CN109608815A - 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法 - Google Patents

一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109608815A
CN109608815A CN201811389629.4A CN201811389629A CN109608815A CN 109608815 A CN109608815 A CN 109608815A CN 201811389629 A CN201811389629 A CN 201811389629A CN 109608815 A CN109608815 A CN 109608815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
abs
agent
printing
low smell
abs material
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
CN201811389629.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吕天
吕天一
王岩
王楠
郑树松
朱勇飞
李新杰
许寒梅
罗闯
程璐
孙钰淇
孙洪伟
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.)
Northern Huajin Formosan Union Chemical Corp
Original Assignee
Northern Huajin Formosan Union Chemical Corp
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 Northern Huajin Formosan Union Chemical Corp filed Critical Northern Huajin Formosan Union Chemical Corp
Priority to CN201811389629.4A priority Critical patent/CN109608815A/zh
Publication of CN109608815A publication Critical patent/CN109608815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)

Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种3D打印用低气味型ABS材料及其制备方法，其原料：ABS树脂：82.5‑99.1％，抗氧剂：0.1‑2％，相容剂：0.5‑3％，热稳定剂：0.1‑0.5％，除味剂：0.1‑2％，增塑剂：0.1‑10％，本发明公开的3D打印用低气味ABS材料制备方法，采用气体萃取技术与除味剂结合使用，产品纯净，操作简单和应用前景广的特点，打印精度高，不会堵塞3D打印机的喷头。

Description

一种3D打印用低气味ABS材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种3D打印用低气味ABS材料及其制备方法。
背景技术
ABS树脂作为非结晶共聚物具有较低的收缩率以及优良的综合性能是最早应用于3D打印FDM技术的材料，目前也是FDM打印工艺领域应用最广泛的制件耗材。
ABS树脂应用于3D打印产业目前所存在的主要问题：材料在高温(通常为240-260℃)打印成型时会产生强烈的气味，影响材料使用范围，成型时容易产生翘曲、变形等问题；ABS材料加工成为耗材产品过程中材料加工稳定性不足，难以完全复合FDM 3D打印机加工使用要求。
减少气味的基本方法包括物理吸附和化学反应两种。目前常用方法中不论是物理吸附方法还是化学反应方法都存在一些弊端。专利CN100506907C利用分子筛作为吸附剂，吸附剂吸附能力有限，难以完全达到除味效果；专利CN10270970A水母粒的添加来达到去味的目的，水母粒很容易水解，导致材料力学性能下降；专利CN103059409利用活性炭和分子筛复配作为吸附剂，活性炭中的微孔，可以吸附高分子材料中散发出的有气味的分子，但是活性炭自身黑色的原因，使得其只能局限在黑色材料中使用。
螯合除味剂由于引入天然高分子物质，具有合成简便、价格低廉、吸附容量大、易洗脱、干扰少和稳定性好等优点。CO2/N2萃取过程中，CO2/N2不会发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒，故安全性好；CO2/N2价格便宜、纯度高、容易取得，从而降低成本；压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一种3D打印用低气味ABS材料及其制备方法，这种方法使用除味剂与气体萃取的方法生产的环保型低气味材料，具有强度高，高流动的特点，打印过程中无毒害物质挥发，打印制品具备不易翘曲、高精度与良好的力学性能。具体技术方案如下：
一种3D打印用低气味ABS材料及其制备方法，其原料按重量计分别为：
ABS树脂：82.5-99.1％，抗氧剂：0.1-2％，相容剂：0.5-3％
热稳定剂：0.1-0.5％，除味剂：0.1-2％，增塑剂：0.1-10％。
所述ABS树脂其特征为本体聚合法生产的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。包括占总的质量百分比含量为10-30％的橡胶、20-35％的丙烯腈、40-70％的苯乙烯。
所述的抗氧剂选取受阻酚型抗氧剂，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]，双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯中的至少一种。
所述的相容剂为马来酸酐接枝ABS共混物，环状酸酐(MAH)接枝聚丙烯共混物的其中一种。
所述的热稳定剂为高级脂肪酸的金属盐，硬脂酸，月桂酸，棕榈酸，复合金属中的至少一种。
所述的除味剂选取多孔铝硅与螯合型除味剂等有机物的复配物，纳米除味剂，单孔或多微孔结构的无机硅酸盐材料的其中至少一种。
所述的增塑剂选取无味环保低分子量聚酯增塑剂、聚乙烯蜡增塑剂的其中至少一种。
所述的低气味ABS材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份配比配制原料，除除味剂和增塑剂外的其他原料投入预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟，得到预混料。
S2、将S1步骤得到的预混料加入到双螺杆挤出机中，并在主喂料口附近通过齿轮泵或隔膜泵注入增塑剂，通过侧喂料口加入除味剂，在挤出机中段注入CO2/N2，真空抽气段将CO2/N2抽出，真空抽气段真空压力为-0.05--0.1MPa，切粒得到ABS材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为200-400rpm，料筒温度为190-260℃。
S3、将干燥后的ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.7-3mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为10-80rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为10-120m/min。
所述的低气味ABS材料进行熔融沉积3D打印的方法，控制3D打印速度在10-60mm/s，打印温度220-260℃，打印层高0.05-0.2mm。
本发明的有益效果：
在双螺杆挤出机熔融挤出造粒过程中，采用CO2萃取技术，通过侧喂料口加入除味剂，在挤出机中段注入CO2/N2，真空抽气段将CO2/N2抽出的过程，除味剂与相其结合大大提高了除味效率。同时CO2/N2化学性质稳定性，不易参与聚合和分解，对设备的无腐蚀性，无毒，来源容易，价格便宜。萃取技术与传统有机溶剂相比，具有成本低、操作简便、提取安全、无污染等优点，完全可在大生产中广泛使用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
分别称取ABS树脂90.46％，抗氧剂10760.26％与1680.78％，Ca-Zn热稳定剂0.5％，ABS-g-MAH相容剂3％、在高速预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟。将预混料加入到双螺杆挤出机中，并在主喂料口附近通过齿轮泵注入分子量为2000的聚酯型增塑剂2％。通过侧喂料口加入有机鳌合除味剂3％，在挤出机中段注入CO2，流量为2.5m3/h，真空抽气段真空压力为-0.098MPa，切粒得到ABS材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，料筒温度为190-260℃。将干燥后的ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.75±0.05mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为50rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为30m/min。
本实施例中所述的ABS材料使用现有的3D打印技术进行打印，制成符合ASTM测试标准的试样，进行测试，控制3D打印速度在50mm/s，打印温度240℃，打印层高0.14mm。
对得到的产物进行表征，表征结果如下：
实施例2
分别称取ABS树脂90.46％，抗氧剂10760.26％与1680.78％，Ca-Zn热稳定剂0.5％，ABS-g-GMA相容剂3％、分子量为2000的聚乙烯蜡2％在高速预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟。将预混料加入到双螺杆挤出机中，通过侧喂料口加入除味剂有机鳌合除味剂3％，在挤出机中段注入CO2，流量为2m3/h，真空抽气段真空压力为-0.098MPa，切粒得到ABS材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，料筒温度为190-260℃。将干燥后的ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.75±0.05mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为50rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为30m/min。
本实施例中所述的ABS材料使用现有的3D打印技术进行打印，制成符合ASTM测试标准的试样，进行测试，控制3D打印速度在50mm/s，打印温度240℃，打印层高0.14mm。
对得到的产物进行表征，表征结果如下：
实施例3
分别称取ABS树脂88.46％，抗氧剂10760.26％与1680.78％，Ca-Zn热稳定剂0.5％，ABS-g-MAH相容剂3％、在高速预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟。将预混料加入到双螺杆挤出机中，并在主喂料口附近通过齿轮泵注入分子量为2000的聚酯型增塑剂4％。通过侧喂料口加入除味剂多孔铝硅3％，在挤出机中段注入CO2，流量为2.5m3/h，真空抽气段真空压力为-0.098MPa，切粒得到PC/ABS合金材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，料筒温度为190-260℃。将干燥后的ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.75±0.05mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为50rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为30m/min。
本实施例中所述的ABS合金材料使用现有的3D打印技术进行打印，制成符合ASTM测试标准的试样，进行测试，控制3D打印速度在50mm/s，打印温度240℃，打印层高0.14mm。
对得到的产物进行表征，表征结果如下：
实施例4
分别称取ABS树脂87.46％，抗氧剂10760.26％与1680.78％，Ca-Zn热稳定剂0.5％，ABS-g-GMA相容剂3％、分子量为2000的聚酯增塑剂5％在高速预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟。将预混料加入到双螺杆挤出机中，通过侧喂料口加入除味剂有机鳌合除味剂3％，在挤出机中段注入CO2，流量为1.5m3/h，真空抽气段真空压力为-0.098MPa，切粒得到ABS合金材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为300rpm，料筒温度为190-260℃。将干燥后的PC/ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.75±0.05mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为50rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为30m/min。
本实施例中所述的PC/ABS合金材料使用现有的3D打印技术进行打印，制成符合ASTM测试标准的试样，进行测试，控制3D打印速度在50mm/s，打印温度240℃，打印层高0.14mm。
对得到的产物进行表征，表征结果如下：

Claims (9)

1.一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于，各原料按重量百分数包括：ABS树脂：82.5-99.1％；抗氧剂：0.1-2％；相容剂：0.5-3％；热稳定剂：0.1-0.5％；除味剂：0.1-2％；增塑剂：0.1-10％。
2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的ABS树脂为本体法聚合的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，其组分及质量百分比为10-30％的丁二烯、20-35％的丙烯腈、40-70％的苯乙烯。
3.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]，β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯，双十八烷基醇季戊四醇二亚磷酸酯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝ABS共混物，环状酸酐MAH接枝ABS共混物其中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的热稳定剂为高级脂肪酸的金属盐，硬脂酸，月桂酸，棕榈酸，复合金属中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的除味剂选取多孔铝硅、有机螯合剂，纳米除味剂，单孔结构的无机硅酸盐材料中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料，其特征在于：所述的增塑剂选取无味环保低分子量聚酯增塑剂、聚乙烯蜡增塑剂中的至少一种。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、按重量配比配制原料，除除味剂和增塑剂外的其它原料投入预混器中混合均匀，加热至80℃后保温30分钟，得到预混料；
S2、将步骤S1得到的预混料加入到双螺杆挤出机中，并在主喂料口附近通过齿轮泵或隔膜泵注入增塑剂，通过侧喂料口加入除味剂，在挤出机中段注入CO2/N2，真空抽气段将CO2/N2抽出，真空抽气段真空压力为-0.05--0.1MPa，切粒得到低气味ABS材料，其中双螺杆挤出机螺杆转速为200-400rpm，料筒温度为190-260℃；
S3、将干燥后的ABS颗粒材料导入单螺杆挤出机，挤出后通过牵引机牵引，加工成满足3D打印机使用的1.7-3mm线材，单螺杆挤出机螺杆转速为10-80rpm,料筒温度为190-240℃，牵引收卷速度为10-120m/min。
9.根据权利要求8所述的一种用于3D打印的低气味ABS材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3控制3D打印速度10-60mm/s，打印温度220-260℃，打印层高0.05-0.2mm。
CN201811389629.4A 2018-11-21 2018-11-21 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法 Pending CN109608815A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811389629.4A CN109608815A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811389629.4A CN109608815A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109608815A true CN109608815A (zh) 2019-04-12

Family

ID=66003577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811389629.4A Pending CN109608815A (zh) 2018-11-21 2018-11-21 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109608815A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110305441A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 北方华锦化学工业股份有限公司 一种适于3d打印用的pc/abs合金材料及其制备方法
CN111073208A (zh) * 2019-12-20 2020-04-28 东莞深圳清华大学研究院创新中心 一种低翘曲、低气味3d打印abs材料及其制备方法与应用
CN111087745A (zh) * 2019-12-20 2020-05-01 东莞深圳清华大学研究院创新中心 低气味3d打印pc/abs合金材料及其制备方法与应用
CN111484718A (zh) * 2019-09-27 2020-08-04 四川鑫达企业集团有限公司 一种3d打印用低收缩率pc复合材料及其制备方法
CN113696593A (zh) * 2021-09-06 2021-11-26 苏州禾润昌新材料有限公司 一种汽车装饰用聚丙烯复合材料及其除味方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105885330A (zh) * 2016-04-25 2016-08-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 有机改性凹土/abs复合材料、其制法及在3d打印中的应用
CN106947208A (zh) * 2017-03-08 2017-07-14 广东天保新材料有限责任公司 一种具有吸湿、除异味的空调外壳用abs材料及其制备方法
CN108822399A (zh) * 2018-06-01 2018-11-16 上海加略实业有限公司 聚丙烯复合材料、聚丙烯复合材料的加工装置及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105885330A (zh) * 2016-04-25 2016-08-24 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 有机改性凹土/abs复合材料、其制法及在3d打印中的应用
CN106947208A (zh) * 2017-03-08 2017-07-14 广东天保新材料有限责任公司 一种具有吸湿、除异味的空调外壳用abs材料及其制备方法
CN108822399A (zh) * 2018-06-01 2018-11-16 上海加略实业有限公司 聚丙烯复合材料、聚丙烯复合材料的加工装置及制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110305441A (zh) * 2019-06-27 2019-10-08 北方华锦化学工业股份有限公司 一种适于3d打印用的pc/abs合金材料及其制备方法
CN111484718A (zh) * 2019-09-27 2020-08-04 四川鑫达企业集团有限公司 一种3d打印用低收缩率pc复合材料及其制备方法
CN111073208A (zh) * 2019-12-20 2020-04-28 东莞深圳清华大学研究院创新中心 一种低翘曲、低气味3d打印abs材料及其制备方法与应用
CN111087745A (zh) * 2019-12-20 2020-05-01 东莞深圳清华大学研究院创新中心 低气味3d打印pc/abs合金材料及其制备方法与应用
CN113696593A (zh) * 2021-09-06 2021-11-26 苏州禾润昌新材料有限公司 一种汽车装饰用聚丙烯复合材料及其除味方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109608815A (zh) 一种3d打印用低气味abs材料及其制备方法
CN108485066B (zh) 一种环保型-低气味车用聚丙烯复合材料及其制备方法
CN113773626B (zh) 一种环保型可降解母料及其制备方法和应用
CN107446336A (zh) 一种低气味免喷涂pc/abs材料及其制备方法
CN108727683A (zh) 一种聚丙烯组合物的制备方法
CN109233229A (zh) 一种抗冲击耐紫外老化的3d打印用pla丝材及其制备方法
CN104693605A (zh) 汽车内饰件用聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105504507A (zh) 一种聚丙烯用降voc母粒及其制备方法和应用
CN105885372B (zh) 一种沸石咪唑酯骨架材料增强阻燃聚乳酸薄膜及其制备方法
CN111073208A (zh) 一种低翘曲、低气味3d打印abs材料及其制备方法与应用
CN112574440A (zh) 一种聚丙烯用吸附型低气味母粒及其制备方法
CN109486160B (zh) 一种气味清香、仿植绒效果的pc/abs功能母粒及其复合材料的制备方法
CN103289417B (zh) 一种多重改性大豆蛋白生物降解塑料及其制备方法
CN108410141A (zh) 一种基于一维纳米Ag/C复合材料的高分子聚合物抗菌母料及其制备方法
CN110305441A (zh) 一种适于3d打印用的pc/abs合金材料及其制备方法
CN103740020B (zh) 一种低气味玻纤增强as组合物及其制备方法
CN114773749B (zh) 一种低voc聚氯乙烯塑胶料及其制备方法
CN109486093A (zh) 一种气味清香、仿植绒效果的abs复合材料的制备方法
CN105273239A (zh) 一种二醋酸纤维素复合材料及其制备方法
CN102964683B (zh) 一种聚丙烯改性母料及低溶剂残留聚丙烯软包装薄膜
CN109881285A (zh) 一种生物降解pva熔融纺丝树脂及其制备方法
CN105566690A (zh) 一种淀粉基可降解生物塑料及其制备方法
CN109206866B (zh) 一种可实现表面多孔的3d打印线材及其应用
KR101642745B1 (ko) 셀룰로오스 아세테이트 컴파운드의 제조방법 및 이를 이용한 사출형 판재 제조방법
CN112876833A (zh) 一种免喷涂高光泽抗菌材料及其制备方法

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: 20190412