[发明专利]用于3D打印的聚乳酸改性材料及其制备方法和应用

说明书

本申请提供了一种用于3D打印的聚乳酸改性材料，包括以下重量份的组分：聚乳酸树脂60份‑97份、聚甲醛树脂‑热塑性弹性体熔混物3份‑40份、热稳定化助剂0.01份‑1.5份、填充剂0份‑20份，其中，所述聚乳酸树脂和所述聚甲醛树脂‑热塑性弹性体熔混物共100份。本申请提供的用于3D打印的聚乳酸改性材料韧性强，具有优异的耐水解性能，稳定性好，能够制得性能优异的3D打印制品，并且该聚乳酸改性材料中各组分环保无毒，有利于其应用。本申请还提供了用于3D打印的聚乳酸改性材料的制备方法及其在3D打印制品中的应用。

技术领域

本申请涉及材料技术领域，尤其涉及用于3D打印的聚乳酸改性材料及其制备方法和应用。

背景技术

3D打印是快速成型技术的一种，其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。目前较多采用基于熔融沉积成型法(FDM,Fused Deposition Modeling)的3D打印，通过将丝状材料如热塑性塑料、蜡或金属的熔丝从加热的喷嘴挤出，按照零件每一层的预定轨迹，以固定的速率进行熔体沉积。由于聚乳酸是生物降解材料，绿色环保，同时打印温度低，节省能耗，因此可以使用聚乳酸作为3D打印的材料，但由于聚乳酸的韧性较差，在温湿环境中易发生水解，进而限制了其应用。因此，有必要提供一种性能优异的用于3D打印的聚乳酸材料，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种用于3D打印的聚乳酸改性材料，该聚乳酸改性材料韧性强，具有优异的耐水解性能，稳定性好，能够制得性能优异的3D打印制品，并且该聚乳酸改性材料中各组分环保无毒，有利于其应用。

第一方面，本申请提供了一种用于3D打印的聚乳酸改性材料，包括以下重量份的组分：

聚乳酸树脂 60份-97份

聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物 3份-40份

热稳定化助剂 0.01份-1.5份

填充剂 0份-20份，

其中，所述聚乳酸树脂和所述聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物共100份。

可选的，所述聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物中包括了50wt％-90wt％的聚甲醛树脂和10wt％-50wt％的热塑性弹性体。

可选的，所述聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物中包括了聚甲醛树脂和热塑性弹性体，以及受阻酚型抗氧剂和三聚氰胺中的至少一种；所述聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物中，所述聚甲醛树脂和所述热塑性弹性体共100重量份，所述受阻酚型抗氧剂为0.05重量份-3重量份，所述三聚氰胺为0.05重量份-3重量份。

可选的，所述热塑性弹性体包括热塑性聚氨酯树脂、甲基丙烯酸酯与丙烯酸酯共聚物，以及甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯三元共聚物中的至少一种。

可选的，所述热稳定化助剂包括受阻酚系抗氧化剂和磷系抗氧化剂中的至少一种。

可选的，所述填充剂的粒径为1000目-3000目，所述填充剂包括碳酸钙、滑石粉、硅灰石和高岭土中的至少一种。

本申请第一方面提供的用于3D打印的聚乳酸改性材料具有优异的韧性和耐水解性能，整体的稳定性好，有利于其在3D打印中的应用。

第二方面，本申请提供了一种用于3D打印的聚乳酸改性材料的制备方法，包括：

提供60重量份-97重量份的聚乳酸树脂，3重量份-40重量份的聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物，0.01重量份-1.5重量份的热稳定化助剂和0重量份-20重量份的填充剂并混合，得到混合物，其中，所述聚乳酸树脂和所述聚甲醛树脂-热塑性弹性体熔混物共100重量份；