本發(fā)明屬于3d打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種摻碳纖維納米片及二氧化鈦納米顆粒的3d打印用改性abs材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
3d打印(3dp)即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。
3d打印通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型，后逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術(shù)打印而成的零部件。該技術(shù)在珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程和施工(aec)、汽車，航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、槍支以及其他領(lǐng)域都有所應(yīng)用。
3d打印存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于以可用的材料的方式，并以不同層構(gòu)建創(chuàng)建部件。3d打印常用材料有尼龍玻纖、聚乳酸、abs樹脂、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍氧化鋁、鍍金、橡膠類材料。
其中，abs樹脂是最早用于熔融沉積成型(fdm)技術(shù)的材料，該材料的打印溫度為210-260℃，玻璃化轉(zhuǎn)化溫度為105℃，其具有很多優(yōu)點(diǎn)，如強(qiáng)度較高，韌性較好，耐沖擊，絕緣性號，抗腐蝕，耐低溫，然而abs打印時需要加熱，同時該材料遇冷收縮性很明顯，容易出現(xiàn)翹曲、開裂等質(zhì)量問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備方法簡單，制備得到的改性abs材料性能優(yōu)異的摻碳纖維納米片及二氧化鈦納米顆粒的3d打印用改性abs材料的制備方法。
本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不易出現(xiàn)翹曲、開裂，遇冷收縮性能得到顯著改善的摻碳纖維納米片及二氧化鈦納米顆粒的3d打印用改性abs材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于提供一種摻碳纖維納米片及二氧化鈦納米顆粒的3d打印用改性abs材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為將干燥后的sbs和abs與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，加熱后螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
本發(fā)明進(jìn)一步包括以下優(yōu)選的技術(shù)方案：
優(yōu)選的方案中，sbs和abs的質(zhì)量比為1-5：5-10。
sbs和abs的質(zhì)量比進(jìn)一步優(yōu)選為2-4：6-8。
優(yōu)選的方案中，相對100質(zhì)量份abs，碳纖維納米片的加入量為1-5份。
優(yōu)選的方案中，相對100質(zhì)量份abs，玻璃纖維的量為5-20份。
優(yōu)選的方案中，相對100質(zhì)量份abs，玻璃纖維的量為5-10份。
優(yōu)選的方案中，相對100質(zhì)量份abs，二氧化鈦納米顆粒的加入量為1-5份，其粒徑為0.1-5nm。
優(yōu)選的方案中，所述玻璃纖維為納米級玻璃纖維，其直徑為10-100nm。
優(yōu)選的方案中，相對100質(zhì)量份abs，所述表面活性劑的加入量為1-5份。
優(yōu)選的方案中，所述加熱溫度為150-250℃。
所述干燥溫度優(yōu)選為50-80℃，干燥方式為真空干燥。
上述制備方法所制備得到的摻碳纖維納米片及二氧化鈦納米顆粒的3d打印用改性abs材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
1、3d打印用abs材料中，單純添加玻璃纖維易造成各項(xiàng)異性，使材料的熱傳導(dǎo)能力不均勻。且纖維與纖維之間一般是點(diǎn)接觸，不利于熱量傳輸。添加一定比例的高導(dǎo)熱碳纖維納米片和二氧化鈦納米顆粒，碳纖維納米片和二氧化鈦納米顆粒分散并吸附在纖維表面，呈現(xiàn)點(diǎn)-線-面接觸，增強(qiáng)了復(fù)合材料內(nèi)部的導(dǎo)熱通道，同時由于納米材料的高比表面積，還能增強(qiáng)纖維填料與abs基體之間的界面粘結(jié)力，減小復(fù)合材料內(nèi)部的界面熱阻。
2、通過sbs+abs+玻璃纖維+碳纖維納米片+二氧化鈦納米顆粒的結(jié)合，不僅大大減少了玻璃纖維所需的使用量，且在很大程度上提高了abs材料的性能。
3、翹曲、開裂現(xiàn)象大量減少。
4、遇冷收縮性能得到顯著改善。
5、本發(fā)明所得產(chǎn)品的發(fā)黃現(xiàn)象得到顯著改善。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將sbs和abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs20kg
abs100kg
表面活性劑1kg
玻璃纖維20kg
碳纖維納米片5kg
二氧化鈦納米顆粒4kg
實(shí)施例2
將sbs和abs于50℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，180℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs40kg
abs100kg
表面活性劑1kg
玻璃纖維5kg
碳纖維納米片2kg
二氧化鈦納米顆粒2kg
實(shí)施例3
將sbs和abs于70℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，180℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑2kg
玻璃纖維10kg
碳纖維納米片3.2kg
二氧化鈦納米顆粒3kg
實(shí)施例4
將sbs和abs于75℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs30kg
abs100kg
表面活性劑2kg
玻璃纖維7kg
碳纖維納米片3kg
二氧化鈦納米顆粒2kg
實(shí)施例5
將sbs和abs于50℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，220℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑5kg
玻璃纖維20kg
碳纖維納米片2.5kg
二氧化鈦納米顆粒1kg
實(shí)施例6
將sbs和abs于80℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑5kg
玻璃纖維15kg
碳纖維納米片3kg
二氧化鈦納米顆粒2kg
實(shí)施例7
將sbs和abs于55℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維、碳纖維納米片以及二氧化鈦納米顆粒，混合，250℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑5kg
玻璃纖維8kg
碳纖維納米片5kg
二氧化鈦納米顆粒4kg
對比例1
將sbs和abs于55℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入碳纖維納米片，混合，250℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑5kg
碳纖維納米片10kg
二氧化鈦納米顆粒0.5kg
對比例2
將sbs和abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs20kg
abs100kg
表面活性劑0.5kg
玻璃纖維30kg
二氧化鈦納米顆粒8kg
對比例3
將abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
abs100kg
表面活性劑1kg
玻璃纖維40kg
碳纖維納米片10kg
對比例4
將sbs于50℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，180℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
abs100kg
表面活性劑1kg
玻璃纖維10kg
碳纖維納米片10kg
對比例5
將sbs和abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs200kg
abs100kg
表面活性劑1kg
玻璃纖維20kg
碳纖維納米片0.5kg
對比例6
將sbs和abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs20kg
abs100kg
表面活性劑1.5kg
玻璃纖維20kg
碳纖維納米片0.5kg
對比例7
將sbs和abs于75℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs45kg
abs100kg
表面活性劑10kg
玻璃纖維25kg
碳纖維納米片4kg
對比例8
將sbs和abs于55℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維以及碳纖維納米片，混合，250℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs50kg
abs100kg
表面活性劑5kg
玻璃纖維25kg
碳纖維納米片10kg
對比例9
將sbs和abs于65℃加熱，真空干燥，與表面活性劑混合均勻；然后加入玻璃纖維，混合，200℃加熱后通過螺桿擠出，干燥，得到改性后的abs材料。
其中，
sbs20kg
abs100kg
表面活性劑0.5kg
玻璃纖維25kg
以實(shí)施例1-6以及對比例1-8所述產(chǎn)品作為3d打印原料制備得到十批次成品，其翹曲和開裂性能如表1所示：
表1。