[发明专利]一种软性弹性3D打印橡胶耗材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D打印耗材，具体是一种软性弹性3D打印橡胶耗材及其制备方法。

背景技术

现在世界上用于FDM原理的3D打印机的耗材，基本都是硬质性耗材，例如ABS、PLA、PA、PC、PP等，而工业和生活应用中是需要很多软质性回弹性材料的，所以拓宽3D打印在实际耗材应用上的范围，是必须的。

目前国外有几家厂商生产了一些软性弹性3D打印耗材，但都存在某些缺点，主要体验在：

1.虽然耗材比较柔软，但国外厂商没能充分把握原料调配而造型的线材软硬度，致使线材太柔软，用于FDM原理3D打印机上容易在咬线齿轮中卡死，故不能适用于市面上广泛的、主流的3D打印机。

2. 目前国外厂家所用的软性弹性耗材所打印出来的立体模型，收缩性很大、尺寸不稳定，故使得立体模型容易变形损坏，而且粘性差，打印过程中模型粘结于打印机的底板或热床时很容易翘起，导致后续的打印出现偏差错误。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种适用性强，具有极低的收缩性、良好的尺寸稳定性、良好的粘性的软性弹性3D打印橡胶耗材；进一步提供一种软性弹性3D打印橡胶耗材的制备方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种软性弹性3D打印橡胶耗材，其特点是其组分及质量百分含量为：

TPE  10%—90%；

TPU  3%-10%；

PLA  10%-90%；

PHA  2%-10%；

相容剂1%-2%。

进一步地，该软性弹性3D打印橡胶耗材的组分及质量百分含量为：

TPE  70%-90%；

TPU  3%-5%；

PLA  5%-10%；

PHA  2%-3%；

相容剂 1%-2%。

该软性弹性3D打印橡胶耗材的组分及质量百分含量还可以为：

TPE  10%-20%；

TPU  3%-5%；

PLA  70%-90%；

PHA  2%-3%；

相容剂1%-2%。

更进一步地，该软性弹性3D打印橡胶耗材的组分及质量百分含量为：

TPE  10%；

TPU  5%；

PLA  80%；

PHA  3%；

相容剂2%。

本发明的软性弹性3D打印橡胶耗材的组分及最佳质量百分含量为：

TPE  80%；

TPU  5%；

PLA  10%；

PHA  3%；

相容剂2%。

上述TPE、TPU二种热塑性弹性体均可由TPV、PU、EVA等其它弹性塑胶代替。

上述相容剂可以为环状酸酐型的相容剂，还可以用马来酸酐、羧酸型、环氧型的相容剂代替。

本软性弹性3D打印橡胶耗材的制备方法，制备步骤如下：

①、将TPE、TPU、PLA、PHA按比例调配；

②、将调配好的原料放入干燥机内以90℃-100℃的温度干燥2小时以上，使原料含水量降至0.2%-0.5%；

③、将干燥后的原料混合相容剂后放入塑胶搅拌机，充分搅拌混合30分钟；

④、将混合好的原料一起加入双螺杆造粒机，经过温度190℃-210℃的高温加热，将原料在螺杆炮筒中高温塑化溶解后以螺杆转速30-60RPM挤出原料；

⑤、从螺杆挤出的原料进入造粒模具后，被分化成细条状，并被自动刀片快速切割成粒径约为0.1-0.2mm的复合颗粒；

⑥、将复合颗粒放入塑胶干燥机内以80℃-100℃干燥2-3小时；

⑦、将复合颗粒加入塑胶挤出机，经过温度190℃-220℃的高温加热，将复合颗粒在螺杆炮筒中高温塑化溶解，螺杆转速30-60 RPM挤出原料；

⑧、从螺杆挤出的原料经过蜂窝状的挤出模具后，再进入内锥形的不锈钢挤出模具而挤出成型的塑胶线条；

⑨、塑胶线条进入6米长的10℃-15℃的存有冰水的水槽，充分冷却成型线材；

⑩、线条进入牵引机卷起，通过牵引拉力固定线材的大小直径；

?、牵引机出来后定形的线材，进入双轮储线架，缓冲及储藏牵引出线材；

?、储线架出来的线材进入卷线机，在线盘中自动收卷成成品。