[发明专利]3D打印用改性尼龙复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种3D打印用改性尼龙复合材料及其制备方法，属于3D打印材料技术领域。该3D打印用改性尼龙复合材料包括按照质量百分比计的如下组分：改性尼龙切片85%‑92%、改性金刚石微粉5%‑9%、铈土粉1%‑4%、相容剂1%‑3%，各组分之和总计为100%。本发明通过对金刚石微粉进行进一步改进，将聚酰胺树脂微粉附着在金刚石微粉表面，并配合相容剂，有效提高了金刚石微粉及铈土粉与改性尼龙原料的相容性，从而提高了3D产品的堆积密度；本发明制得的3D打印用改性尼龙复合材料具有较长的凝固时间，用其制得的3D产品的堆积密度比较大，层与层之间的粘结力度强，稳定性好。

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打印用改性尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，它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，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印有许多不同的方式，其区别主要是打印材料的不同，3D打印常用的材料主要有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢及镀银镀金橡胶类材料等。一般熔融沉积式所用的基材主要是热塑性塑料，一般为了增强3D打印产品的成型稳定性，会对热塑性塑料进行改性，从而进一步提高3D打印产品的质量。

而现有的熔融沉积式3D打印所用的尼龙塑料存在以下不足：第一，凝固时间过短，导致层与层之间的粘结稳定性降低，甚至会导致产品上出现细孔；第二，堆积密度较低，产品强度不佳；第三，对尼龙原料的改进方法比较复杂，添加较多种类助剂，不利于生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种3D打印用改性尼龙复合材料及其制备方法，该3D打印用改性尼龙复合材料具有较长的凝固时间，用其制得的3D产品的堆积密度比较大，层与层之间的粘结力度强，稳定性好。

本发明采用如下技术方案：

3D打印用改性尼龙复合材料，包括按照质量百分比计的如下组分：改性尼龙切片85%-92%、改性金刚石微粉5%-9%、铈土粉1%-4%、相容剂1%-3%，各组分之和总计为100%。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中所述改性尼龙切片为改性尼龙切片1010和改性尼龙切片PA12的混合物，改性尼龙切片1010和改性尼龙切片PA12的质量比为2：1。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中所述改性金刚石微粉按照以下方法制得：将金刚石微粉用乙醇润湿，加入偶联剂，再加入聚酰胺树脂乳液，真空加热搅拌除去乙醇，过500-600目筛，即得所述改性金刚石微粉。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中所述金刚石微粉的粒径为1-3.5μm。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中每100g金刚石微粉用5-8g乙醇润湿。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560，其加入量为金刚石微粉质量的1%-2%，所述聚酰胺树脂乳液的加入量为金刚石微粉质量的0.5%-1.2%。

更近一步地，所述的3D打印用改性尼龙复合材料，其中所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。

本发明还提供一种所述的3D打印用改性尼龙复合材料的制备方法，步骤如下：按照所述质量配比，将改性尼龙切片、改性金刚石微粉、铈土粉和相容剂混合搅拌均匀，送入双螺杆挤出机于250-260℃下挤出，即得所述3D打印用改性尼龙复合材料。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：