[发明专利]一种高韧性低吸水的PA6 3D打印材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高韧性低吸水的PA6 3D打印材料，以PA6树脂为原料，并添加OBC树脂、水分子转移剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂和硬脂酸。本发明制备的3D打印材料具有良好的冲击韧性和较低的吸水率。该材料成型的制件无收缩翘曲现象，成型精度高。另外，该材料制备成本低廉，适宜产业制备，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高韧性低吸水的PA6 3D打印材料及其制备方法，属高分子材料技术领域。

背景技术

3D打印是一种通过计算机切片软件将三维模型转化为数字代码，再控制3D打印机执行数字代码，最后运用粉末状金属或塑料凳可粘结材料进行逐层打印的方式来构造实体的技术。目前，3D打印已广泛应用于工业设计、教育、医疗和汽车等领域。

尼龙6(PA6)树脂作为一种常见的工程塑料，具有良好的加工性能、耐疲劳性能和耐化学药品腐蚀等优点，在机械零件、汽车等领域有着广泛的应用。但是，该材料同样也存在着冲击强度较低、吸水率高等不足，作为3D打印材料，在牵丝过程中容易造成线材断裂，不利于实际生产。另外，高吸水率容易使材料在3D打印挤出喷丝过程中产生气泡现象，严重影响3D打印成型过程和制品精度。

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具有高韧性、吸水率低、耐收缩翘曲和粘结性的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：

一种高韧性低吸水的PA6 3D打印材料，按重量百分比计，包括PA6树脂55～75％、OBC树脂15～30％、水分子转移剂3～10％、相容剂3～8％、增粘剂2～6％、抗氧剂0.2～1％和硬脂酸0.5～2％。

作为本发明的一种优选方式，所述水分子转移剂包括无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙中的至少一种。

作为本发明的一种优选方式，所述相容剂包括乙烯接枝马来酸酐、乙烯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，所述乙烯接枝马来酸酐中马来酸酐接枝率为1～5％，所述乙烯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1～4％，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为0.5～3％。

作为本发明的一种优选方式，所述增粘剂包括松香树脂、古马隆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，所述抗氧剂包括巴斯夫的抗氧剂1076、巴斯夫的抗氧剂1010和巴斯夫的抗氧剂1098中的至少一种。

本发明还提出一种高韧性低吸水的PA6 3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将PA6树脂、OBC树脂、水分子转移剂、相容剂、增粘剂、抗氧剂和硬脂酸分别干燥，将干燥后的组分按如下重量百分比配比称量：PA6树脂55～75％、OBC树脂15～30％、水分子转移剂3～10％、相容剂3～8％、增粘剂2～6％、抗氧剂0.2～1％和硬脂酸0.5～2％；

步骤2：将称量后的PA6树脂和水分子转移剂放入连续密炼机进行混炼造粒，得到混合颗粒，加工温度170～210℃；

步骤3：将步骤2得到的混合颗粒与OBC树脂、相容剂、增粘剂、抗氧剂和硬脂酸在双螺杆挤出机熔融挤出造粒，得到共混颗粒，加工温度180～220℃；

步骤4：将步骤3制备的共混颗粒通过单螺杆线材机牵引成型，得到3D打印材料，加工温度180～220℃。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：