一種3d打印用生物復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種3D打印用生物復合材料及其制備方法，包括按重量百分比，將55％～75％的PLA粉末、15％～35％生物質木塑粉末和10％偶聯劑按比例調配；將調配后的原料充分混合，并干燥；將干燥后的原料擠出造粒，并再次干燥；將干燥后的造粒擠出成型，制得所述3D打印用生物復合材料。本發(fā)明的有益效果是：將生物材料PLA中摻入一定比例的生物木塑，制得此3D打印用生物復合材料，由于生物木塑的摻入，使此3D打印用生物復合材料具有木材特點，從而實現易上色；同時，原料簡單，主要為生物材料，易降解，對環(huán)境無污染，且制備工藝簡單。
【專利說明】
一種3D打印用生物復合材料及其制備方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及3D打印技術領域，特別涉及一種3D打印用生物復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著3D打印技術的發(fā)展，3D打印的產品從原有的科普性產品向功能性產品發(fā)展，PLA(聚乳酸)線材作為3D打印主要耗材，其具有良好的生物可降解性，是公認的環(huán)境友好生物材料;但是，傳統(tǒng)的PLA線材還不能滿足功能性產品的需求，如需上色的功能性產品。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種3D打印用生物復合材料及其制備方法，解決現有技術中存在的上述問題。
[0004]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:
[0005]—種3D打印用生物復合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0006]步驟I，按重量百分比，將55%?75%的PLA粉末、15%?35%生物質木塑粉末和10%偶聯劑按比例調配；
[0007]步驟2，將調配后的原料充分混合，并干燥；
[0008]步驟3，將干燥后的原料擠出造粒，并再次干燥；
[0009]步驟4，將干燥后的造粒擠出成型，制得所述3D打印用生物復合材料。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:將生物材料PLA中摻入一定比例的生物木塑，制得此3D打印用生物復合材料，由于生物木塑的摻入，使此3D打印用生物復合材料具有木材特點，從而實現易上色；同時，原料簡單，主要為生物材料，易降解，對環(huán)境無污染，且制備工藝簡單。
[0011]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0012]進一步，所述生物質木塑粉末為木粉、竹粉和/或谷殼粉，所述偶聯劑為鋁酸酯。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是，木粉、竹粉和谷殼粉原料普通，價格低廉，有助于降低此3D打印用生物復合材料的成本;鋁酸酯色淺、無毒，無須稀釋劑，使用方便，價格低廉，有助于保證此3D打印用生物復合材料的品質，且進一步降低此3D打印用生物復合材料的成本。
[0014]進一步，所述步驟2中將調配后的原料充分混合的具體實現為將調配后的原料置于雙軸葉片混料機中充分混合。
[0015]采用上述進一步方案的有益效果是，混合均勻，出料簡單。
[0016]進一步，所述步驟3中將干燥后的原料擠出造粒的具體實現為將干燥后的原料通過星螺桿造料機擠出造粒。
[0017]采用上述進一步方案的有益效果是，造粒顆粒大小一致，有效保證后續(xù)干燥的充分性及擠出成型的質量。
[0018]進一步，所述步驟4中將干燥后的造粒擠出成型的具體實現為將干燥后的造粒通過單螺桿擠出機擠出。
[0019]采用上述進一步方案的有益效果是，采用擠出機擠出成型，線材成型可控;且單螺桿擠出機結構簡單，易于操作，價格便宜。
[0020]進一步，所述擠出的溫度為195?210°C，所述單螺桿擠出機的轉速為20?40rpm。
[0021]采用上述進一步方案的有益效果是，擠出速度適中，有益于此3D打印用生物復合材料的成型。
[0022]進一步，所述步驟2和步驟3中干燥的環(huán)境為90°C密閉空間，干燥的時間為6?8小時。
[0023]采用上述進一步方案的有益效果是，干燥充分，且避免引入其它雜質。
[0024]本發(fā)明的另一技術方案如下:
[0025]一種3D打印用生物復合材料，所述3D打印用生物復合材料采用上述一種3D打印用生物復合材料的制備方法制得。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明一種3D打印用生物復合材料的制備方法的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0028]如圖1所示，一種3D打印用生物復合材料的制備方法，包括如下步驟:
[0029]步驟I，按重量百分比，將55%?75%的PLA粉末、15%?35%生物質木塑粉末和10%偶聯劑按比例調配;其中，所述生物質木塑粉末為木粉、竹粉和/或谷殼粉，所述偶聯劑為招fe酷；
[0030]步驟2，將調配后的原料置于雙軸葉片混料機中充分混合，并將混合后的原料置于80°C密閉空間，干燥6?8小時；
[0031]步驟3，將干燥后的原料通過星螺桿造料機擠出造粒，并將擠出造粒置于80°C密閉空間，干燥6?8小時；
[0032]步驟4，將干燥后的造粒通過單螺桿擠出機擠出成型，制得所述3D打印用生物復合材料；
[0033 ]其中，所述擠出的溫度為195?210 °C，所述單螺桿擠出機的轉速為20?40rpm ；將混合后的原料干燥一次，擠出造粒干燥一次，兩次干燥有效排除PLA粉末、生物質木塑粉末和偶聯劑中夾雜的水分。
[0034]實施例1，將55%的PLA粉末、35 %的生物質木塑粉末和10%偶聯劑按比例調配，采用上述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，制備此3D打印用生物復合材料，其中，35 %的生物質木塑粉末由占生物質木塑粉末總重量30 %的木粉、30 %的竹粉和40 %的谷殼粉組成。
[0035]實施例2，將65%的PLA粉末、25%的竹粉和10%偶聯劑按比例調配，采用上述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，制備此3D打印用生物復合材料。
[0036]實施例3，將75%的PLA粉末、15 %的木粉和10 %偶聯劑按比例調配，采用上述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，制備此3D打印用生物復合材料。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，按重量百分比，將55%?75%的PLA粉末、15%?35%生物質木塑粉末和10%偶聯劑按比例調配； 步驟2，將調配后的原料充分混合，并干燥； 步驟3，將干燥后的原料擠出造粒，并再次干燥； 步驟4，將干燥后的造粒擠出成型，制得所述3D打印用生物復合材料。2.根據權利要求1所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述生物質木塑粉末為木粉、竹粉和/或谷殼粉，所述偶聯劑為鋁酸酯。3.根據權利要求1所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中將調配后的原料充分混合的具體實現為將調配后的原料置于雙軸葉片混料機中充分混入口 ο4.根據權利要求1所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中將干燥后的原料擠出造粒的具體實現為將干燥后的原料通過星螺桿造料機擠出造粒。5.根據權利要求1所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中將干燥后的造粒擠出成型的具體實現為將干燥后的造粒通過單螺桿擠出機擠出。6.根據權利要求5所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述擠出的溫度為195?210°C，所述單螺桿擠出機的轉速為20?40rpm。7.根據權利要求1所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2和步驟3中干燥的環(huán)境為80 °C密閉空間，干燥的時間為6?8小時。8.—種3D打印用生物復合材料，其特征在于，所述3D打印用生物復合材料采用權利要求I至7任一所述一種3D打印用生物復合材料的制備方法制得。
【文檔編號】C08L67/04GK105820527SQ201610375959
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】趙勁民, 鄭立, 陸真慧, 吳洋, 楊星辰
【申請人】廣西醫(yī)科大學