[發明專利]一種用于3D打印的夜光PBAT線材及其制備方法

在審

• 申請號: 202110076513.0
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112898742A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 褚忠;胡超群;沈睿;羅業波;蔡義強;梁嘉強
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L23/30;C08K3/01;C08K5/20;B33Y70/10
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明公開了一種用于3D打印的夜光PBAT線材及其制備方法，該夜光PBAT線材按照重量百分比包含以下組分：80?90份的PBAT、10?20份的夜光粉、1?2份的潤滑劑、1?2份的分散劑。上述線材的制備方法為首先按照上述組分稱取，然后將干燥的PBAT與夜光粉、潤滑劑、分散劑混合，然后在3D打印線材擠出機中擠出，得到夜光PBAT線材。得到的線材熔融溫度低、發光時間長，能實現無限次吸光/放光，填補3D打印夜光線材種類，應用于新型教具、玩具、路標等領域。本發明不僅有利于3D打印線材的多樣化、功能化，還拓寬了3D打印在生活及教育領域的應用。

技術領域

本發明屬于3D打印耗材領域，尤其涉及一種用于3D打印的夜光PBAT線材及其制備方法。

背景技術

3D打印技術是又稱增材制造技術，是一項涉及數字建模、化學與材料科學等多領域多科學的快速成型技術，廣泛應用于機械設計、生物醫藥、航天航空等領域。熔融沉積成型技術(FDM)作為3D打印技術中的一種，以其操作簡便、成本較低等優勢而被廣泛應用在各個領域；一般通過計算機輔助設計軟件進行模型設計，并通過切片軟件將模型編寫成FDM設備可讀的文件，再導入FDM設備中進行打印；FDM打印過程是通過進料系統將線材帶入噴嘴熔融后，在打印底板上逐層鋪絲，通過x軸、y軸及z軸的移動，一層一層絲線重復疊加以實現3D打印制品的成型。應用于FDM的線材需要有較好的韌性及可加工型，并且需要固定的線徑，以防止打印過程中噴頭的堵塞和牽引作用下產生的斷絲現象。

PLA作為FDM中應用最廣泛的材料之一，其具有較好機械強度、耐溶劑性及生物相容性，且能在自然環境中降解，是一種綠色可持續發展材料。但PLA的抗沖擊性和耐熱性不夠，玻璃化轉變溫度低，功能性單一，且韌性較差等問題，進而限制了PLA在FDM中的進一步應用。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種用于3D打印的夜光PBAT線材，豐富了3D打印線材種類，提供了一種新奇、實用性高的線材。

本發明的第二目的在于提供一種用于3D打印的夜光PBAT線材的制備方法，以PBAT作為3D打印基礎材料，混合少量的夜光粉，同時添加分散劑和潤滑劑，在單螺桿擠出機中制備出了打印溫度低、強度高、發光時間長的3D打印夜光PBAT線材。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種用于3D打印的夜光PBAT線材，按照重量百分比包含以下組分：80-90份的PBAT、10-20份的夜光粉、1-2份的潤滑劑、1-2份的分散劑。

優選地，所述潤滑劑選自氧化聚乙烯蠟、油酸酰胺和亞乙基雙硬脂酸酰胺中的任意一種。

優選地，所述分散劑選自硬脂酸酰胺、三硬脂酸甘油酯和亞乙基雙硬脂酸酰胺中的任意一種。

本發明還提供了一種用于3D打印的夜光PBAT線材的制備方法，包括以下步驟：

S1稱重：按照以下重量百分比稱重：80-90份的PBAT、10-20份的夜光粉、1-2份的潤滑劑、1-2份的分散劑；

S2烘干：將PBAT烘干處理；

S3混合；S4擠出；

優選地，所述步驟S2烘干為在50-60℃溫度下干燥10-12h。

優選地，所述步驟S3混合為將烘干處理后的PBAT與夜光粉進行混合，然后再加入潤滑劑和分散劑，在混料機中以60r/min的轉速混合6-8min。

優選地，所述步驟S4擠出為將步驟S3混合后的混合料置于100-130℃，轉速為30-40r/min的3D打印線材擠出機中，得到夜光PBAT線材。

優選地，所述夜光PBAT線材的直徑為1.75±0.03mm

優選地，所述潤滑劑選自氧化聚乙烯蠟、油酸酰胺和亞乙基雙硬脂酸酰胺中的任意一種。