[发明专利]一种3D打印改性聚氨基酸材料及其制备方法

权利要求书

1.一种组合物，包括如下重量份的组分：

聚氨基酸75-85份

扩链剂1-5份

交联剂1-5份

成核剂0.5-1份

增韧剂5-10份

热稳定剂0.1-0.5份

补强剂1-5份

抗氧化剂0.3-0.8份，各组分之和为100重量份。

2.如权利要求1所述的组合物，所述的聚氨基酸的分子量大于10万；优选为15万至25万。

3.如权利要求1或2所述的组合物，所述的扩链剂选自甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，六亚甲基二异氰酸酯。

4.如权利要求1-3任一项所述的组合物，所述交联剂选自三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；所述的成核剂为高岭土、蒙脱土、黏土、滑石粉中的一种，蒙脱土和滑石粉的目数为2000-5000目。

5.如权利要求1-4任一项所述的组合物，所述增韧剂选自可降解的聚己二酸-丁二醇酯、聚丁二酸-丁二醇酯、聚(己二酸-丁二酸)丁二醇共聚酯中的一种；所述的热稳定剂为稳定剂1010、1096、168中的一种或多种复配；所述的补强剂为纳米二氧化硅、纳米碳酸钙、碳纳米管、石墨、石墨烯、富勒烯中的一种或多种，优选纳米二氧化硅和碳纳米管；所述的抗氧化剂为2-硫醇基苯并咪唑、四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸双十八酯中的一种或几种。

6.一种3D打印改性聚氨基酸材料，由权利要求1-5任一项所述的组合物制得。

7.一种权利要求6所述3D打印改性聚氨基酸材料的制备方法，包括如下步骤：

1.按比例将聚氨基酸、扩链剂、交联剂、热稳定剂、成核剂、补强剂、抗氧化剂充分混合研磨反应出料；

2.将步骤1中得到的混合料与增韧剂混合挤出造粒；

3.将步骤2中所造粒子干燥后挤出加工成细丝。

8.如权利要求7所述的方法，其中步骤1采用的是低温盘式研磨机，在-10℃至-5℃，440rpm的转速条件下充分混合研磨反应1-2h。

9.如权利要求7或8所述的方法，其中步骤2采用的是双螺杆挤出机，物料在挤出机中的时间不超过4分钟；双螺杆挤出机螺杆直径60mm，长径比为15:1，挤出机温度依次设定为：160-170℃，165-175℃，175-185℃，180-190℃，175-180℃，模头温度195-205℃。

10.如权利要求7-9任一项所述的方法，其中步骤3中，烘干是在烘干箱中在60℃的温度下干燥2-3小时，双螺杆挤出机挤出加工成直径为1.65mm、2.75mm的细丝，直径误差在5％以内；双螺杆挤出机螺杆直径为60mm，长径比为15：1，挤出机温度依次设定为：175-185℃，180-190℃，185-195℃，190-200℃，185-195℃，模头温度205-215℃。