[发明专利]一种3D打印材料

说明书

本发明涉及一种3D打印材料，所述3D打印材料包括如下原料组分及重量份：PLA 30~50份，PBS 20~35份，增韧剂0.5~5份，增强剂1~5份，成核剂0.5~5份，抗氧剂0.1~0.5份。本发明中3D打印材料具有较好的韧性和冲击强度，热变形温度高，适合于3D打印技术中的加工和成型。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，具体涉及一种用于3D打印的材料及其制备方法。

背景技术

聚乳酸(PLA)具有的无毒，无刺鼻性气味，熔融温度较低，可降解无污染，冷却收缩率小，透明容易染色等优点都符合3D打印技术对聚合物材料的要求；但聚乳酸的结晶度较小、分子链中酯键键能小，容易断裂的因素造成聚乳酸的热变形温度低、冲击强度低、韧性不好的缺陷，导致由聚乳酸打印出来的产品应用范围受到很大的限制，因而，必须通过改性来克服聚乳酸在3D打印材料中的应用的缺陷。

聚丁二酸丁二醇酯(PBS)，也称聚丁烯琥珀酸酯或聚琥珀酸丁二酯，其熔点为105℃，结晶温度在61℃左右，相对结晶度为40-60％，是一种具有完全生物降解能力的半结晶性树脂。聚丁二酸丁二醇酯与其他生物降解材料相比，主要有以下几种优点：(1)优异的力学性能，其力学性能接近聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料；(2)加工性能突出，PBS是现有可降解塑料中加工性能最好的，可直接在现有塑料加工通用设备上加工成型，是最有希望实现工业化的可生物降解高分子材料之一；(3)耐热性能好，热变形温度高，不同于其它生物降解塑料不耐热的特征。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种具有较好的韧性和冲击强度，较低的打印温度的3D材料，以克服现有技术中3D打印材料韧性差的缺陷。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种3D打印材料，所述3D打印材料包括如下原料组分及重量份：

优选地，所述PLA的数均分子量为10～20万。优选地，所述PLA的数均分子量为10～15万。

优选地，所述PBS的数均分子量为2～10万。

优选地，所述增韧剂为马来酸酐，过氧化二异丙苯，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物中的一种或几种。更优选地，所述增韧剂的型号为AX8900。

优选地，所述的增强剂为选自纳米二氧化硅和纳米碳酸钙中的一种或两种。更优选地，当所述增强剂为纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的混合物时，纳米二氧化硅和纳米碳酸钙的质量比为1：(2～4)。优选地，所述纳米二氧化硅和所述纳米碳酸钙的颗粒直径为5～20nm。

优选地，所述的成核剂选自高岭土、碳酸钙、水滑石、云母、滑石粉、硫酸钙晶须、蒙脱土和二氧化硅中的一种或几种。

优选地，所述的抗氧剂为复合抗氧剂，复合抗氧剂由主抗氧剂300和辅助抗氧剂168组成，且主抗氧剂300和辅助抗氧剂168的质量比为1：(2～5)。

本发明还公开了一种制备如上述所述3D打印材料的方法，包括以下步骤：

1)将PLA和PBS分别在真空干燥箱中干燥；

2)将原料组分按照重量份进行混合；

3)混合均匀后加入双螺杆挤出机中挤出，双螺杆挤出机的温度160～205℃。

优选地，步骤1)中，在真空干燥箱中干燥的温度为30～60℃。

优选地，所述双螺杆挤出机的各区温度为：一区：160～170℃；二区：170～180℃；三区：180～190℃；四区：190～200℃；挤出温度：200～205℃。