[发明专利]一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法和应用。所述3D打印用高强度耐磨尼龙复合材料，由如下重量份数的组分组成：尼龙树脂60～80份，特殊层间粘合力促进剂5～18份，抗氧剂0.1～0.8份，表面处理增强纤维10~35份，耐磨改性剂2~12份，分散剂0.1～1份；所述特殊层间粘合力促进剂为热熔胶或压敏胶；所述尼龙树脂和特殊层间粘合力促进剂在230℃的熔融指数之差不大于60g/10min。本发明提供的3D打印用高强耐磨尼龙复合材料具有耐高温、力学性能优良、高强度、高耐磨和层间粘合力强的的优点，可广泛推广应用于FDM技术领域。

技术领域

本发明属于3D打印材料技术领域，具体涉及一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

随着3D打印技术的不断发展，3D打印材料已从最初的塑料、光敏树脂、橡胶类材料扩展到金属、陶瓷、碳纤维等材料。在塑料领域，3D打印耗材仍以PLA、ABS、PA、PETG、TPU等材料为主，随着FDM技术应用的不断深入，从最初的教育领域慢慢渗透到工业辅助夹具、工业产品零部件等方面的应用，市场对材料的高性能化越来越强烈，尤其FDM技术在工业设备及相关零部件方面的应用，其需要材料能承受130℃以上的高温，且具有高强度、高耐磨等需要。

专利CN 106433108 A公开了一种3D打印机用耐高温尼龙丝材，该耐高温尼龙打印材料制备过程为：将尼龙树脂、改性有机蒙脱土、抗氧剂、润滑剂等经双螺杆挤出机造粒，再用单螺杆拉丝；虽然材料的耐热性、力学性能得到了有效提高，但复合材料打印底板温度偏高，不具有底表面摩擦系数功能。

专利CN 104448805 A公开了一种用于3D打印的高强尼龙基复合材料及其制备方法，该高强度尼龙基复合材料及其制备方法为：尼龙树脂、无碱玻璃纤维、抗氧剂等助剂混合，再经双螺杆挤出造粒，再单螺杆挤出拉丝，虽然材料的耐热性、力学性能得到了有效提高，但无碱玻璃纤维添加量达到10份以上，添加量偏高，特殊层间粘合力的情况下，FDM打印模型的层间粘合力会显著下降，打印工艺不当容易出现层间开裂问题，且无碱玻璃纤维粒径偏大，容易出现打印堵头等问题，严重影响打印的成功率。

专利CN 104086983 A公开了一种石墨烯/尼龙复合材料及其制备方法，该尼龙复合材料为：尼龙粉末、石墨烯、流动助剂、抗氧剂等通过反应釜沉淀反应的方法得到石墨烯/尼龙复合尼龙粉末材料。该复合材料具有高的硬度、抗拉强度和弯曲强度，但该尼龙复合粉末材料只能用于SLS激光烧结技术，该技术设备和维护成本极高，影响3D打印技术的推广。

因此，开发一种耐高温、力学性能优良、高强度、高耐磨和层间粘合力强的3D打印耗材，以满足FDM技术的应用需求具有重要的研究意义和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中3D打印耗材无法兼具耐高温、力学性能优良、高强度、高耐磨和层间粘合力强的性能，限制了其在FDM技术领域的应用的缺陷和不足，提供一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料。本发明提供的3D打印用高强耐磨尼龙复合材料具有耐高温、力学性能优良、高强度、高耐磨和层间粘合力强等优点，可广泛推广应用于FDM技术领域。

本发明的另一目的在于提供上述3D打印用高强耐磨尼龙复合材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述3D打印用高强耐磨尼龙复合材料在3D打印中的应用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种3D打印用高强耐磨尼龙复合材料，由如下重量份数的组分组成：

尼龙树脂60～78份，

特殊层间粘合力促进剂3.5～18份，

抗氧剂0.1～0.8份，

表面改性增强纤维10～35份，

耐磨改性剂2～12份，