[发明专利]一种抗收缩高强度的PA6 3D打印材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗收缩高强度的PA6 3D打印材料，其特征在于：按重量百分比计，包括PA6树脂50～75％、PMMA树脂15～30％、有机化蒙脱土3～8％、相容剂3～8％、增粘剂2～6％、热稳定剂0.5～2％、抗氧剂0.5～2％和白油0.5～2％。本发明能够改善PA6材料翘曲和开裂现象，增强强度，进一步降低吸水率。

技术领域

本发明涉及一种抗收缩高强度的PA6 3D打印材料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术，该技术目前已广泛应用于工业设计、航空航天和教育教学等领域。

PA6树脂是一种综合性能优异的工程塑料，广泛应用于汽车、航空航天、通用机械和电子电器等领域。但是，该材料在3D打印技术成型过程中，由于其开放式成型和层层粘结制造，容易导致材料产生收缩翘曲和开裂现象，影响成型制件的精度和机械性能。另外，PA6分子链中的-NHCO-结构容易与空气中水分子形成氢键，导致吸水率增大，造成出丝不畅，影响成型过程。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够降低吸水率、增强强度、改善翘曲和开裂现象的3D打印材料，本发明的另一目的在于提出该3D打印材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种抗收缩高强度的PA6 3D打印材料，其特征在于：按重量百分比计，包括PA6树脂50～75％、PMMA树脂15～30％、有机化蒙脱土3～8％、相容剂3～8％、增粘剂2～6％、热稳定剂0.5～2％、抗氧剂0.5～2％和白油 0.5～2％。

作为本发明的一种优选方式，所述有机化蒙脱土的有机基团中含有羟基、羧基、酯基中的至少一种。

作为本发明的一种优选方式，所述相容剂包括乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐、乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种。

作为本发明的一种优选方式，所述乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐中，马来酸酐接枝率为0.5～3.5％，所述乙烯-辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯中，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝率为1～5％，所述乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝率为0.5～3％。

作为本发明的一种优选方式，所述增粘剂包括C5石油树脂、C9石油树脂和萜烯树脂中的至少一种。

作为本发明的一种优选方式，所述热稳定剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸镁中的至少一种。

作为本发明的一种优选方式，所述抗氧剂包括巴斯夫的抗氧剂168、巴斯夫的抗氧剂1010和武汉丰泰威远科技有限公司的抗氧剂CA中的至少一种。

一种抗收缩高强度的PA6 3D打印材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：将PA6树脂、PMMA树脂、有机化蒙脱土、相容剂、增粘剂、热稳定剂和抗氧剂分别干燥，将干燥后的组分按如下重量百分比配比称量： PA6树脂50～75％、PMMA树脂15～30％、有机化蒙脱土3～8％、相容剂3～8％、增粘剂2～6％、热稳定剂0.5～2％、抗氧剂0.5～2％和白油0.5～2％；

步骤2：将称量后的PMMA树脂和有机化蒙脱土放入连续密炼机进行混炼造粒，得到PMMA/有机化蒙脱土混合颗粒，加工温度180～220℃；

步骤3：将PA6树脂、PMMA/有机化蒙脱土混合颗粒、相容剂、增粘剂、热稳定剂、抗氧剂和白油在双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得到共混颗粒，加工温度190～230℃；