[发明专利]一种3D打印耗材用聚乳酸材料及其制备方法

权利要求书

1.一种3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，由以下质量份的组分组成：聚乳酸200-220份、改性聚乳酸30-50份、金属粉200-220份、金属颜料16-20份、增韧剂30-32份、偶联剂5-8份、润滑剂4-6份、抗氧剂1-2份、熔体粘合剂1-2份，

其中，所述改性聚乳酸由聚乳酸50-70份、增韧剂30-50份、偶联剂0.5-2份、结晶成核剂0.1-2份、抗水解剂0.1-2份组成。

2.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述抗水解剂为抗水解剂HyMax 1010、抗水解剂AS1、抗水解剂AS4、抗水解剂AS15、抗水解剂P200、抗水解剂Bio-SAHTM362、抗水解剂TMP-2000中的一种。

3.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于：所述结晶成核剂为酰胺类化合物，所述酰胺类化合物为乙撑双硬脂酸酰胺、N,N'-二环己基对苯二甲酰胺、均苯三甲酸三酰胺中的一种或一种以上的混合物，所述抗水解剂为二(2,6-二异丙基苯基)碳化二亚胺、二[4-(1-甲基-1-苯基乙基)-2,6-二异丙基苯基]碳化二亚胺、二(4-叔丁基-2,6-二异丙基苯基)碳化二亚胺中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述熔体粘结调节剂为萜烯树脂或松香树脂。

6.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述的增韧剂是ABS高胶粉、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或一种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述：所述抗氧化剂为1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5叔丁基苯基)丁烷、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇脂、2，2＇-甲撑双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八醇脂、2，6-二叔丁基对甲酚中的一种或一种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述金属粉为100-300目的颗粒状不锈钢粉、铜粉、青铜粉、黄铜粉、铝粉中的至少一种，所述金属颜料为100-300目的鳞片状铝银粉、铜粉、青铜粉、铜金粉中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的3D打印耗材用聚乳酸材料，其特征在于，所述的润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物、硬脂酸、硬脂酸锌中的两种或多种的混合物。

10.一种3D打印耗材用聚乳酸材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将金属粉及金属颜料混合的同时喷入偶联剂溶液，然后将所得的表面浸润有偶联剂的金属粉及金属颜料烘干，冷却至常温；

步骤二：按配方将聚乳酸、增韧剂、偶联剂、抗水解剂、结晶成核剂加入混合机中，混合机转速为50-1600r/min的条件下混合5-8min，得到混合物料；将该混合物料加入双螺杆挤出机中共混挤出，挤出温度为170-210℃，螺杆转速60-100r/min，经共混、拉条、风冷、切粒得到聚乳酸改性母粒，即为改性聚乳酸；

步骤三、按照配方将步骤一所得的金属粉及金属颜料、聚乳酸、步骤二所得的改性聚乳酸、抗氧化剂、润滑剂、熔体粘合剂加入混合机中，在混合机转速50-1600r/min的条件下共混5-10min，得到混合物料；并将该混合物料经3D打印耗材单螺杆挤出设备挤出制备成丝并收卷，挤出温度控制为160-220℃。