[发明专利]一种聚丙烯基3D打印线材及其制备方法

说明书

该发明涉及一种聚丙烯基3D打印线材，包括以下原料组分：改性聚丙烯和改性聚乳酸，改性聚丙烯由聚丙烯、纳米铜粉、改性石墨和活性三氧化二铝反应制得，纳米铜粉由硫脲、乙酸铜、水、乙醇和三乙醇胺反应制得，改性石墨由石墨、铁氟络合物和乙醇反应制得，改性聚乳酸由聚乳酸、纳米铜粉和改性石墨反应制得。该发明具有优异的加工性能。

技术领域

该发明涉及一种聚丙烯基3D打印线材及其制备方法。

背景技术

聚丙烯因其具有优异的耐醇、酯等有机溶剂腐蚀、耐紫外线黄变性能、透光率、透明、力学强度等优势。聚丙烯被广泛应用于电脑塑料配件、汽车塑料配件、塑料餐饮包装材料、化妆品包装盒等领域。

目前，聚丙烯材料在加工性能需要进一步提升。该发明采用改性聚丙烯和改性聚乳酸制备了聚丙烯基3D打印线材，该方法制备的聚丙烯基3D打印线材具有优异的加工性能。

发明内容

该发明的目的在于提供一种聚丙烯基3D打印线材的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的加工性能。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种聚丙烯基3D打印线材及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚乳酸、纳米铜粉和改性石墨按照质量份数比为70：9～16：8～15加入到球磨机中，筒体转速为16～22r/min，维持体系温度23～30 ℃条件下反应25min，产物用挤出机在温度225～237℃挤出造粒，得到改性聚乳酸；(2)、将石墨、铁氟络合物和乙醇按照质量份数比为50：25～38：75～87添加至水热反应釜中，维持体系温度135～150 ℃条件下反应0.7～2h，产物经80℃、-0.06MPa真空干燥45min，产物经氢气于430～470℃还原后，研磨，得到改性石墨；(3)、将硫脲、乙酸铜、水、乙醇和三乙醇胺按照质量份数比为80：35～41：37～51：45～57：9～17加入到反应釜中，搅拌速度为76～90r/min，维持体系温度45～51 ℃条件下反应50min，将反应釜温度按照1℃/min的降温速率降温至5℃，产物经过滤、乙醇洗涤、5℃、-0.09MPa真空干燥2h，产物经200℃热处理0.5h，300℃热处理1h，400℃热处理1h，450℃热处理2h，产物经氢气于452～500℃还原后，研磨，即得到纳米铜粉；(4)、将纳米铜粉、改性石墨和活性三氧化二铝按照质量份数比为17～28：18～27：12～18加入到超声反应器中，维持体系温度25～30℃、超声频率为35KHz条件下反应28～44min，将物料和质量份数比为60的聚丙烯用挤出机在温度219～230℃挤出造粒，即得到改性聚丙烯；(5)、将改性聚丙烯和改性聚乳酸按照质量份数比为37：86～98加入到高速混合机中，用高速混合机在温度221～228℃混合反应2～5min，用挤出机在温度225～237℃挤出成型，即得到聚丙烯基3D打印线材。

该发明所述的聚丙烯基3D打印线材的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将聚乳酸、纳米铜粉和改性石墨按照质量份数比为70：9～16：8～15加入到球磨机中，筒体转速为16～22r/min，维持体系温度23～30 ℃条件下反应25min，产物用挤出机在温度225～237℃挤出造粒，得到改性聚乳酸；所述的纳米铜粉和改性石墨的目的为了提高聚乳酸的导热系数。

(2)、将石墨、铁氟络合物和乙醇按照质量份数比为50：25～38：75～87添加至水热反应釜中，维持体系温度135～150 ℃条件下反应0.7～2h，产物经80℃、-0.06MPa真空干燥45min，产物经氢气于430～470℃还原后，研磨，得到改性石墨；所述的铁氟络合物的目的为了提高改性石墨层间距和提供铁还原位点。