[发明专利]一种具有高拉伸强度的打印用环保材料

权利要求书

1.一种具有高拉伸强度的打印用环保材料，其特征在于，以重量份为单位，包括以下原料：香蕉秆156份、高岭土36份、聚乳酸78份、三聚磷酸钾35份、石墨烯2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵10份、三乙醇胺皂0.8份、复合剂Ⅰ8.7份、复合剂Ⅱ6.2份；

所述复合剂Ⅰ以重量份为单位，包括以下原料：甲基丙烯酸缩水甘油酯3.5份、改性聚丙烯酸酯6.2份、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯4份、抗氧剂1076 4份、聚合氯化铝6.3份、ACR发泡调节剂5份、气溶胶发生剂4份、偶联剂kh-550 5.6份；

所述复合剂Ⅱ以重量份为单位，包括以下原料：木薯淀粉182份、亚磷酸二甲酯22份、N-乙基-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己甲酰胺10份、环氧溴丙烷10份、碳酰二胺4.2份、氢氧化钾3份、铝钛复合偶联剂0.9份、偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯0.3份、五氧化二钒0.5份、硬脂酸锉0.6份、聚二甲基硅氧烷0.7份、邻苯二甲酸二丁酯1.2份、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物1份、改性松香树脂0.8份、硼酸0.7份、磷酸二氢铵0.4份；

所述的具有高拉伸强度的打印用环保材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将选用的香蕉秆粉碎，过300目筛子，制得粉末，所述粉末在105℃下干燥2.2h，控制水分含量在0.7％，制得香蕉秆粉末；

S2：取pH为9.6，含水量为2.4％的高岭土粉碎过300目筛子，制得高岭土粉，接着采用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵改性，制得改性高岭土；

S3：将石墨烯在磁场强度为6800GS，超声波功率为600W，温度为55℃，转速为300r/min下，搅拌16min，制得能量石墨烯；

S4：向步骤S3制得的能量石墨烯中加入三乙醇胺皂改性，在温度为76℃，转速为150r/min下活化0.8h，制得活化石墨烯能量粉末；

S5：向步骤S1制得的香蕉秆粉末中加入步骤S2制得的改性高岭土、步骤S4制得的活化石墨烯能量粉末、聚乳酸、三聚磷酸钾、复合剂Ⅰ，升温至225℃，在转速为300r/min下搅拌2.8h，然后冷却至室温，制得3D打印初级材料；

所述复合剂Ⅰ的制备方法，包括以下步骤：

S51：将气溶胶发生剂、偶联剂kh-550、甲基丙烯酸缩水甘油酯、改性聚丙烯酸酯、抗氧剂1076混合升温至132℃，在转速为200r/min下反应69min，制得物料A；

S52：向步骤S51制得的物料A中加入ACR发泡调节剂、聚合氯化铝混合后升温至160℃，在转速为400r/min下反应145min，制得物料B；

S53：向步骤S52制得的物料B中加入邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯混合后降温至125℃，在转速为300r/min下反应65min，制得复合剂Ⅰ；

S6：将步骤S5制得的3D打印初级材料在温度为-115℃下粉碎，加入复合剂Ⅱ混合均匀，将混合均匀混合物放入螺杆挤压成型机中，在温度为205℃，转速为115r/min下，经挤压丝条，制得具有高拉伸强度的打印用环保材料；

所述复合剂Ⅱ的制备方法，包括以下步骤：

S61：配制浓度为28Be’，pH值为3.7的木薯淀粉浆a；

S72：向步骤S71制得的淀粉浆a中加入浓度为7.8％的亚磷酸二甲酯、N-乙基-5-甲基-2-(1-甲基乙基)环己甲酰胺、铝钛复合偶联剂、五氧化二钒，然后在温度为59℃，搅拌转速为80r/min下进行交联接枝反应3.8h，制得浆料b；

S63：向步骤S62制得的浆料b中加入氢氧化钾，调节pH值为9.6，接着加入环氧溴丙烷、碳酰二胺、偶氮二异丁酸(丙烯酸乙二醇)酯、邻苯二甲酸二丁酯、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯三元共聚物、改性松香树脂、硼酸、磷酸二氢铵，然后在温度为60℃，搅拌转速为120r/min下进行交联反应1.3h，制得浆料c；

S64：将步骤S63制得的浆料c中加入硬脂酸锉，调节pH值为8.8，升温至77℃，糊化50min，糊化结束后降至30℃，加入聚二甲基硅氧烷，在转速为130r/min下搅拌9min，制得复合剂Ⅱ。