[发明专利]一种低温低翘曲的ASA 3D打印线材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低温低翘曲的ASA 3D打印线材及其制备方法。该方法按质量比以ASA 55‑70树脂为原料，添加弹性体‑芳纶浆粕复合物20‑35、增容剂3‑12、增粘剂3‑8、抗氧剂0.2‑1和石蜡油0.2‑1，通过干燥去湿、物料混合、熔融共混、挤出定型和牵引收卷制成低温低翘曲的ASA 3D打印线材。该线材在较低底板温度条件下成型不产生收缩翘曲现象，同时具有优异的机械性能、良好的粘结性能和优良的耐候性，适用领域广，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种低温低翘曲的ASA 3D打印线材及其制备方法。

背景技术

增材制造又称3D打印，是一种集合数字软件、机械和材料多学科为一体的新型制造技术。它以材料堆积成型为特点，广泛应用于医疗、教育、军工等领域。熔融沉积成型作为3D打印的主流技术之一，由于其具有成本低廉、低温成型、操作安全等特性备受人们瞩目。

树脂是由苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯橡胶聚合得到的嵌段共聚物，该材料不仅具有优越的加工性能、机械性能和耐化学腐蚀性，同时还具有良好的耐候性能。但是，ASA树脂在熔融沉积成型过程中，由于3D打印开放成型方式，缺少模具保压定型作用，容易产生收缩翘曲现象，这会严重影响打印试样的尺寸和精度，继而造成打印失败。现有技术情况下主要通过提高底板温度（≥100℃）来克服收缩翘曲现象，这会提高打印成本和增加安全风险，不利于ASA材料的应用和推广。此外，3D打印为材料叠加制造，会形成界面作用力较弱的熔接痕，容易导致试样产生开裂现象，从而影响制件外观和用途。因此，着力解决上述不足对拓宽ASA材料在3D打印中的应用，其意义不言而喻。

中国专利CN104448598A公开了一种通过添加无机粉体和竹粉制备ASA 3D打印复合材料，该专利通过加入无机粉体和竹粉提高和优化了材料的质量稳定性和成型工艺流动性，同时降低了喷嘴打印温度，但该专利并未考虑到加入无机材料可能带来的不足，譬如裂化材料韧性、造成层间应力开裂、降低喷嘴寿命等等；与此同时，该专利并未对收缩翘曲现象进行有效解决，更未涉及较低底板温度下打印成型而不产生收缩翘曲现象。

发明内容

基于上述背景和问题，本发明的目的在于提供一种低温低翘曲的ASA 3D打印线材及其制备方法,该方法以ASA树脂为原料，通过添加弹性体-芳纶浆粕复合物、增容剂以及增粘剂进行改性制备得到具有低温低翘曲的ASA 3D打印线材,本发明制得的ASA 3D打印线材在较低底板温度条件下成型不产生收缩翘曲现象，同时具有优异的机械性能、良好的粘结性能和优良的耐候性，适用领域广，具有较高的应用价值。

本发明的上述效果是通过如下技术方案实现的：一种低温低翘曲的ASA 3D打印线材，组分按重量百分比由ASA树脂55~70%、弹性体-芳纶浆粕复合物20~35%、增容剂3~12%、增粘剂3~8%、抗氧剂0.2~1%、石蜡油0.2~1%组成。

进一步：所述的ASA树脂中的丙烯酸酯橡胶含量为40~60%。

进一步：所述的弹性体-芳纶浆粕复合物中的弹性体由自乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物（EMMA）、热塑性聚氨酯弹性体（TPU）一种或一种以上以任意混合比混合而成。

进一步：所述的弹性体-芳纶浆粕复合物中弹性体与芳纶浆粕的质量比为0.5:1~3:1。

进一步：所述的增容剂由苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SGMA)、乙烯-丙烯酸正丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(E-BA-GMA)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸缩水甘油酯（SAG）一种或一种以上以任意混合比混合而成。

进一步：所述的增粘剂由松香树脂、萜烯树脂、古马隆-茚树脂、C5石油树脂、C9石油树脂一种或一种以上以任意混合比混合而成。