[發明專利]一種用于3D打印的PLA復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711236120.1
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108164942A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 呂月林
• 申請（專利權）人: 蕪湖林一電子科技有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/12;C08K3/36;C08K7/14;B33Y80/00
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 楊霞;翟攀攀

1.一種用于3D打印的PLA復合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：PLA 80-100份、E-MA-GMA三元共聚物10-20份、硅烷偶聯劑2-5份、玻璃纖維負載二氧化硅納米粒子10-20份、白炭黑7-15份、潤滑劑0.2-1份、抗氧劑0.2-1份。

2.根據權利要求1所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維負載二氧化硅納米粒子的制備方法如下：1)將玻璃纖維放入氧氣低溫等離子體處理器中，放電處理，取出；2)將玻璃纖維加入反應器中，加入無水乙醇，攪拌，再加入正硅酸乙酯，攪拌，最后滴加65-75％的氨水水溶液，攪拌反應；3)向反應器中加入硅烷偶聯劑KH-550，攪拌反應，反應結束后過濾，干燥，即得玻璃纖維負載二氧化硅納米粒子。

3.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維為短切玻璃纖維。

4.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟1)氧氣低溫等離子體中充氧氣壓為50-60Pa，放電處理5-10min，電流強度為300-400mA。

5.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟2)中玻璃纖維和無水乙醇的質量體積比(g/mL)為1：10-20。

6.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟2)中玻璃纖維和正硅酸乙酯的質量體積比(g/mL)為1：2-6。

7.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟2)中正硅酸乙酯和氨水水溶液的體積比為1：1-4。

8.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟2)中將玻璃纖維加入反應器中，加入無水乙醇，攪拌5-10min，再加入正硅酸乙酯，攪拌5-10min，最后滴加65-75％的氨水水溶液，攪拌反應14-18h。

9.根據權利要求2所述的3D打印的PLA復合材料，其特征在于，所述步驟3)中向反應器中加入硅烷偶聯劑KH-550，攪拌反應1-3h。

10.一種基于權利要求1-7任一所述的3D打印的PLA復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將PLA、E-MA-GMA三元共聚物加入高混機中混合均勻，然后加入玻璃纖維負載二氧化硅納米粒子混合均勻，得混合料A，將混合料A加入到雙螺桿擠出機中在進行熔融共混，擠出造粒，擠出溫度為190-200℃；

S2、將粒料干燥，加入到高混機中，然后再加入硅烷偶聯劑、白炭黑、潤滑劑、抗氧劑，混合均勻，得混合料B，將混合料B加入到單螺桿擠出機中進行熔融共混，擠出拉絲，擠出溫度為190-200℃，冷卻成型，收卷，即得。