[发明专利]一种抗冲击耐紫外老化的3D打印用PLA丝材及其制备方法

权利要求书

1.一种抗冲击耐紫外老化的3D打印用PLA丝材，其特征在于，包括抗冲击耐紫外老化的TiO₂/PBS功能母粒、偶联剂和PLA，其中，PLA占质量分数60-89％，TiO₂/PBS功能母粒占质量分数10-35％，偶联剂占质量分数1-5％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％；TiO₂/PBS功能母粒，包括可发性TiO₂粉、发泡助剂和PBS，其中，可发性TiO₂粉占质量分数10-20％，发泡助剂占质量分数1-10％，PBS占质量分数70-89％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％；

所述抗冲击耐紫外老化的3D打印用PLA丝材的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，利用高混机将纳米TiO₂与AC进行分散混合，得到可发性TiO₂粉；

具体为：将纳米TiO₂放入高混机中，保持转速为800r/min～1500r/min，每间隔5min～10min向纳米TiO₂上喷洒硅油，高速混合30min～45min；之后向高混机中加入AC，在相同的转速下混合10min～30min，得到TiO₂/AC共混料，最后于30℃～60℃的干燥箱中干燥1h～4h，即可得到高分散的可发性TiO₂粉；其中，TiO₂、硅油和AC的质量比为8～9.4：0.1～0.5：0.5～1.5；

步骤2，利用熔融共混制备ZnO/PBS发泡助剂；

具体为：将纳米ZnO和PBS在40℃～80℃的干燥箱中干燥6h～12h，之后将纳米ZnO和PBS放入高混机中进行预混，再放入双螺杆机中进行熔融混合后挤出造粒，最后于60℃～80℃的干燥箱中干燥4h～8h，即可得到ZnO/PBS发泡助剂；其中，PBS与纳米ZnO的质量比为9.5～9.9：0.1～0.5；双螺杆挤出机挤出加工温度为120℃～160℃，挤出转速为30r/min～60r/min；

步骤3，通过熔融混合将可发性TiO₂粉与ZnO/PBS发泡助剂进行混合制备兼具抗冲击和耐紫外老化的TiO₂/PBS功能母粒；

步骤4，采用TiO₂/PBS功能母粒与PLA熔融挤出制备成3D打印用PLA丝材。

2.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐紫外老化的3D打印用PLA丝材，其特征在于，所述可发性TiO₂粉，包括TiO₂、AC和硅油，其中，TiO₂占质量分数80-94％，硅油占质量分数1-5％，AC占质量分数5-15％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。

3.根据权利要求1所述的一种抗冲击耐紫外老化的3D打印用PLA丝材，其特征在于，所述发泡助剂，包括纳米ZnO和PBS，其中，PBS占质量分数95-99％，纳米ZnO占质量分数1-5％，以上各组分含量的质量百分数之和为100％。