[发明专利]具有驱蚊感光效果的3D打印材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

    本发明属于3D打印领域，具体涉及一种3D打印用材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着3D打印技术日新月异的发展，3D打印的概念逐渐被公众知悉。FDM技术是利用ABS，polycarbonate(PC)，polyphenylsulfone (PPSF)、PLA以及其它热塑性材料受到加热挤压成为半熔融状态的细丝，由沉积在层层堆栈基础上的方式，从3D CAD资料直接建构原型。该技术通常应用于塑型，装配，功能性测试以及概念设计。此外，FDM技术可以应用于打样与快速制造。

聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。

随着科技发展和社会进步，3D打印产品开始不仅限于工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支等领域，也开始走进人们的日常生活，用以制作一些生活器具或装饰品，但目前在生活中的应用还是体现在所打印出来的产品的形状带来的用途，以及其色彩和形状形成的艺术设计等，对3D打印的应用开发还存在很大的空间，同时在可降解率、韧性和强度上都有待进一步提升。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明所要解决的第一个技术问题是提供具有驱蚊感光效果的3D打印材料。本发明所要解决的第二个技术问题是该具有驱蚊感光效果的3D打印材料的制备方法。本发明所要解决的第三个技术问题是提供所述具有驱蚊感光效果的3D打印材料的应用。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有驱蚊感光效果的3D打印材料，按照重量份数包括以下组分制成：PLA110～145份；驱蚊剂10～20份；感光变色色粉2～10份；光扩散剂2～8份；交联剂10～20份；偶联剂2～5份；木质素磺酸钠10～30份；纳米抗菌剂2～8份；助剂0.1～0.5份。

优选的，所述驱蚊剂按照重量份数包括以下组分制成：七里香提取物2～4份；香茅膏2～4份；薄荷黄酮提取物3～6份；迷迭香提取物3～6份。

优选的，所述光扩散剂为有机硅光扩散剂。

优选的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或两种的混合物；所述交联剂为均苯三甲酸或乙酰乙酸甲酯中的一种或两种的混合物。

优选的，所述纳米抗菌剂为纳米二氧化钛、纳米氧化锌或者纳米银中的任意一种或者两种以上的混合物。

优选的，所述助剂按照重量份数包括以下组分制成：增塑剂0.05～0.2份；增韧剂0.05～0.3份。

本发明同时提供了用于上述具有驱蚊感光效果的3D打印材料的制备方法，包括如下步骤：

1）将PLA颗粒高温熔融，加入交联剂进行混合，接枝；

2）搅拌均匀后冷却至20℃~30℃，放入挤出机，加热，挤出，粉碎得到制备接枝交联剂的PLA粉末；

3）将步骤2）得到的将相应重量份数的PLA粉末、木质素磺酸钠、纳米抗菌剂、偶联剂和助剂，加热混合并高速搅拌均匀；

4）然后加入将相应重量份数的驱蚊剂，继续混合并搅拌均匀；继而加入相应重量份数的感光变色色粉和光扩散剂，继续混合并搅拌均匀；

5）冷却至 50℃~55℃，放入挤出机中，加热挤出，真空干燥，制备得到目标产物。

本发明同时提供了上述的具有驱蚊感光效果的3D打印材料在打印具有微孔结构的驱蚊装饰品中的应用。