[发明专利]一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法

说明书

本发明属于FDM成形领域，并公开了一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法。其原材料按照质量份计包括：80～100份丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯原料，2～10份颜料，0.4～2份偶联剂，0～10份相容剂，0.4～1.5份加工助剂和0.1～0.5份抗氧剂，其中，所述颜料用于改变所述复合材料的颜色。本发明还公开了上述复合材料通过将上述原料混合后劲双螺杆改性造粒，再经单螺杆挤出成形的制备方法。通过本发明，制备的免喷涂ABS复合材料实现采用FDM成形方式制造出具有金属色、仿木、仿石等颜色的零件，扩大现有ABS材料的颜色范围，增加其应用程度，免去了喷涂流程，提高了生产效率并具有绿色环保的优点。

技术领域

本发明属于FDM成形领域，更具体地，涉及一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法。

背景技术

熔融沉积(Fused Deposition Modeling，FDM)是广为人知的一种增材制造方式，常见于3D打印培训机构等一些面向于大众的场合。由于其原理相对简单，设备较小，仅仅需要购买打印耗材就能长期使用，维护成本也较小，FDM式打印机在广大创客空间中均有出现。原理上只要想得到，均可以快速制作出实物，在办公室内就可以迅速让想法得到实现，因此受到了大量的追捧。

FDM成形方式中使用最多的材料为PLA，ABS，PC，TPU等，在这，些材料中，ABS材料价格便宜，经久耐用，稍有弹性，质量轻，容易挤出，综合性能良好，是3D打印材料中最稳定的一种材质等特点而受到较广泛应用。ABS塑料由丙烯腈20％-30％，丁二烯6％-30％，苯乙烯45％-70％，构成的三元共聚物，每一组分赋予ABS不同的性能，并表现出很好的协同作用。丙烯腈使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，丁二烯使其具有高弹性和韧性，苯乙烯使其具有表面高光泽性、易着色性和易加工性。

通用级ABS树脂外观为乳白色，无法满足实际应用中各种颜色的需求。采用传统的喷涂工艺：预处理，喷涂，固化，清理造成成本高，生产流程长，效率低，良品率低，非环保，污染环境，对操作者健康造成损害，安全风险大，而且难循环使用，和FDM成形方式的快速个性化定制不符，总之，现有技术中缺乏一种免喷涂的适用于FDM的的ABS复合材料。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法，通过在在ABS中添加颜料形成复合材料，该复合材料的颜色可通过调节加入颜料的颜色进行改变，当该复合材料应用在FDM打印中时，即可打印出不同颜色的产品，免除后续的喷涂工艺，实现产品颜色的定制。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种适用于FDM的免喷涂ABS复合材料及制备方法，其特征在于，其原料按照质量份计包括：80～100份丙烯腈-丁二烯-苯乙烯原料，2～10份颜料，0.4～2份偶联剂，0～10份相容剂，0.4～1.5份加工助剂和0.1～0.5份抗氧剂，其中，所述颜料用于改变所述复合材料的颜色。

进一步优选地，所述颜料优选粒径为100目～400目的金，银，铜，铝，铁，硅，木粉，云母粉，色母粉末中的一种或几种，材料的加入会和ABS材料均匀混合，使得打印出的零件具有相应的金属颜色，100目到400目粒径粉末的选择有利于保证打印零件颜色的最佳表现效果，较大粒径的粉末会使得零件的表面看起来有颗粒感，而较小粒径的粉末很容易黏附在ABS材料的表面，很难做到让粉末在ABS材料中均匀混合。

进一步优选地，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯中各单体的质量百分比含量优选为20％～30％丙烯腈，6％～30％丁二烯和45％～70％苯乙烯，丙烯腈使得材料耐化学腐蚀，耐热，丁二烯使得材料具有高弹性和韧性，苯乙烯使得材料具有热塑性材料的加工塑性。

进一步优选地，所述偶联剂优选为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂中的一种或几种，所述的偶联剂和ABS材料进行反应而结合，同时水解而与无机粉末结合，将无机粉末和ABS材料结合起来。