[发明专利]一种ABS合金材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种ABS合金材料及其制备方法与应用。本发明ABS合金材料包括以下重量份的组分：ABS树脂50‑70份，EVA树脂15‑45份，SMMA树脂5‑15重量份，助剂0‑0.8重量份。本发明ABS合金材料具有较高的韧性和光泽度，并且在低温下，如170～180℃，具有较高的熔体流动速率，适用于低温打印，如用作儿童3D打印笔的耗材。

技术领域

本发明属于塑料领域，涉及一种ABS合金材料及其制备方法与应用。

背景技术

3D打印技术是20世纪80年代后期兴起的特殊制造技术，主要包括熔融沉积成型(FDM)、光固化成型(SLA)、选择性激光烧结成型(SLS)、分层实体制造(LOM)等类型技术。其中，FDM技术因不需要模具、可选材料多、制造方法灵活、成本低廉等优点，是目前应用最为广泛的一种3D打印技术。在FDM3D打印材料方面，较常用的有聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯(PC)等热塑性材料，其中，ABS材料因具有较好的成型性和机械性能，且价格低廉，而成为应用最广泛的FDM 3D打印热塑性材料。

但是，由于ABS加工温度一般在200℃以上，不适用于需要低温打印的场合，例如儿童3D打印笔，如果打印温度太高，导致笔头容易烫伤儿童。另外，ABS用作儿童3D打印笔的耗材，通常需要有较好的韧性和光泽度，以确保使用过程安全性高，产品色彩艳丽。

因此有必要开发一种可低温打印且高韧性和高光泽度的ABS材料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种ABS合金材料及其制备方法与应用，以使ABS合金材料在低温下(如170～180℃)具有较高熔体流动速率的同时，还具有较高韧性和较高光泽度，能用作低温3D打印的耗材。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种ABS合金材料，其包括以下重量份的组分：ABS树脂50-70份，EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物)树脂15-45重量份，SMMA(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)树脂5-15份，助剂0-0.8重量份。

所述ABS合金材料在ABS树脂中引入特定用量的EVA树脂，使其在低温下(如170～180℃)具有更好的熔融性，如熔体流动速率≥2g/10min(测试标准GB/T 3682-2000，测试条件170℃、10kg)；同时引入特定用量的SMMA树脂，使其光泽度≥70，从而能够满足儿童3D打印笔对耗材熔融性(最高打印温度170～180℃)和光泽度的要求，同时所述ABS合金材料还具有较高的韧性，如悬臂梁缺口冲击强度(A型缺口)在5kJ/m²以上。

优选地，所述ABS树脂的熔体流动速率为30-70g/10min，熔体流动速率测试标准GB/T 3682-2000，测试条件220℃、10kg。当ABS树脂的熔体流动速率小于30g/10min时，所得ABS合金材料在170～180℃下的熔体流动速率较低；当ABS树脂的熔体流动速率大于70g/10min时，所得ABS合金材料的抗冲击强度较低。

优选地，所述EVA树脂中VA(醋酸乙烯酯)的重量含量为18-28％。当EVA树脂中VA的重量含量低于18％时，EVA容易结晶，与ABS相容性不好，所得ABS合金材料抗冲击强度偏低；当EVA树脂中VA的重量含量大于28％时，所得ABS合金材料光泽度偏低。EVA树脂中VA的重量含量可参考以下标准进行测试：GBT31984-2015光伏组件用乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯酯含量测试方法热重分析法。

优选地，所述EVA树脂的熔体流动速率为20-41g/10min，熔体流动速率测试标准GB/T 3682-2000，测试条件190℃、2.16kg。当EVA树脂的熔体流动速率低于20g/10min时，所得ABS合金材料的熔体流动速率和光泽度较低；当EVA树脂的体流动速率高于41g/10min时，所得ABS合金材料的抗冲击强度偏低。