CN110128776A - 一种3d打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法，配方包括：基材树脂、金属粉、包覆材料、树脂相容剂、分散剂和抗氧剂，各组分的重量百分比分别是：30～70wt％的基材树脂、20～70wt％的金属粉、2～10wt％的包覆材料、1.0～15wt％的树脂相容剂、0.5～5.0wt％的分散剂和0.5～5.0wt％的抗氧剂；该3D打印使用的免喷涂色母材料的制备方法，包括如下步骤：首先按比例称取金属粉和包覆材料，将金属粉放入捏合机中，将包覆材料分三次分别加入到捏合机中；然后加入分散剂、抗氧剂，加入树脂相容剂，最后加入基材树脂，将上述混合物用异向双螺杆挤出机，挤出造粒；该母料与多种树脂混溶性良好，用该母料制作成的3D打印材料，使用过程稳定，3D打印制成品免喷涂金属效果明显。

Description

一种3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印材料生产技术领域，具体为一种3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法。
背景技术
随着3D打印的快速发展，越来越多的科研机构开始选择这种不需要模具和注塑设备就能快速高效成型的设备，甚至还出现了专门的3D打印工厂。
在3D打印中，最方便快捷的就是FDM熔融堆积成型，该方法使用丝状材料为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于融化温度(约比融化点高1℃)，在计算机的控制下，喷头做x-y平面运动，将熔融的材料涂敷在工作台上，冷却后形成工件的一层截面，一层成型后，喷头上移一层高度，进行下一层涂敷，这样逐层堆积形成三维工件。同时为了美观，很多产品后面还要进行喷涂等加工，费时费力不说，还有环境污染。为了一次成型，出现了免喷涂材料，但是以前的免喷涂材料和树脂混溶性较差，这样导致线材在加热时由于金属粉和树脂的混溶性差，金属粉末出现不同程度的沉降和分布不均匀，从而导致外观没有免喷涂金属效果，同时由于金属粉末的浓度不均匀导致整个树脂体系的熔融指数波动较大，稳定性差，从而严重影响了3D打印的控制精度，进而导致产品误差大，产品不良和报废率较高。因此设计一种3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法是十分有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种3D打印使用的免喷涂色母材料，配方包括：基材树脂、金属粉、包覆材料、树脂相容剂、分散剂和抗氧剂，各组分的重量百分比分别是：30～70wt％的基材树脂、20～70wt％的金属粉、2～10wt％的包覆材料、1.0～15wt％的树脂相容剂、0.5～5.0wt％的分散剂和0.5～5.0wt％的抗氧剂。
一种3D打印使用的免喷涂色母材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照各组分的重量百分比分别是：30～70wt％的基材树脂、20～70wt％的金属粉、2～10wt％的包覆材料、1.0～15wt％的树脂相容剂、0.5～5.0wt％的分散剂和0.5～5.0wt％的抗氧剂进行选取，并按照重量百分比之和为1进行称取；
步骤二，按比例称取金属粉和包覆材料，将金属粉放入捏合机中，将包覆材料分三次分别加入到捏合机中，混合2小时；
步骤三，将称量好的分散剂和抗氧剂分别加入到捏合机中，搅拌1小时；
步骤四，加入称量好的树脂相容剂，混合2小时；
步骤五，加入称量好的基材树脂，混合2小时；
步骤六，将混合好的物料用异向双螺杆挤出机，挤出造粒，即得3D打印使用的免喷涂色母材料。
根据上述技术方案，所述基材树脂为ABS、ABD、PC、PPSF树脂的一种或几种。
根据上述技术方案，所述金属粉为铝粉、银粉、铜粉、珠光粉的一种或几种。
根据上述技术方案，所述包覆材料为酞酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硬脂酸、棕榈酸、花生酸的一种或几种。
根据上述技术方案，所述树脂相容剂为丙烯酸树脂、马来酸酐接枝聚丙烯、EVA接枝马来酸酐的一种或几种。
根据上述技术方案，所述分散剂为石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺的一种或几种。
根据上述技术方案，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的一种或几种。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该3D打印使用的免喷涂色母材料及其制备方法，1.金属粉经过包覆处理，与多种树脂混溶性良好；2.该母料性质稳定，性能优良，完全符合3D打印机对材料的性能要求；3.使用该母料所制作的3D打印材料，制作出的产品免喷涂金属效果明显。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：
实施例1：
一种3D打印使用的免喷涂色母材料，配方包括：ABS树脂、金属铝粉、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯、分散剂和抗氧剂，各组分的重量百分比分别是：35wt％的ABS树脂、50wt％的金属铝粉、3.5wt％的硅烷偶联剂、14wt％的马来酸酐接枝聚丙烯、1.0wt％的分散剂和0.5wt％的抗氧剂。
一种3D打印使用的免喷涂色母材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按照各组分的重量百分比分别是：35wt％的ABS树脂、50wt％的金属铝粉、3.5wt％的硅烷偶联剂、10wt％的马来酸酐接枝聚丙烯、1.0wt％的分散剂和0.5wt％的抗氧剂进行选取；
步骤二，按比例称取金属粉和包覆材料，将金属粉放入捏合机中，将包覆材料分三次分别加入到捏合机中，混合2小时；
步骤三，将称量好的分散剂和抗氧剂分别加入到捏合机中，搅拌1小时；
步骤四，加入称量好的树脂相容剂，混合2小时；
步骤五，加入称量好的基材树脂，混合2小时；
步骤六，将混合好的物料用异向双螺杆挤出机，挤出造粒，即得3D打印使用的免喷涂色母材料。
其中，分散剂为石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺的一种或几种；抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的一种或几种。
实施例2：
一种3D打印使用的免喷涂色母材料，配方包括：ABS树脂、金属铜粉、硅烷偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯、分散剂和抗氧剂，各组分的重量百分比分别是：45wt％的ABS树脂、35wt％的金属铜粉、3.5wt％的硅烷偶联剂、14wt％的马来酸酐接枝聚丙烯、1.5wt％的分散剂和1wt％的抗氧剂。按照实施例1的方法制作即得3D打印使用的免喷涂色母材料。
实施例3：
一种3D打印使用的免喷涂色母材料，配方包括：PC树脂、金属铝粉、珠光粉、马来酸酐接枝聚丙烯、分散剂和抗氧剂，各组分的重量百分比分别是：38wt％的PC树脂、40wt％的金属铝粉、7wt％的珠光粉、3.5wt％的硅烷偶联剂、10wt％的马来酸酐接枝聚丙烯、1.0wt％的分散剂和0.5wt％的抗氧剂。按照实施例1的方法制作即得3D打印使用的免喷涂色母材料。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印使用的免喷涂色母材料，配方包括：基材树脂、金属粉、包覆材料、树脂相容剂、分散剂和抗氧剂，其特征在于：各组分的重量百分比分别是：30～70wt％的基材树脂、20～70wt％的金属粉、2～10wt％的包覆材料、1.0～15wt％的树脂相容剂、0.5～5.0wt％的分散剂和0.5～5.0wt％的抗氧剂。
2.一种3D打印使用的免喷涂色母材料的制备方法，包括以下步骤：其特征在于：
步骤一，按照各组分的重量百分比分别是：30～70wt％的基材树脂、20～70wt％的金属粉、2～10wt％的包覆材料、1.0～15wt％的树脂相容剂、0.5～5.0wt％的分散剂和0.5～5.0wt％的抗氧剂进行选取，并按照重量百分比之和为1进行称取；
步骤二，按比例称取金属粉和包覆材料，将金属粉放入捏合机中，将包覆材料分三次分别加入到捏合机中，混合2小时；
步骤三，将称量好的分散剂和抗氧剂分别加入到捏合机中，搅拌1小时；
步骤四，加入称量好的树脂相容剂，混合2小时；
步骤五，加入称量好的基材树脂，混合2小时；
步骤六，将混合好的物料用异向双螺杆挤出机，挤出造粒，即得3D打印使用的免喷涂色母材料。
3.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述基材树脂为ABS、ABD、PC、PPSF树脂的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述金属粉为铝粉、银粉、铜粉、珠光粉的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述包覆材料为酞酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、硬脂酸、棕榈酸、花生酸的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述树脂相容剂为丙烯酸树脂、马来酸酐接枝聚丙烯、EVA接枝马来酸酐的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述分散剂为石蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸酰胺的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种3D打印使用的免喷涂色母材料，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的一种或几种。
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