[发明专利]一种用于3D打印的聚乳酸增韧材料及其制备方法

权利要求书

1.一种用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于，包含聚乳酸以及占所述聚乳酸质量的如下质量分数的各组分：

增韧剂：5％～25％；

润滑剂；0.5％～2.0％；

氧化聚乙烯蜡：0.5％～2.0％；

白油：0.3％～1.0％；

低熔点树脂包覆的无机粉体：5％～25％；

抗氧剂：0.3％～0.9％。

2.如权利要求1所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述低熔点树脂包覆的无机粉体包括无机粉体以及占所述无机粉体质量的如下质量分数的各组分：

偶联剂：1％～2.5％；

低熔点树脂：15％～30％，所述低熔点树脂的熔点≤110℃；

白油：1％～4％；

氧化聚乙烯蜡：5％～8％；

所述低熔点树脂包覆的无机粉体采用以下步骤制得：

(1)将偶联剂用白油稀释成均匀的液体，分批加入到干燥的无机粉体中搅拌混合均匀得到经偶联处理的无机粉体；

(2)在所述经偶联处理的无机粉体中加入占无机粉体质量5％～8％的氧化聚乙烯蜡混合均匀，然后再加入低熔点树脂混匀后，通过熔融混合挤出切粒，得到颗粒状的所述低熔点包覆的无机粉体。

3.如权利要求2所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述低熔点树脂为聚己内酯、聚己二酸丁二酯、聚丁二酸乙二酯、聚己二酸-丁二醇-丁二酸共聚酯、聚丁二醇-丁二酸-乙二醇共聚酯、聚己二酸乙二酯中的至少一种。

4.如权利要求1所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述聚乳酸增韧材料还包括以下组合中的一种：

扩链剂；

抗水解剂；

成核剂；

扩链剂和成核剂；

抗水解剂和成核剂；

其中，所述扩链剂为占所述聚乳酸质量的0.2％～0.5％的扩链主剂和占所述聚乳酸质量的100ppm～250ppm的扩链促进剂的混合；

所述抗水解剂占所述聚乳酸质量的0.5％～1.5％；

所述成核剂占所述聚乳酸质量的0.3％～1.5％。

5.如权利要求1～4任意一项所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：

所述增韧剂为丙烯酸酯类聚合物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、醋酸乙烯共聚物、乙烯共聚物中的一种。

6.如权利要求1～4任意一项所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述增韧剂为生物分解型增韧剂；所述生物分解型增韧剂为聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸-丁二醇-丁二酸共聚酯、聚丁二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基乙撑碳酸酯、二氧化碳-环氧丁烷二元共聚物中的一种。

7.如权利要求6所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述聚乳酸增韧材料还包括相容剂，所述相容剂占所述聚乳酸质量的3％～8％。

8.如权利要求3所述的用于3D打印的聚乳酸增韧材料，其特征在于：所述低熔点树脂的熔点≤90℃，进一步优选聚己内酯或聚己二酸丁二酯。

9.一种用于3D打印的聚乳酸增韧材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将聚乳酸在50℃～80℃温度下干燥2小时以上，将干燥后的聚乳酸放入高速混合机中，加入占所述聚乳酸质量0.3％～1.0％的白油混匀；

(2)将权利要求1～8中任一所述的其他各组分加入高速混合机中，在10℃～30℃下搅拌5min～15min，混合均匀；

(3)将经步骤(2)混合后的物料通过双螺杆挤出机，经熔融共混挤出、冷却、切粒，得到所述聚乳酸增韧材料，其中，所述双螺杆挤出机的温度设置为160℃～200℃。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：还包括使用线条挤出机和拉线牵引机将所述步骤(3)得到的聚乳酸增韧材料进行拉线条以得到3D打印线条的步骤。