[發(fā)明專利]一種聚乳酸3D打印線材及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611007042.3
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN107841114A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 熊凱;袁志敏;蔡彤旻;黃險波;曾祥斌;焦建;苑仁旭;鐘宇科;盧昌利;楊暉;麥開錦;董學(xué)騰
• 申請（專利權(quán)）人: 金發(fā)科技股份有限公司;珠海萬通化工有限公司;天津金發(fā)新材料有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L83/04;C08K5/20;B29C47/00;B33Y70/00
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44253
• 代理人: 伍嘉陵,彭玲

1.一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，按重量份數(shù)計，包括如下組分:

（a）聚乳酸99.0～100份；

(b) 潤滑劑 0～1.0份；

其中，該聚乳酸3D打印線材的結(jié)構(gòu)滿足如下關(guān)系式：

365℃≤Tx≤385℃ 且80℃≤Tm-Tg≤115℃,

其中，Tm為熔點，Tg為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tx為最大失重速率溫度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，熔點Tm的測試方法：DSC測試，樣品先以10℃/min的升溫速率從30℃升溫到220℃，并在220℃保持3min以消除熱歷史，然后以10℃/min的速率降溫至30℃，再以10℃/min的速率升溫至220℃，得到樣品的第二次熔融曲線，選取此曲線熔融峰值即為熔點；

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的測試方法：在德國Netzsch公司的DSC204熱分析儀上進行，用氮氣保護，質(zhì)量為5±1mg的樣品先以10℃/min的升溫速率從30℃升溫到160℃，并在160℃保持3min，然后以20℃/min的速率降溫至－110℃，再以10℃/min的速率升溫至150℃；樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg取自第二次升溫的曲線，以拐彎處的外延線與基線交點作為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg的值；

最大失重速率溫度Tx的測試方法：采用NETZCH公司的TG209型熱重分析儀，在氮氣氣氛下測定樹脂的熱失重曲線，DTG曲線的峰頂溫度為最大失重速率溫度Tx；選擇升溫速率為10℃/min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，所述聚乳酸3D打印線材的結(jié)構(gòu)滿足如下關(guān)系式：

370℃≤Tx≤380℃ 且95℃≤Tm-Tg≤110℃,

優(yōu)選的，所述聚乳酸3D打印線材的結(jié)構(gòu)滿足如下關(guān)系式：

372℃≤Tx≤378℃ 且98℃≤Tm-Tg≤107℃,

其中，Tm為熔點，Tg為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，Tx為最大失重速率溫度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，所述聚乳酸的熔體流動速率在190℃ 、2.16kg載荷條件下為2 g/10min-8g/10min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，所述潤滑劑選自硬酯酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸鋅、金屬皂的高分子復(fù)合酯、乙撐雙硬脂酰胺、聚乙烯蠟、硅酮類潤滑劑中的一種或兩種以上的混合物。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種聚乳酸3D打印線材，其特征在于，所述聚乳酸3D打印線材在拉線擠出速度為40Kg/h，擠出線材線徑為1.75cm時，線材線徑極差≤0.12cm，線材線徑相對偏差<5%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的一種聚乳酸3D打印線材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將聚乳酸和潤滑劑按重量份數(shù)混合均勻后投入雙螺桿擠出機中，于160℃-180℃擠出、造粒，得到組合物；

（2）將步驟（1）得到的組合物在單螺桿擠出機上進行拉線，控制水槽溫度為40℃～60℃之間，即得聚乳酸3D打印線材。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種聚乳酸3D打印線材的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，水槽分為兩段水槽，控制第一段水槽溫度為40℃-50℃，控制第二段水槽溫度為50℃-60℃。