[發(fā)明專利]一種用于增材制造的增韌聚乳酸材料的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711461382.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN108047671A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁雪嬌;茅偉華;李振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾思貝瑞新材料科技（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): C08L67/04
• 分類號(hào): C08L67/04;C08L25/14;C08L75/04;C08L91/00;C08L91/06;B29C47/00;B29C47/68;B29C47/92;B33Y70/00
• 代理公司: 蘇州知途知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32299
• 代理人: 陳瑞瀧

本發(fā)明涉及一種用于增材制造的增韌聚乳酸材料的制備方法，包括以下步驟：稱取適量配比的各組分將其混合，然后將混合好的物料放入單螺桿擠出機(jī)的加工料筒內(nèi)擠出拉線，所述單螺桿擠出機(jī)為帶有柵板的屏障型混合頭單螺桿，所述單螺桿擠出機(jī)擠出拉線的溫度設(shè)置為：一區(qū)為160℃～170℃、二區(qū)為185℃～195℃、三區(qū)為190℃～200℃、四區(qū)為195℃～205℃、五區(qū)為190℃～200℃，機(jī)頭為185～195℃。通過使用帶有柵板的屏障型混合頭單螺桿對(duì)聚乳酸進(jìn)行一步法直接改性拉線，即省去傳統(tǒng)方式中的雙螺桿擠出造粒工序，混合物直接單螺桿拉線，節(jié)約能源；制備的聚乳酸材料能夠很大程度的提高材料的沖擊強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乳酸材料的制備方法，具體涉及一種用于增材制造的增韌聚乳酸的制備方法，屬于高分子材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術(shù)又稱3D打印，是采用材料逐漸累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù)，是一種自下而上的制造方法。聚乳酸由于其優(yōu)異的性能被較早的應(yīng)用于增材制造的制造工藝中，但由于其材料本身固有的脆性大、韌性差的缺點(diǎn)，極大的限制了材料在增材制造方面的應(yīng)用。增材制造累加工藝制造的產(chǎn)品本身的層紋也導(dǎo)致產(chǎn)品的表觀質(zhì)量差，而產(chǎn)品表面的后處理工序增加了產(chǎn)品制造的難度。

由于聚乳酸本身環(huán)保性能和打印性能的優(yōu)勢(shì)，使得聚乳酸材料已經(jīng)成為頗受歡迎的3D打印耗材。目前用于增材制造的聚乳酸產(chǎn)品主要為兩類，一類為普通聚乳酸，產(chǎn)品脆性大，韌性差，用于普通打印，另一類為增韌聚乳酸，產(chǎn)品韌性較普通聚乳酸有一定提高，產(chǎn)品應(yīng)用范圍擴(kuò)大。但由于目前增韌聚乳酸的方式一般是通過聚乳酸與橡膠類產(chǎn)品共混擠出后得到，產(chǎn)品表面的光澤度大大降低，且混合物要通過雙螺桿擠出造粒、單螺桿擠出拉線兩步完成。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的增韌聚乳酸材料需要通過聚乳酸與橡膠類產(chǎn)品共混擠出后得到，且需要兩步擠出，產(chǎn)品表面的光澤度大大降低，成本高。

為解決技術(shù)問題，提供一種用于增材制造的增韌聚乳酸的制備方法，從而可對(duì)聚乳酸進(jìn)行一步法直接改性拉線，即省去傳統(tǒng)方式中的雙螺桿擠出造粒工序，混合物直接單螺桿拉線，節(jié)約能源；并且制備的聚乳酸材料能夠很大程度的提高材料的沖擊強(qiáng)度，也使得線材在打印的過程中不致因打印層紋而影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。

除非特別指明，本文中的“增韌PLA線材”均指“增韌聚乳酸材料”。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一方面，本發(fā)明提供一種用于增材制造的增韌聚乳酸材料，包括以下重量百分比的各組分：75～90％的聚乳酸，8～22％的聚氨酯彈性體，0.1～0.3％的苯乙烯/丙烯酸聚合物，0.2～0.4％的受阻酚類抗氧劑，0.2～0.4％的含硫輔助抗氧劑，0.1～0.3％的二苯甲酮類紫外線吸收劑，1～2％的潤滑劑和0.2～0.3％的擴(kuò)散油。

優(yōu)選地，所述增韌聚乳酸材料包括以下重量百分比的各組分：80～88％的聚乳酸，9～17％的聚氨酯彈性體，0.1～0.3％的苯乙烯/丙烯酸聚合物，0.2～0.4％的受阻酚類抗氧劑，0.2～0.4％的含硫輔助抗氧劑，0.1～0.3％的二苯甲酮類紫外線吸收劑，1～2％的潤滑劑和0.2～0.3％的擴(kuò)散油。在該配比范圍下得到的增韌聚乳酸材料的斷裂伸長率、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能均衡，打印各方面性能優(yōu)。

優(yōu)選地，所述增韌聚乳酸材料包括以下重量百分比的各組分：80％的聚乳酸，17％的聚氨酯彈性體，0.3％的苯乙烯/丙烯酸聚合物，0.2％的受阻酚類抗氧劑，0.2％的含硫輔助抗氧劑，0.3％的二苯甲酮類紫外線吸收劑，1.8％的潤滑劑和0.2％的擴(kuò)散油。在該配比范圍下得到的增韌聚乳酸材料的斷裂伸長率、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械性能均衡，打印各方面性能優(yōu)。

優(yōu)選地，所述苯乙烯/丙烯酸聚合物選自主官能團(tuán)為環(huán)氧基，輔助的功能基團(tuán)為胺基、硫醇、羧基、酚、醇中含3個(gè)以上的苯乙烯/丙烯酸聚合物中的一種。