[发明专利]一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料及其打印方法

权利要求书

1.一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料，其特征是：所述改性尼龙材料由尼龙树脂基体和增粘成核剂组成；所述增粘成核剂是由离子液体和纳米碳素填料复配而成，所述增粘成核剂中离子液体与纳米碳素填料的质量比为10～40:1；

所述的离子液体由阳离子和阴离子组成，其中阳离子为烷基咪唑离子，其结构式如下：

其中，R₁为甲基或丁基，R₂为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基或异丁基；阴离子为氯离子或溴离子。

2.根据权利要求1所述的一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料，其特征在于，所述改性尼龙材料为打印丝材，直径为1.75mm或3mm，其精度为：线径±0.05mm，圆度±0.05mm；所述打印丝材的熔融指数为1～30g/10min，结晶度<20％，熔融温度<300℃，成形收缩率<1％。

3.根据权利要求1所述的一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料，其特征在于，所述尼龙树脂基体与所述增粘成核剂的质量比为1.5～9:1。

4.根据权利要求1所述的一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料，其特征在于，所述尼龙树脂基体为尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙46、尼龙6T或尼龙9T中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种应用于FDM技术的3D打印的改性尼龙材料，其特征在于，所述纳米碳素填料为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种或多种。

6.如权利要求1～5中任一项所述的一种改性尼龙材料的制备方法，其特征是：

包括以下步骤：

(1)将纳米碳素填料和离子液体混合并机械球磨配制得到增粘成核剂；

(2)再将所述增粘成核剂与尼龙树脂基体共混，然后经双螺杆挤出机熔融挤出后空气冷却造粒；

(3)粒料干燥后挤出加工成打印丝材。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，机械球磨采用球磨机，转速为100～600转/分，球磨时间0.5～4小时。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，共混采用高速混合机，转速为400～1000转/分，时间1～10分钟；双螺杆挤出机的挤出温度为220～350℃，机头205～330℃，双螺杆挤出机转速为100～1000转/分。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，干燥是用真空烘箱在100～130℃的温度下干燥2～4小时；挤出加工的挤出温度为：200～320℃，机头190～300℃。

10.如权利要求1～5中任一项所述的一种改性尼龙材料的3D打印方法，其特征是：用FDM成形设备先将打印丝材按ISO标准进行逐层沉积并堆积打印成产品，再将所得产品在去离子水中超声清洗0.5～4小时后，放入真空烘箱100～130℃干燥热处理2～4小时；

所述打印的工艺参数：打印温度200～300℃，打印速度20～200mm/s，打印厚度0.1～0.5mm。