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

一种掺氮化硼纳米片3D打印用改性ABS材料及其制备方法
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3D打印用改性ABS和PP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ABS玻纤、聚乳酸、ABS树脂、耐用性ABS材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、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3D打印用改性ABS和PP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3D打印用改性ABS和PP材料。
本发明的技术方案在于提供一种掺氮化硼纳米片3D打印用改性ABS和PP 材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为将干燥后的PP和ABS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,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,PP和ABS的质量比为1-5:5-10。
PP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,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3D打印用改性ABS和PP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容易造成各项异性,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,纳米片包裹在纤维表面,呈现线-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PP+ABS+玻璃纤维+氮化硼纳米片的结合,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。
具体实施方式
实施例1
将PP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,
PP 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 5kg
实施例2
将PP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,
PP 40kg
ABS 100kg
表面活性剂 1kg
玻璃纤维 5kg
氮化硼纳米片 2kg
实施例3
将PP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,
PP 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 2kg
玻璃纤维 10kg
氮化硼纳米片 3.2kg
实施例4
将PP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,
PP 30kg
ABS 100kg
表面活性剂 2kg
玻璃纤维 7kg
氮化硼纳米片 3kg
实施例5
将PP和ABS于50℃加热,真空干燥,与表面活性剂混合均匀;然后加入玻璃纤维以及氮化硼纳米片,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,
PP 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 20kg
氮化硼纳米片 2.5kg
实施例6
将PP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,
PP 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 15kg
氮化硼纳米片 3kg
实施例7
将PP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,
PP 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
玻璃纤维 8kg
氮化硼纳米片 5kg
对比例1
将PP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,
PP 50kg
ABS 100kg
表面活性剂 5kg
氮化硼纳米片 10kg
对比例2
将PP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,
PP 20kg
ABS 100kg
表面活性剂 0.5kg
玻璃纤维 30kg
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PP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PP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,
PP 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PP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,
PP 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PP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,
PP 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PP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,
PP 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PP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,
PP 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:
翘曲 开裂
实施例1 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
实施例2 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
实施例3 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
实施例4 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
实施例5 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
实施例6 十批次中,有1批次出现翘曲现象 十批次均无开裂现象
对比例1 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有2批次出现开裂现象
对比例2 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有3批次出现开裂现象
对比例3 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例4 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例5 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例6 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例7 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例8 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有1批次出现开裂现象
对比例9 十批次中,有2批次出现翘曲现象 十批次中,有2批次出现开裂现象
表1。

Claims (10)

1.一种掺氮化硼纳米片3D打印用改性ABS和PP材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为将干燥后的PP和ABS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,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,PP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,PP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,玻璃纤维的量为5-10份。
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3D打印用改性ABS和PP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。
CN201710348218.XA 2017-05-17 2017-05-17 一种掺氮化硼纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法 Pending CN107043517A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710348218.XA CN107043517A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种掺氮化硼纳米片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
CN201710348218.XA CN107043517A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种掺氮化硼纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107043517A true CN107043517A (zh) 2017-08-15

Family

ID=59546222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710348218.XA Pending CN107043517A (zh) 2017-05-17 2017-05-17 一种掺氮化硼纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107043517A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109593358A (zh) * 2018-11-08 2019-04-09 南方科技大学 一种掺杂改性氮化硼的复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104497462A (zh) * 2014-12-11 2015-04-08 江苏金发科技新材料有限公司 应用于熔融沉积技术的累积制造用热塑性塑料
CN104559034A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种3d打印用改性abs树脂及其制备方法
US20150259530A1 (en) * 2012-11-21 2015-09-17 Stratasys, Inc. Semi-crystalline build materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150259530A1 (en) * 2012-11-21 2015-09-17 Stratasys, Inc. Semi-crystalline build materials
CN104497462A (zh) * 2014-12-11 2015-04-08 江苏金发科技新材料有限公司 应用于熔融沉积技术的累积制造用热塑性塑料
CN104559034A (zh) * 2015-01-09 2015-04-29 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种3d打印用改性abs树脂及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109593358A (zh) * 2018-11-08 2019-04-09 南方科技大学 一种掺杂改性氮化硼的复合材料及其制备方法

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
CN109575584B (zh) 一种3d打印用尼龙线材及其制备方法
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
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
CN109851362B (zh) 一种3D成型制备SiCf/SiC陶瓷复合材料的方法
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
CN105968706A (zh) 一种石墨管
CN107932931A (zh) 一种大面积高效率的碳纤维包覆工艺
CN102408670A (zh) 一种无氨酚醛模塑料及其制备方法
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
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
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
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
WO2018214680A1 (zh) 一种玄武岩纤维复合材料及其制备方法
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
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
CN107083010A (zh) 一种掺氮化硼和碳纤维纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法
CN107129653A (zh) 一种掺氮化硼和石墨烯纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法
CN106987084A (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
CN107141693A (zh) 一种掺石墨烯和碳纤维纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法
CN107141692A (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
CN106987088A (zh) 一种掺碳纤维纳米片3d打印用改性abs材料及其制备方法
CN107083009A (zh) 一种掺碳纤维纳米片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
CN107163483A (zh) 一种掺氮化硼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

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170815