一種磁性的3d打印用abs/pla復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其由以下重量份計的原料組成:聚乳酸40~50份、本體法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯?丙烯腈?甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、復(fù)合填料5~10份、磁性復(fù)合材料15~30份;所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3:2組成;所述復(fù)合填料由石墨烯/ SiO2復(fù)合填料與石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料按重量比3:1組成。通過多次試驗獲得科學(xué)配比,制得的所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能,而且具有最佳的磁性能,進一步拓寬了3D打印材料的應(yīng)用范圍;解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以兼顧機械力學(xué)性能與磁性能的問題。
【專利說明】
一種磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域,特別是一種具有磁性的用于3D打印的ABS/PLA復(fù)合材 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 3D打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù),實際上是快速成型領(lǐng)域的一種新興技術(shù),它是一 種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運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)?;驹硎钳B層制造,逐層增加材料來生成三維實體的技術(shù)。目前,3D打 印技術(shù)主要被應(yīng)用于產(chǎn)品原型、模具制造以及藝術(shù)創(chuàng)作、珠寶制作等領(lǐng)域,替代這些傳統(tǒng)依 賴的精細加工工藝。另外,3D打印技術(shù)逐漸應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物工程、建筑、服裝、航空等領(lǐng) 域,為創(chuàng)新開拓了廣闊的空間。
[0003] 目前,當(dāng)前能用于3D打印的磁性材料非常罕見,而磁性材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用 已十分廣泛,而且現(xiàn)有磁性3D打印用復(fù)合材料的機械力學(xué)性能與磁性能難以同時優(yōu)化,該 問題依然是本領(lǐng)域最具有挑戰(zhàn)性的課題之一,也是磁性3D打印用復(fù)合材料推廣應(yīng)用急迫需 要解決的問題之一。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合 材料,進一步提高復(fù)合材料的機械力學(xué)性能與磁性能。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn): 一種磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其由以下重量份計的原料組成:聚乳酸40~50 份、本體法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物 5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、復(fù)合填料5~10份、磁性復(fù)合材料15~30份;所述磁 性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3 :2組成;所述復(fù) 合填料由石墨烯/ Si02復(fù)合填料與石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料按重量比3:1組成; 所述ABS/PLA復(fù)合材料制備方法如下: (1) 預(yù)處理聚乳酸原料:將聚乳酸原料(D,L-聚乳酸原料,重均分子量10萬)粉碎成300 目粉末,分散于純水中,超聲(功率200~300W) 1小時后,邊超聲邊微波輻照(2500~3000MHz, 溫度控制在80~90°C )1小時;停止超聲及微波輻照,洗滌,出料,干燥,即得預(yù)處理聚乳酸; (2) 制備PLA/填料母粒:將復(fù)合填料超聲攪拌(300~500KW超聲震動和1000~1400r/min 離心速度攪拌)分散于純水中,得復(fù)合填料溶液,備用;在加熱溫度(50~60°C)下,將一半預(yù) 處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第一份、第二份聚乳酸溶液, 備用;恒溫狀態(tài)(50~60°C)下,邊高速攪拌(1000~1400r/min)邊超聲(功率300~500KW)第一 份聚乳酸溶液,滴加復(fù)合填料溶液,超聲攪拌30~60min;繼續(xù)滴加第二份聚乳酸溶液,超聲 攪拌30~60min,得到填料聚乳酸混合液;將填料聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中, 以200~300ml/min的速度將填料聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/填料母 粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑為0.5~0.7mm,干燥空氣流速在30~35m3/h,溫度120~160 °C; (3)制備PLA/磁粉母粒:將磁粉復(fù)合材料超聲攪拌(300~500KW超聲震動和1000~1400r/ min離心速度攪拌)分散于純水中,得磁粉復(fù)合物溶液,備用;在加熱溫度(50~60°C)下,將另 一半預(yù)處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第三份、第四份聚乳酸 溶液,備用;恒溫狀態(tài)(50~60°C)下,邊高速攪拌(1000~1400r/min)邊超聲(功率300~500KW) 第三份聚乳酸溶液,滴加磁粉復(fù)合物溶液,超聲攪拌30~60min;繼續(xù)滴加第四份聚乳酸溶 液,超聲攪拌30~60min,得到磁粉聚乳酸混合液;將磁粉聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯 備槽中,以200~300ml/min的速度將磁粉聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/ 磁粉母粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑為0.5~0.7mm,干燥空氣流速在30~35m 3/h,溫度 120 ~160°C; (4 )PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與本體法ABS、乳液法ABS、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯 酸縮水甘油酯共聚物、丁基三苯基溴化膦混合,經(jīng)雙螺桿擠出機于185°C下進行熔融共混, 制備出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型機制造改性的3D打印用ABS/PLA 磁性復(fù)合材料。
[0006] 在本發(fā)明中,所述有機溶劑由丙酮、丁酮、2-戊酮、3-戊酮、環(huán)戊酮、甲基異丙基甲 酮、四氫呋喃和二氧六環(huán)中的至少一種構(gòu)成。
[0007] 在本發(fā)明中,所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成: 聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯 共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料24份。
[0008] 在本發(fā)明中,所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成: 聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯 共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料30份。
[0009] 在本發(fā)明中,所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成: 聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯 共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料15份。
[0010]在本發(fā)明中,所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成: 聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯 共聚物5份、丁基三苯基溴化膦0.02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料20份。
[0011]本發(fā)明具有如下有益效果: 通過多次試驗獲得科學(xué)配比,制得的所述磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料不僅具有 優(yōu)異的力學(xué)性能,而且具有最佳的磁性能,進一步拓寬了 3D打印材料的應(yīng)用范圍;解決了現(xiàn) 有技術(shù)中難以兼顧機械力學(xué)性能與磁性能的問題。
【具體實施方式】 [0012] 在本發(fā)明中, (1)石墨烯由以下方法制得:取一定量酸素石墨,在空氣中1000 °C處理2小時,然后在8% H2的氮氫混合氣中1100°C原位還原處理1.0小時,再加入質(zhì)量比3%的聚乙二醇酯和質(zhì)量比 5.0%的四羧酸二酐二萘,與水配成濃度為82.0%的漿體,先在功率為700W的超聲波輔助下進 行4000轉(zhuǎn)/min球磨10小時,再調(diào)整至300W超聲波下進行2000轉(zhuǎn)/min球磨5小時,球磨后經(jīng)高 速離心機10000轉(zhuǎn)/min分離,冷凍干燥,獲得石墨烯固體。
[0013] (2)量子點碳酸鈣,其制備方法可參考中國專利CN103570051B公開的一種微乳液 體系制備納米碳酸鈣量子點的方法,具體是先制備出1~3nm的納米碳酸鈣微乳液,再經(jīng)旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)并干燥制得量子點碳酸鈣粉末。
[0014] (3)石墨烯/Si02復(fù)合填料制備方法如下:將石墨烯超聲攪拌(700KW超聲震動和 1300r/min離心速度攪拌)分散于乙醇中;之后加入一定比例的(4:1)水和氨水,攪拌均勾后 加入正硅酸乙酯與石墨烯的質(zhì)量比為1.6 :1,調(diào)節(jié)pH值為9,反應(yīng)溫度為25°C,反應(yīng)4.2小 時,進行離心并依次用丙酮和去離子水、去離子水清洗3次獲得沉淀;將該沉淀在90°C下干 燥2h,以得到包覆有Si〇2的石墨稀復(fù)合填料。
[0015] (4)石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料的制備方法如下:將1份石墨烯加入100ml去離子水 中,在800kW超聲震動和1300r/min離心速度攪拌下分散200min后制得石墨烯分散液;將73 份量子點碳酸鈣加入500ml去離子水中,在1300kW超聲震動和1500r/min離心速度攪拌下分 散300min后制得碳酸鈣分散液;在100kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加碳酸鈣分散液, 超聲60min,然后抽濾、烘干,制得石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料。
[0016] (5)石墨烯/氧化鐵粉末的制備方法如下:將石墨烯加入100ml去離子水中,在 800kW超聲震動和1300r/min離心速度攪拌下分散200min后制得石墨烯分散液;將氧化鐵粉 末加入100ml去離子水中,在1300kW超聲震動和1500r/min離心速度攪拌下分散300min后制 得氧化鐵分散液;在200kW超聲下往石墨烯分散液中緩慢滴加氧化鐵分散液,超聲90min,然 后抽濾、烘干,制得石墨烯/氧化鐵粉末。所述石墨烯與氧化鐵的質(zhì)量比為1:3,氧化鐵為四 氧化三鐵。
[0017] (6)多壁碳納米管/釹鐵硼粉末的制備方法如下:將多壁碳納米管加入100ml去離 子水中,在800kW超聲震動和1300r/min離心速度攪拌下分散200min后制得多壁碳納米管分 散液;將釹鐵硼粉末加入l〇〇ml去離子水中,在1300kW超聲震動和1500r/min離心速度攪拌 下分散300min后制得釹鐵硼分散液;在200kW超聲下往多壁碳納米管分散液中緩慢滴加釹 鐵硼分散液,超聲90min,然后抽濾、烘干,制得多壁碳納米管/釹鐵硼粉末。所述多壁碳納米 管與釹鐵硼粉末的質(zhì)量比為1: 2。
[0018] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0019] 實施例1 1、 預(yù)處理聚乳酸原料:將聚乳酸原料(D,L-聚乳酸原料,重均分子量10萬)粉碎成300目 粉末,分散于純水中,超聲(功率250W) 1小時后,邊超聲邊微波輻照(2800MHz,溫度控制在85 °C ) 1小時;停止超聲及微波輻照,洗滌,出料,干燥,即得預(yù)處理聚乳酸; 2、 制備PLA/填料母粒:將9.7份復(fù)合填料超聲攪拌(500KW超聲震動和1300r/min離心速 度攪拌)分散于純水中,得復(fù)合填料溶液,備用;在加熱溫度(60°C )下,將22份預(yù)處理聚乳酸 溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第一份、第二份聚乳酸溶液,備用;恒溫狀 態(tài)(60°C)下,邊高速攪拌(1200r/min)邊超聲(功率400KW)第一份聚乳酸溶液,滴加復(fù)合填 料溶液,超聲攪拌60min;繼續(xù)滴加第二份聚乳酸溶液,超聲攪拌60min,得到填料聚乳酸混 合液;將填料聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以300ml/min的速度將填料聚乳酸 混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/填料母粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑為0.6mm, 干燥空氣流速在30m3/h,溫度150°C ;所述復(fù)合填料由石墨烯/ Si02復(fù)合填料與石墨烯/碳酸 鈣復(fù)合填料按重量比3:1組成; 3、 制備PLA/磁粉母粒:將15份磁粉復(fù)合材料超聲攪拌(500KW超聲震動和1300r/min離 心速度攪拌)分散于純水中,得磁粉復(fù)合物溶液,備用;在加熱溫度(60°C)下,將22份預(yù)處理 聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第三份、第四份聚乳酸溶液,備用; 恒溫狀態(tài)(60°C)下,邊高速攪拌(1200r/min)邊超聲(功率500KW)第三份聚乳酸溶液,滴加 磁粉復(fù)合物溶液,超聲攪拌60min;繼續(xù)滴加第四份聚乳酸溶液,超聲攪拌60min,得到磁粉 聚乳酸混合液;將磁粉聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以300ml/min的速度將磁 粉聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/磁粉母粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑 為0.6mm,干燥空氣流速在30m 3/h,溫度150°C ;所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和 多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3:2組成; 4、 將PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與本體法ABS (21.78份,陶氏MAGNUM 213)、乳液法 ABS( 17份,臺灣奇美747)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(5份,SAN-GMA)、 丁基三苯基溴化膦(0.02份,TPB)混合,經(jīng)雙螺桿擠出機于185攝氏度下進行熔融共混,制備 出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型機制造改性的3D打印用ABS/PLA磁性 復(fù)合材料。
[0020] 實施例2 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:步驟2中的磁性復(fù)合材料添加比例改為20 份。
[0021] 實施例3 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:步驟2中的磁性復(fù)合材料添加比例改為24 份。
[0022] 實施例4 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:步驟2中的磁性復(fù)合材料添加比例改為30 份。
[0023] 實施例5 1、 預(yù)處理聚乳酸原料:將聚乳酸原料(D,L-聚乳酸原料,重均分子量10萬)粉碎成300目 粉末,分散于純水中,超聲(功率250W) 1小時后,邊超聲邊微波輻照(2800MHz,溫度控制在85 °C ) 1小時;停止超聲及微波輻照,洗滌,出料,干燥,即得預(yù)處理聚乳酸; 2、 制備PLA/填料母粒:將復(fù)合填料超聲攪拌(500KW超聲震動和1300r/min離心速度攪 拌)分散于純水中,得復(fù)合填料溶液,備用;在加熱溫度(60°C)下,將20份預(yù)處理聚乳酸溶解 于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第一份、第二份聚乳酸溶液,備用;恒溫狀態(tài) (60°C)下,邊高速攪拌(1200r/min)邊超聲(功率400KW)第一份聚乳酸溶液,滴加復(fù)合填料 溶液,超聲攪拌60min;繼續(xù)滴加第二份聚乳酸溶液,超聲攪拌60min;繼續(xù)滴加石墨稀量子 點溶液(所述石墨烯量子點占所述聚乳酸的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%),得到填料聚乳酸混合液; 將填料聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以300ml/min的速度將填料聚乳酸混合 液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/填料母粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑為0.6mm,干燥 空氣流速在30m 3/h,溫度150°C ;所述復(fù)合填料由石墨烯/ Si02復(fù)合填料與石墨烯/碳酸鈣復(fù) 合填料按重量比3:1組成; 3、 制備PLA/磁粉母粒:將4.5份磁粉復(fù)合材料超聲攪拌(500KW超聲震動和1300r/min離 心速度攪拌)分散于純水中,得磁粉復(fù)合物溶液,備用;在加熱溫度(60°C)下,將20份預(yù)處理 聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第三份、第四份聚乳酸溶液,備用; 恒溫狀態(tài)(60°C)下,邊高速攪拌(1200r/min)邊超聲(功率500KW)第三份聚乳酸溶液,滴加 磁粉復(fù)合物溶液,超聲攪拌60min;繼續(xù)滴加第四份聚乳酸溶液;繼續(xù)滴加石墨烯量子點溶 液(所述石墨烯量子點占所述聚乳酸的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%),超聲攪拌60min,得到磁粉聚乳 酸混合液;將磁粉聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以300ml/min的速度將磁粉聚 乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/磁粉母粒;所述噴霧干燥器的噴嘴直徑為 0.6mm,干燥空氣流速在30m 3/h,溫度150°C ;所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多 壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3:2組成; 4、 制備石墨稀改下ABS母粒:在室溫下以1500r/min的轉(zhuǎn)速條件下,向容器中陸續(xù)加入 本體法ABS(21.78份,陶氏MAGNUM 213)、乳液法ABS(17份,臺灣奇美747)及多孔石墨烯(多 孔石墨烯占 ABS總質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)為1%),高速攪拌60min充分混合;將得到的混合物送入 旋轉(zhuǎn)式噴嘴噴霧干燥器進行噴霧干燥,進口溫度185°C,通過噴霧干燥出口快速冷卻得到石 墨烯改性ABS母粒; 5、 將PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與石墨稀改性ABS母粒、苯乙稀-丙稀腈-甲基丙稀酸 縮水甘油酯共聚物(5份,SAN-GMA)、丁基三苯基溴化膦(0.02份,TPB)混合,經(jīng)雙螺桿擠出機 于185攝氏度下進行熔融共混,制備出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型 機制造改性的3D打印用ABS/PLA磁性復(fù)合材料。
[0024] 所述多孔石墨烯的制備方法參照中國專利申請CN104555999A的實施例1;所述石 墨烯量子點的制備方法參照中國專利CN102190296B的實施例5。需要說明的是,制備好石墨 烯量子點,再根據(jù)實際用量超聲攪拌(500KW超聲震動和1200r/min離心速度攪拌)分散于乙 醇中,這僅是一種實施方式,還可以通過其他方式獲得。
[0025] 實施例6 基于實施例5,不同之處在于:所述石墨烯量子點占聚乳酸的質(zhì)量百分數(shù)為0.8%;多孔 石墨烯占 ABS總質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)為0.5%。
[0026] 實施例7 基于實施例5,不同之處在于:所述石墨烯量子點占聚乳酸的質(zhì)量百分數(shù)為1%;多孔石 墨烯占 ABS總質(zhì)量的質(zhì)量百分數(shù)為2%。
[0027] 對比例1 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末 和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3:1組成。
[0028] 對比例2 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末 和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比1:1組成。
[0029] 對比例3 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:所述磁性復(fù)合材料為石墨烯/氧化鐵粉末。
[0030] 對比例4 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:所述磁性復(fù)合材料為多壁碳納米管/釹鐵 硼粉末。
[0031] 對比例5 基于實施例1的制備方法,不同之處僅在于:所述磁性復(fù)合材料為氧化鐵粉末和釹鐵硼 粉末按重量比3:2組成。
[0032] 對比例6 1、將22份PLA和9.7份復(fù)合填料加入密煉機中于185攝氏度下熔融共混,制備PLA/填料 母粒。所述復(fù)合填料由石墨稀/ Si〇2復(fù)合填料與石墨稀/碳酸鈣復(fù)合填料按重量比3:1組 成。
[0033] 2、將22份PLA和15份磁性復(fù)合材料加入密煉機中于185攝氏度下熔融共混,制備 PLA/磁粉母粒。所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重 量比3:2組成。
[0034] 3、PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與本體法ABS(21 · 78份,陶氏MAGNUM 213)、乳液法 ABS( 17份,臺灣奇美747)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(5份,SAN-GMA)、 丁基三苯基溴化膦(0.02份,TPB)混合,經(jīng)雙螺桿擠出機于185攝氏度下進行熔融共混,制備 出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型機制造改性的3D打印用ABS/PLA磁性 復(fù)合材料。
[0035] 對比例7 1、將22份PLA和9.7份復(fù)合填料加入密煉機中于185攝氏度下熔融共混,制備PLA/填料 母粒。所述復(fù)合填料由石墨稀/ Si〇2復(fù)合填料與石墨稀/碳酸鈣復(fù)合填料按重量比3:1組 成。
[0036] 2、將22份PLA和15份磁性復(fù)合材料加入密煉機中于185攝氏度下熔融共混,制備 PLA/磁粉母粒。所述磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重 量比3:2組成。
[0037] 3、PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與本體法ABS(21 · 78份,陶氏MAGNUM 213)、乳液法 ABS( 17份,臺灣奇美747)、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(5份,SAN-GMA)、 石墨烯0.82份、丁基三苯基溴化膦(0.02份,TPB)混合,經(jīng)雙螺桿擠出機于185攝氏度下進行 熔融共混,制備出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型機制造改性的3D打印 用ABS/PLA磁性復(fù)合材料。
[0038]對實施例1~7和對比例1~7進行機械力學(xué)性能和磁性能測試,結(jié)果如下:
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此 而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制,但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方 案,均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其由以下重量份計的原料組成:聚乳酸40~ 50份、本體法ABS20~25份、乳液法ABS10~20份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚 物5~10份、丁基三苯基溴化膦0.01~0.05份、復(fù)合填料5~10份、磁性復(fù)合材料15~30份;所述 磁性復(fù)合材料由石墨烯/氧化鐵粉末和多壁碳納米管/釹鐵硼粉末按重量比3 :2組成;所述 復(fù)合填料由石墨烯/ Si02復(fù)合填料與石墨烯/碳酸鈣復(fù)合填料按重量比3:1組成; 所述ABS/PLA復(fù)合材料制備方法如下: (1) 預(yù)處理聚乳酸原料:將聚乳酸原料粉碎成300目粉末,分散于純水中,超聲1小時后, 邊超聲邊微波輻照1小時;停止超聲及微波輻照,洗滌,出料,干燥,即得預(yù)處理聚乳酸; (2) 制備PLA/填料母粒:將復(fù)合填料超聲攪拌分散于純水中,得復(fù)合填料溶液,備用;在 加熱溫度下,將一半預(yù)處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為二得第一 份、第二份聚乳酸溶液,備用;恒溫狀態(tài)下,邊高速攪拌邊超聲第一份聚乳酸溶液,滴加復(fù)合 填料溶液,超聲攪拌30~60min;繼續(xù)滴加第二份聚乳酸溶液,超聲攪拌30~60min,得到填料 聚乳酸混合液;將填料聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以200~300ml/min的速 度將填料聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/填料母粒; (3) 制備PLA/磁粉母粒:將磁性復(fù)合材料超聲攪拌分散于純水中,得磁性復(fù)合物溶液, 備用;在加熱溫度下,將另一半預(yù)處理聚乳酸溶解于有機溶劑中,得到聚乳酸溶液,一分為 二得第三份、第四份聚乳酸溶液,備用;恒溫狀態(tài)下,邊高速攪拌邊超聲第三份聚乳酸溶液, 滴加磁性復(fù)合物溶液,超聲攪拌30~60min ;繼續(xù)滴加第四份聚乳酸溶液,超聲攪拌30~ 60min,得到磁粉聚乳酸混合液;將磁粉聚乳酸混合液通入噴霧干燥器的貯備槽中,以200~ 300ml/min的速度將磁粉聚乳酸混合液噴射到噴霧干燥器中,干燥得PLA/磁粉母粒; (4 )PLA/填料母粒、PLA/磁粉母粒與本體法ABS、乳液法ABS、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯 酸縮水甘油酯共聚物、丁基三苯基溴化膦混合,經(jīng)雙螺桿擠出機于185°C下進行熔融共混, 制備出具有磁性特性的共連續(xù)ABS/PLA合金,再經(jīng)料條成型機制造改性的3D打印用ABS/PLA 磁性復(fù)合材料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其特征在于,所述磁性的 3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成:聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、 乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦 〇. 02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料24份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其特征在于,所述磁性的 3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成:聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、 乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦 〇. 02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料30份。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其特征在于,所述磁性的 3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成:聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、 乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦 〇. 02份、復(fù)合填料9.7份、磁性復(fù)合材料15份。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性的3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料,其特征在于,所述磁性的 3D打印用ABS/PLA復(fù)合材料由以下重量份計的原料組成:聚乳酸42份、本體法ABS21.78份、 乳液法ABS17份、苯乙烯-丙烯腈-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物5份、丁基三苯基溴化膦
【文檔編號】C08L25/12GK106084698SQ201610612825
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月29日 公開號201610612825.8, CN 106084698 A, CN 106084698A, CN 201610612825, CN-A-106084698, CN106084698 A, CN106084698A, CN201610612825, CN201610612825.8
【發(fā)明人】黎淑娟
【申請人】佛山市高明區(qū)誠睿基科技有限公司