[发明专利]一种打印机用增强尼龙复合材料及其制备方法

说明书

一种打印机用增强尼龙复合材料，其组分包括尼龙6粉末、助剂，所述助剂包括硬脂酸锌、防纤维外漏剂、偶联剂、碳纤维。本发明的打印机用增强尼龙复合材料及其制备方法，通过在尼龙6粉末中加入一定比例的多种助剂，得到力学性能优异的增强尼龙复合打印材料，从而大大提高打印材料的力学性能，提高产品的使用性能及应用范围。

技术领域

本发明涉及三维打印机用耗材的生产制备领域，具体地，涉及一种打印机用增强尼龙复合材料及其制备方法。

背景技术

三维打印技术（Three-dimensional Printing，3DP），起源于20世纪80年代，是一种以数字模型文件为基础，采用离散材料（液体、粉末、丝、片、板等），通过逐层累加的方式来制造任意复杂形状物体的技术。其工作原理是先通过计算机建模软件建模，或者对现有的物体进行扫描，再将建成的三维模型分区成逐层的截面，即切片，进而指导打印机利用打印材料进行逐层打印，层层叠加成三维立体成品。目前比较成熟的三维打印技术主要以熔融沉积快速成型、光固化成型、选择性激光烧结、分层实体制造、三维喷涂粘结为主。

随着3D打印技术近年来的迅猛发展，已经广泛应用在航空航天、汽车、化工、能源、交通、建筑、生物医药、消费品等领域。理论上来说，任何物质都可以成为三维打印机的材料，但可供打印使用的材料较少。目前，制约三维打印技术的使用和发展的瓶颈在于材料。

尼龙是三维打印中应用最广泛的材料，其具有良好的综合性能。但通过三维打印出的尼龙材料产品在实际使用中达不到性能要求，制约三维打印技术的使用和发展。因此，完善现有打印材料和开发新型符合打印材料将对三维打印的发展起到了举足轻重的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效提高材料力学性能，进而大大提高使用寿命的打印机用增强尼龙复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种打印机用增强尼龙复合材料，其组分包括尼龙6粉末、助剂，所述助剂包括硬脂酸锌、防纤维外漏剂、偶联剂、碳纤维。

这里，防纤维外漏剂用作玻纤增强尼龙制品，防止纤维外露，同时可增加制品表面光滑度，增强产品的流动性，脱模、防湿、防沉淀、抗污损、搞静电、分散性，有利于降低加工温度；偶联剂为具有特殊结构的有机硅化合物，它的分子中同时具有能与玻璃、水泥、金属等无机材料结合的反应性基团和与合成树脂等有机材料结合的反应性基团，作表面改性剂，可以改善材料的分散性和黏合性；碳纤维为增强体，起增强作用，具有高强度、高模量、低比重、抗静电、耐摩擦等特点。

优选的，所述打印机用增强尼龙复合材料中，100重量份的所述尼龙6粉末原料，加入的助剂按重量份包括硬脂酸锌2-10重量份、防纤维外漏剂0.2-10重量份、偶联剂0.8-1.5重量份、碳纤维5-20重量份。

优选的，相对于100重量份的所述尼龙6粉末原料，加入的助剂按重量份包括硬脂酸锌5重量份、防纤维外漏剂0.4重量份、偶联剂0.8重量份、碳纤维10重量份。

另选的，相对于100重量份的所述尼龙6粉末原料，加入的助剂按重量份包括硬脂酸锌10重量份、防纤维外漏剂0.6重量份、偶联剂1.0重量份、碳纤维14重量份。

另选的，相对于100重量份的所述尼龙6粉末原料，加入的助剂按重量份包括硬脂酸锌15重量份、防纤维外漏剂0.8重量份、偶联剂1.2重量份、碳纤维16重量份。

这样，通过混合不同比例的尼龙6粉末和碳纤维，得到力学性能优异的增强尼龙复合打印材料，从而大大提高打印材料的力学性能，提高产品的使用性能及应用范围。

本发明还提供一种打印机用增强尼龙复合材料的制备方法，包括如下具体步骤：