一種用于3d打印的聚乳酸增韌材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及3D打印材料領(lǐng)域，具體設(shè)及到一種用于3D打印的聚乳酸增初材料及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[000引近年來，隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，由于聚乳酸本身環(huán)保性能和打印性能的優(yōu) 勢，使得聚乳酸材料已經(jīng)成為頗受歡迎的3D打印耗材，但是聚乳酸材料本身的初性較低， 一般需要對(duì)聚乳酸進(jìn)行增初，拓寬其適用范圍。增初后的PLA難免存在收縮率增加，冷卻變 慢，從而導(dǎo)致打印過程中制品翅曲、表面粗趟等問題。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中有通過添加抗沖改性劑和增塑劑來改善材料的初性和流動(dòng)性，但同時(shí) 也增加了材料的收縮率，降低了材料的冷卻速度。也有利用表面處理的無機(jī)納米纖維材料 來增初改性聚乳酸的，但是該種增初方法制成的材料會(huì)降低3D打印制品層間粘合性，從而 導(dǎo)致打印制品開裂。
[0004] 目前的聚乳酸改性大多集中于材料本身的改性，未與3D打印相結(jié)合，未考慮改性 對(duì)聚乳酸3D打印成型過程可能帶來的問題。聚乳酸的增初劑種類很多，但是增初后的PLA 的收縮率增加、冷卻變慢，從而會(huì)導(dǎo)致打印過程中制品翅曲、表面粗趟等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種用于3D打印的聚乳酸增初材料。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)問題可W通過W下的技術(shù)方案予W解決：
[0007] 一種用于3D打印的聚乳酸增初材料，包含聚乳酸W及占所述聚乳酸質(zhì)量的如下 質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：
[000引包含聚乳酸W及占所述聚乳酸質(zhì)量的如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：
[0009] 增初劑；5%~25%;
[0010] 潤滑劑；0. 5 % ~2. 0 % ;
[0011] 氧化聚己締蠟（OP巧；0. 5%~2. 0% ;
[0012] 白油；0. 3%~1. 0% ;
[0013] 低烙點(diǎn)樹脂包覆的無機(jī)粉體；5%~25% ;
[0014] 抗氧劑；0. 3%~0. 9%。
[0015] 優(yōu)選地，所述低烙點(diǎn)樹脂包覆的無機(jī)粉體包括無機(jī)粉體W占所述無機(jī)粉體質(zhì)量的 如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的各組分：
[0016] 偶聯(lián)劑；1 %~2.5%;
[0017] 低烙點(diǎn)樹脂；15%~30%，所述低烙點(diǎn)樹脂的烙點(diǎn)《110°C;
[0018] 白油；1%~4%;
[0019] OPE;5%~8%;
[0020] 所述低烙點(diǎn)樹脂包覆的無機(jī)粉體采用W下步驟制得：
[0021] (1)將偶聯(lián)劑用白油稀釋成均勻的液體，分批加入到干燥的無機(jī)粉體中攬拌混合 均勻得到經(jīng)偶聯(lián)處理的無機(jī)粉體；
[0022] (2)在所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無機(jī)粉體中加入占無機(jī)粉體質(zhì)量5 %~8 %的OPE混合均 勻，然后再加入低烙點(diǎn)樹脂混勻后，通過烙融混合擠出切粒，得到顆粒狀的所述低烙點(diǎn)包覆 的無機(jī)粉體。
[0023] 優(yōu)選地，所述無機(jī)粉體為碳酸巧、滑石粉、二氧化娃、蒙脫±、硫酸領(lǐng)、玻璃微珠中 的至少一種，優(yōu)選所述無機(jī)粉體的粒徑D90 < 5微米，進(jìn)一步優(yōu)選D90小于2. 6微米，其中 D90表示至少90%的無機(jī)粉體的粒徑。
[0024] 優(yōu)選所述偶聯(lián)劑為侶酸醋、鐵酸醋、侶鐵復(fù)合偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑中的一種。進(jìn)一 步優(yōu)選：無機(jī)粉體為碳酸巧，且偶聯(lián)劑為侶酸醋或侶鐵復(fù)合偶聯(lián)劑；或者無機(jī)粉體為滑石 粉，且偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
[0025] 優(yōu)選地，所述低烙點(diǎn)樹脂為聚己內(nèi)醋（P化)、聚己二酸了二醋（PBA)、聚了二酸己 二醋（PES)、聚己二酸-了二醇-了二酸共聚醋（PBSA，S種單體的比例可調(diào)節(jié)W制備出不 同烙點(diǎn)的PBSA)、聚了二醇-了二酸-己二醇共聚醋（P邸巧、聚己二酸己二醋（PEA)中的至 少一種。
[0026] 優(yōu)選地，所述聚乳酸增初材料還包括W下組合中的一種：
[0027] 擴(kuò)鏈劑；
[00測抗水解劑；
[0029] 成核劑；
[0030] 擴(kuò)鏈劑和成核劑；
[0031] 抗水解劑和成核劑；
[0032] 其中，所述擴(kuò)鏈劑為占所述聚乳酸質(zhì)量的0. 2%~0. 5%的擴(kuò)鏈主劑和占所述聚 乳酸質(zhì)量的10化pm~25化pm的擴(kuò)鏈促進(jìn)劑的混合；
[0033] 所述抗水解劑占所述聚乳酸質(zhì)量的0. 5%~1. 5% ;
[0034] 所述成核劑占所述聚乳酸質(zhì)量的0. 3%~1. 5%。
[0035]優(yōu)選地，所述增初劑為丙締酸醋類聚合物（ACR)、甲基丙締酸甲醋-了二締-苯己 締=元共聚物（MBS)、醋酸己締共聚物、己締共聚物中的一種。
[0036] 優(yōu)選地，所述增初劑為生物降解型增初劑；所述生物降解型增初劑為聚己二酸/ 對(duì)苯二甲酸了二醇醋（PBAT)、聚己二酸-了二醇-了二酸共聚醋（PBSA)、聚了二酸/對(duì)苯 二甲酸了二醇醋（PBST)、聚甲基己撐碳酸醋（PPC)、二氧化碳-環(huán)氧了燒二元共聚物（PBC) 中的一種。
[0037] 優(yōu)選地，所述聚乳酸增初材料還包括相容劑，所述相容劑占所述聚乳酸質(zhì)量的 3%~8% ;
[003引優(yōu)選地，所述低烙點(diǎn)樹脂的烙點(diǎn)《90。進(jìn)一步優(yōu)選聚己內(nèi)醋或聚己二酸了二醋。
[0039] 優(yōu)選地，所述成核劑為苯基麟酸皂類混合物、酷阱化合物中的至少一種。
[0040] 優(yōu)選地，所述潤滑劑為娃酬、己撐雙硬脂酷胺巧BS)、季戊四醇硬脂酸醋（PET巧中 的至少一種。
[0041] 優(yōu)選地，所述抗氧劑由主抗氧劑受阻酪類與輔助抗氧劑亞磯酸醋類按質(zhì)量比為 1:2復(fù)配而成。
[0042] 優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈主劑為環(huán)氧類擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈促進(jìn)劑為硬脂酸鋒。
[0043] 優(yōu)選地，所述抗水解劑為聚碳化二亞胺。
[0044] 優(yōu)選地，所述相容劑為己締-丙締酸甲醋-甲基丙締酸縮水甘油醋無規(guī)立元共聚 物、己締-丙締酸正了醋-甲基丙締酸縮水甘油醋S元共聚物中的至少一種。
[0045] 本發(fā)明還提出一種用于3D打印的聚乳酸增初材料的制備方法，包括如下技術(shù)方 案：
[0046] -種用于3D打印的聚乳酸增初材料的制備方法，包括如下步驟：
[0047] (1)將聚乳酸在50°C~80°C溫度下干燥2小時(shí)W上，將干燥后的聚乳酸放入高混 機(jī)中，加入占所述聚乳酸質(zhì)量0.3%~1.0%的白油混勻；
[0048] (2)