[发明专利]一种3D打印耗材用聚乳酸材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种3D打印耗材用聚乳酸材料，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，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。其制备方法，包括步骤一：将金属粉及金属颜料混合的同时喷入偶联剂溶液后烘干、冷却；步骤二：混合将聚乳酸、增韧剂、偶联剂、抗水解剂、结晶成核剂加入混合机中混合后，经共混、拉条、风冷、切粒得到聚乳酸改性母粒；步骤三、按配方将金属粉及金属颜料、聚乳酸、改性聚乳酸、抗氧化剂、润滑剂、熔体粘合剂加入混合机中共混挤出制备成丝并收卷。

技术领域

本发明涉及3D打印用材料技术领域，特别是涉及一种3D打印耗材用聚乳酸材料及其制备方法。

背景技术

3D打印技术正深刻改变着现代制造业的进程，它是一种不需要传统刀具、夹具和机床，而是以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术，该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

由于聚合物材料良好的热流动性、快速冷却粘结性、较高的机械强度，在3D打印制造领域得到快速的应用和发展，尤其是聚乳酸作为一种绿色环保、可生物降解的新材料，具有层间粘合力高、不易翘曲变形、打印件表面光滑平整等特别优异的打印效果，因此聚乳酸在3D打印材料中得到了广泛的应用，深受3D打印业内人士的青睐。但是普通聚乳酸耗材较脆，韧性差，效果单一，若加入大量加入金属粉或金属颜料则会使聚乳酸耗材更脆，而且会使打印件的层与层之间难以融合，易于开裂，难以实现最终的效果或用途。

发明内容

基于此，有必要针对为解决现有聚乳酸耗材较脆、加入金属粉或金属颜料后出现的过度脆化、易于开裂、易降解的问题，提供一种3D打印耗材用聚乳酸材料。本发明的另一个目的是提供一种3D打印耗材用聚乳酸材料的制备方法。

一种3D打印耗材用聚乳酸材料，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。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂的一种或两种。

在其中一个实施例中，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。

在其中一个实施例中，所述熔体粘结调节剂为萜烯树脂或松香树脂。

在其中一个实施例中，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。