[發明專利]一種三維打印可生物降解聚乳酸材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410183478.2
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103980683B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 肖耀南;李春成;鄭柳春;朱文祥;管國虎;符文鑫;林學春;馬永梅;孫文華;徐堅;董金勇
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L69/00;C08L67/02;C08K13/02;C08K5/14;C08K5/09;C08K3/34;C08K5/3492;C08K5/526;C08K5/098;C08K3/36;C08K5/524;C08K3/26
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙)11535
• 代理人: 劉元霞

1.一種聚乳酸復合材料，包含：

聚乳酸：60-90重量份；

脂肪族聚碳酸酯：10-40重量份；

有機過氧化物：0.01-1重量份；

交聯劑：0.05-1重量份；

增強劑：1-50重量份；

相容劑：1-5重量份；

熱穩定劑：0.1-5重量份；

抗氧劑：0.1-1重量份，

其中，所述聚乳酸復合材料通過將各組分經熔融共混而得；

所述相容劑為選自下列一種或幾種的可生物降解脂肪族聚酯：聚己二酸1,2-丙二酯、聚己二酸丁二酸-1,2-丙二酯、聚丁二酸1,2-丙二酯；

所述增強劑為納米無機物；

所述脂肪族聚碳酸酯選自聚碳酸1,2-丙二酯、聚碳酸1,3-丙二酯、聚碳酸丁二酯、聚碳酸戊二酯、聚碳酸己二酯中的一種或幾種。

2.權利要求1所述的材料，其中所述聚乳酸的分子量為1×10⁵～10×10⁵；所述脂肪族聚碳酸酯的數均分子量為4×10⁴～15×10⁴。

3.權利要求2所述的材料，其中所述聚乳酸的分子量為1.5×10⁵～1.7×10⁵。

4.權利要求1-3任一項所述的材料，其中：

所述有機過氧化物選自2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷、1,1-雙(叔丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,3-雙丁基過氧異丙基苯、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酰、二枯基過氧化物中的一種或幾種；

所述交聯劑選自三烯丙基異氰脲酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烯丙基苯三酸酯、季戊醇四甲基丙烯酸酯、雙烯丙基鄰苯二甲酸酯中的一種或幾種；

所述相容劑選自數均分子量為1000～10000的可生物降解脂肪族聚酯；

所述熱穩定劑選自硬脂酸鈣、硬脂酸、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣中的一種或幾種；

所述抗氧劑選自亞磷酸脂類和受阻酚類復合抗氧劑中的一種或幾種。

5.權利要求4所述的材料，其中所述增強劑選自納米粘土、納米二氧化硅、納米碳酸鈣、納米滑石粉中的一種或幾種。

6.權利要求1-5任一項所述材料的制備方法，包括：

1)將聚乳酸、脂肪族聚碳酸酯、有機過氧化物、交聯劑、相容劑、增強劑、熱穩定劑和抗氧劑混合；

2)將混合后的物料加入雙螺桿擠出機中熔融共混后拉伸成條、切粒，得到粒狀混合樹脂切片；

3)將所得的粒狀混合樹脂切片干燥除水，加工成細絲，得到所述聚乳酸復合材料。

7.權利要求6所述的制備方法，其中步驟3)中，所述干燥為真空干燥，以及用單螺桿擠出機擠出加工成細絲。

8.權利要求7所述的方法，其中所述細絲的直徑為0.5mm～5mm，并且所述直徑誤差在5％以內。

9.權利要求8所述的方法，其中所述細絲的直徑為1.0mm～4.0mm。

10.權利要求8所述的方法，其中所述細絲的直徑為1.5mm～3mm。

11.權利要求8所述的方法，其中所述細絲的直徑為2mm。

12.權利要求6-11任一項所述的方法，其中：

所述雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為30：1～50：1；

所述熔融共混的溫度為100～300℃；

所述的單螺桿擠出機螺桿直徑為75mm，長徑比為20：1～40：1，其中擠出溫度為170～210℃。

13.權利要求12所述的方法，其中所述熔融共混的溫度為150～190℃。

14.包含權利要求1-5任一項所述材料的三維打印材料。

15.權利要求1-5任一項所述材料用于制備三維打印材料的用途。