[發(fā)明專利]一種3D打印改性聚氨基酸材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410182006.5
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN104031383A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 李志波;張樹升;盛力;符文鑫;夏爽;林學春;馬永梅;孫文華;徐堅;董金勇;李春成
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L77/04
• 分類號: C08L77/04;C08L67/02;C08K13/02;C08K5/29;C08K5/103;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/34;C08K3/36;C08K13/04;C08K7/00;C08K3/04;B29C47/92
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞;謝蓉

1.一種組合物，包括如下重量份的組分：

聚氨基酸75-85份

擴鏈劑1-5份

交聯(lián)劑1-5份

成核劑0.5-1份

增韌劑5-10份

熱穩(wěn)定劑0.1-0.5份

補強劑1-5份

抗氧化劑0.3-0.8份，各組分之和為100重量份。

2.如權利要求1所述的組合物，所述的聚氨基酸的分子量大于10萬；優(yōu)選為15萬至25萬。

3.如權利要求1或2所述的組合物，所述的擴鏈劑選自甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯。

4.如權利要求1-3任一項所述的組合物，所述交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羥甲基丙烷三丙烯酸酯；所述的成核劑為高嶺土、蒙脫土、黏土、滑石粉中的一種，蒙脫土和滑石粉的目數(shù)為2000-5000目。

5.如權利要求1-4任一項所述的組合物，所述增韌劑選自可降解的聚己二酸-丁二醇酯、聚丁二酸-丁二醇酯、聚(己二酸-丁二酸)丁二醇共聚酯中的一種；所述的熱穩(wěn)定劑為穩(wěn)定劑1010、1096、168中的一種或多種復配；所述的補強劑為納米二氧化硅、納米碳酸鈣、碳納米管、石墨、石墨烯、富勒烯中的一種或多種，優(yōu)選納米二氧化硅和碳納米管；所述的抗氧化劑為2-硫醇基苯并咪唑、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸雙十八酯中的一種或幾種。

6.一種3D打印改性聚氨基酸材料，由權利要求1-5任一項所述的組合物制得。

7.一種權利要求6所述3D打印改性聚氨基酸材料的制備方法，包括如下步驟：

1.按比例將聚氨基酸、擴鏈劑、交聯(lián)劑、熱穩(wěn)定劑、成核劑、補強劑、抗氧化劑充分混合研磨反應出料；

2.將步驟1中得到的混合料與增韌劑混合擠出造粒；

3.將步驟2中所造粒子干燥后擠出加工成細絲。

8.如權利要求7所述的方法，其中步驟1采用的是低溫盤式研磨機，在-10℃至-5℃，440rpm的轉速條件下充分混合研磨反應1-2h。

9.如權利要求7或8所述的方法，其中步驟2采用的是雙螺桿擠出機，物料在擠出機中的時間不超過4分鐘；雙螺桿擠出機螺桿直徑60mm，長徑比為15:1，擠出機溫度依次設定為：160-170℃，165-175℃，175-185℃，180-190℃，175-180℃，模頭溫度195-205℃。

10.如權利要求7-9任一項所述的方法，其中步驟3中，烘干是在烘干箱中在60℃的溫度下干燥2-3小時，雙螺桿擠出機擠出加工成直徑為1.65mm、2.75mm的細絲，直徑誤差在5％以內；雙螺桿擠出機螺桿直徑為60mm，長徑比為15：1，擠出機溫度依次設定為：175-185℃，180-190℃，185-195℃，190-200℃，185-195℃，模頭溫度205-215℃。