[發明專利]一種用于3D打印的改性聚乳酸材料及其制備方法在審
| 申請號: | 201410798093.7 | 申請日: | 2014-12-18 |
| 公開(公告)號: | CN104530669A | 公開(公告)日: | 2015-04-22 |
| 發明(設計)人: | 陳梓煜;劉宇 | 申請(專利權)人: | 陳梓煜 |
| 主分類號: | C08L67/04 | 分類號: | C08L67/04;C08L67/02;C08K5/09;C08K5/14 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 用于 打印 改性 乳酸 材料 及其 制備 方法 | ||
技術領域
本發明涉及打印材料領域,特別涉及一種用于3D打印的改性聚乳酸材料及其制備方法。
背景技術
3D打印即增材制造技術,是一種通過連續物理層疊加,逐層增加材料來生產三維實體的技術。通常,3D打印機內裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的打印材料,打印機與電腦連接后,通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來,最終把計算機上的藍圖變成實物。
與傳統的去除材料加工技術不同,3D打印技術無需原胚和模具,就能直接根據計算機圖形數據,通過增加材料的方法生產出任何形狀的物體,能夠有效的簡化產品的制造程序,縮短產品的研制周期,提高效率并降低成本。
3D打印的方式有很多種,其中熔融沉積成型(FDM)是目前市場上最常見的一種3D打印方式,其創新發展快,但是所能使用的打印材料較少。在熔融沉積成型的工藝中,打印材料是影響工藝發展和成品性能的關鍵因素。
常見的打印材料有聚乳酸(PLA),丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙烯醇(PVA)、尼龍(PA)、聚碳酸酯(PC)等。這些打印材料由于自身存在的缺點,限制了他們的應用。尼龍和聚碳酸酯是其中力學性能較好的材料,但是打印難度大,易翹曲,成型難度高,成本也比較高。聚乙烯醇是一種支撐材料,需要其他材料配合使用。ABS打印過程中有異味。聚乳酸材料應用最為普遍。但是普通聚乳酸材料普遍力學性能較弱,尤其是其抗沖擊性能和韌性較差,得到的打印制品受到輕微沖擊就容易開裂,應用受到限制。
發明內容
本發明解決的技術問題在于提供一種改性聚乳酸材料及其制備方法,其適用于3D打印,耐沖擊性及韌性好。
本發明公開了一種用于3D打印的改性聚乳酸材料,由以下組分構成:
55~95重量份聚乳酸;
3~45重量份聚丁二酸丁二醇酯;
0~10重量份的相容劑;
0~10重量份的助劑;
所述相容劑為馬來酸酐、過氧化二異丙苯、2,6-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和擴鏈劑ADR中的一種或多種。
優選的,所述助劑為潤滑劑、成核劑、分散劑、熱氧穩定劑中的一種或多種。
優選的,包括60~70重量份的聚乳酸,10~30重量份聚丁二酸丁二醇酯和0.2~0.5重量份相容劑。
優選的,包括70~75重量份的聚乳酸,40~44重量份聚丁二酸丁二醇酯,0.5~1.5重量份相容劑和0.1~1重量份助劑。
優選的,包括75~85重量份聚乳酸,20~25重量份聚丁二酸丁二醇酯,1~2重量份相容劑和0.9~2重量份助劑。
本發明還公開了一種改性聚乳酸材料的制備方法,包括以下步驟:
將55~95重量份聚乳酸,3~45重量份聚丁二酸丁二醇酯,0~10重量份的相容劑和0~10重量份的助劑干燥后,混合均勻,得到混合物;
將所述混合物熔融擠出,成型后得到改性聚乳酸材料;
所述相容劑為馬來酸酐、過氧化二異丙苯、2,6-二甲基-2,5-雙(叔丁過氧基)己烷、GMA-乙烯-丙烯酸甲酯的三元共聚物和擴鏈劑ADR中的一種或多種。
優選的,所述擠出時的溫度依次為145~180℃,155~190℃,160~200℃,160~200℃,165~210℃。
優選的,所述擠出時的模頭溫度170~225℃,擠出機轉速40~120r/min。
優選的,所述成型為拉絲、造粒或造粉。
優選的,所述造粒方法為將拉絲后的絲材引入切粒機,進行造粒;所述造粉的方法為急冷破碎和溶劑溶解析出。
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