[发明专利]一种用于3D打印的聚乳酸组合物及其应用方法

权利要求书

1.一种用于3D打印的聚乳酸组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚乳酸100份，聚乳酸基嵌段共聚物1～100份，扩链剂0.05～8份，润滑剂0.1～8份，抗氧剂0.1～5份，填料1～30份；所述聚乳酸基嵌段共聚物是聚乳酸-聚碳酸酯嵌段共聚物或聚乳酸-聚酯嵌段共聚物中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的聚乳酸组合物，其特征在于，

所述聚乳酸-聚碳酸酯嵌段共聚物是由环氧化合物与二氧化碳调节聚合得到聚碳酸酯二元醇后，再引发丙交酯开环聚合而制得；或者是以二异氰酸酯为扩链剂，端羟基聚乳酸与端羟基聚碳酸酯进行扩链反应制得，其中端羟基聚碳酸酯是由环氧化合物与二氧化碳调节聚合得到的；在聚乳酸-聚碳酸酯嵌段共聚物中，聚乳酸链段的数均分子量为500～15000g/mol，聚碳酸酯链段的数均分子量为500～18000g/mol；

所述聚乳酸-聚酯嵌段共聚物是以二异氰酸酯为扩链剂，端羟基聚乳酸与端羟基聚酯扩链反应制得；在聚乳酸-聚酯嵌段共聚物中，聚乳酸链段的数均分子量为500～15000g/mol，聚酯链段的数均分子量为500～15000g/mol。

3.根据权利要求2所述的聚乳酸组合物，其特征在于，

所述的环氧化合物是环氧乙烷、环氧己烷、环氧辛烷、环氧十二烷、环氧氯丙烷、甲基缩水甘油醚或环氧十一烯酸甲酯中的一种；

所述的二异氰酸酯是2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、环己二异氰酸酯(HMDI)或4,4-二环己基甲烷异氰酸酯(DES)中的一种；

所述的端羟基聚酯是聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚丁二醇-丁二酸/己二酸共聚酯(PBSA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)，或者是环氧化合物与马来酸酐交替共聚酯中的一种。

4.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚乳酸100份，聚乳酸基嵌段共聚物5～20份，扩链剂0.2～2份，润滑剂0.4～2份，抗氧剂0.4～1份，填料5～20份。

5.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述聚乳酸的重均分子量为40000～200000g/mol。

6.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述的扩链剂是含有3及3个以上环氧基的环氧改性丙烯酸共聚物。

7.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述的润滑剂是石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙或乙烯-丙烯酸共聚物中的至少一种。

8.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为复合抗氧剂，是由抗氧剂1010和抗氧剂168复配按1:1的重量比混合而成。

9.根据权利要求1至3任意一项中所述的聚乳酸组合物，其特征在于，所述的填料是纳米二氧化硅、高岭土、蒙脱土、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡晶须或云母中的至少一种。

10.权利要求1至3任意一项中所述聚乳酸组合物在制备3D打印PLA丝材中的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按所述重量份称取各组分后，对聚乳酸、聚乳酸基嵌段共聚物和填料进行干燥处理；

(2)将聚乳酸、聚乳酸基嵌段共聚物、扩链剂、润滑剂、抗氧剂和填料加入高速混料机中混合均匀，得到预混物；

(3)将预混物加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，冷却造粒；

(4)将上一步骤得到的粒料加入到单螺杆挤出机中，制备得到3D打印PLA丝材。