[发明专利]一种聚乳酸3D打印材料和由其制备的线材

说明书

本发明公开了一种聚乳酸3D打印材料和由其制备的线材，包括如下组分:（a）聚乳酸 98.0～100份；(b)加工助剂 0～2.0份；其中，基于整个聚乳酸的总重量，所述聚乳酸的数均分子量Mn为：50000～150000。该聚乳酸3D打印材料的结构满足如下关系式：0.8≤Mx/Dx≤7,其中，Dx代表多分散系数，定义为Mw/Mn，其中Mw为聚乳酸3D打印材料的重均分子量，Mn为聚乳酸3D打印材料的数均分子量，Mx代表聚乳酸3D打印材料在190℃温度、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率。本发明通过研究发现，当聚乳酸3D打印材料的结构满足如下关系式：0.8≤Mx/Dx≤7时，该聚乳酸3D打印材料在拉线挤出速度为45Kg/h，挤出线材线径为1.75cm时，线材线径极差≤0.12cm，线材线径相对偏差5%，从而展现出良好的线材挤出稳定性。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种聚乳酸3D打印材料和由其制备的线材。

背景技术

饱含淀粉质的玉米经过现代生物技术可生产出无色透明的液体- 乳酸，再经过特殊的聚合反应过程生成颗粒状高分子材料— 聚乳酸（PLA）。PLA 具有最良好的抗拉强度及延展度，可以用各种普通加工方式生产，例如：熔化挤出成型，注射成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型等。另外，由于PLA具有良好的生物降解性，因此，PLA 塑料可被应用于 3D 打印材料中，但现阶段将PLA作为通用塑料特别是3D打印耗材基材大面积推广应用还受到一定的限制，这主要是由于聚乳酸的脆性严重，缺口冲击强度小于3KJ/m²，严重的限制了它的广泛应用。因此如何使聚乳酸的韧性得到提高而又不影响其挤出稳定性是扩大聚乳酸在3D打印耗材中的应用中必须解决的问题。

专利申请号：201510069937.9公开了一种3D打印PLA耗材及其制备方法，该3D 打印PLA耗材按重量百分比由下列原料制成：PLA 塑料99.3-99.7％、颜料0.1-0.3％、助剂0.2-0.4％，但是对于线材挤出稳定性未提及。

本发明通过研究进一步发现，当聚乳酸3D打印材料的结构满足如下关系式：0.8≤Mx/Dx≤7时，该聚乳酸3D打印材料在拉线挤出速度为45Kg/h，挤出线材线径为1.75cm时，线材线径极差≤0.12cm，线材线径相对偏差5%，从而展示出较好的线材挤出稳定性。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种聚乳酸3D打印材料，该聚乳酸3D打印材料具有明显改善的挤出稳定性。

本发明的另一目的在于提供由上述聚乳酸3D打印材料制备得到的线材。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种聚乳酸3D打印材料，按重量份数计，包括如下组分:

（a）聚乳酸 98.0～100份；

(b) 加工助剂 0～2.0份；

其中，所述聚乳酸的数均分子量Mn为：50000～150000；

该聚乳酸3D打印材料的结构满足如下关系式：

0.8≤ Mx/Dx≤7,

其中，Dx代表多分散系数，定义为Mw/Mn，其中Mw 为聚乳酸3D打印材料的重均分子量，Mn为聚乳酸3D打印材料的数均分子量，Mx代表聚乳酸3D打印材料在190℃、2.16kg载荷条件下的熔体流动速率，根据ISO 1133标准测定。

其中，所述聚乳酸3D打印材料的重均分子量Mw和数均分子量Mn的测试方法为：采用美国Waters公司的Waters 2410凝胶渗透色谱仪分析，柱温25 ℃，四氢呋喃为溶剂和淋洗相，流速1.0ml/min，保留时间50min，以不同相对分子质量的聚苯乙烯标样为校正曲线。