聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品，所述復(fù)合材料按重量份數(shù)表示包括：聚乳酸樹(shù)脂50-95份；聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂1-50份；潤(rùn)滑劑0.25-20份；熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑0.5-10份；沖擊改質(zhì)劑1-20份。通過(guò)將聚乳酸中添加聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑等組分進(jìn)行改性處理，提高了聚乳酸復(fù)合材料的物性參數(shù)，使聚乳酸復(fù)合材料可以作為3D列印的主要原料，在3D列印中直接變成產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的性能。
【專利說(shuō)明】聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 3D列印屬于快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)位元模型檔案為基礎(chǔ)直接制造幾 乎任意形狀三維實(shí)體的技術(shù)。過(guò)去3D列印常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中用于制造模 型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造。特別是一些高價(jià)值應(yīng)用（比如髖關(guān)節(jié)或牙齒，或一 些飛機(jī)零部件）已經(jīng)有使用這種技術(shù)列印而成的零部件，意味著3D列印這項(xiàng)技術(shù)的普及。
[0003] 現(xiàn)在存在著許多不同的技術(shù)。它們的不同之處在于可用的材料的方式，并以不同 層構(gòu)建建立部件。有些技術(shù)利用熔化或軟化可塑性材料的方法來(lái)制造列印的墨水，例如： 選擇性雷射燒結(jié)（selective laser sintering，SLS)和恪融沉積式（fused deposition modeling，F(xiàn)DM);還有一些技術(shù)是用液體材料作為列印的墨水的，例如：立體平板印刷 (stereolithography，SLA)、分層實(shí)體制造 （laminated object manufacturing，L0M)。每 種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因而一些公司會(huì)提供多種印表機(jī)以供選擇。一般來(lái)說(shuō)，主要的考 慮因素是列印的速度和成本，3D列印機(jī)的價(jià)格，物體原型的成本，還有材料以及色彩的選擇 和成本。
[0004] 目前綠色可分解的3D列印材料為聚乳酸（PLA)材質(zhì)，但在使用過(guò)程中常會(huì)遇到材 料物性低落的現(xiàn)象。
[0005] 有鑒于此，實(shí)有必要開(kāi)發(fā)一種聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品，以克服上述聚乳酸在作 為3D列印材料中材料物性低落的缺陷。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品，該聚乳酸復(fù)合材料及 其產(chǎn)品能夠解決聚乳酸在作為3D列印材料中材料物性低落的問(wèn)題。
[0007] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的聚乳酸復(fù)合材料，其按重量份數(shù)表示包括：
[0008] 聚乳酸樹(shù)脂 50-95份； 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂 1-50份； 潤(rùn)滑劑 0.25-20份; 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 0. 5-10份； 沖擊改質(zhì)劑 1-2:0份:。
[0009] 可選地，所述聚乳酸復(fù)合材料用于3D列印中。
[0010] 可選地，在環(huán)境溫度為210°C，負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)，所述聚乳酸樹(shù)脂的熔融指數(shù)為 3-30g/10min〇
[0011] 可選地，在環(huán)境溫度為150°C，負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)，所述聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂的熔融指 數(shù)為 7-60g/10min，更佳的為 10-30g/10min。
[0012] 可選地，所述潤(rùn)滑劑為酯型流動(dòng)改性劑、乙烯基雙硬脂酰胺、低分子量聚乙烯蠟、 芥酸酰胺及硬脂酸系列的一種或多種復(fù)配。
[0013] 可選地，所述熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑為含環(huán)氧官能基材料與丙烯酸系列星狀共聚物的一 種或多種復(fù)配。
[0014] 可選地，所述沖擊改質(zhì)劑為熱塑性彈性體及核殼包覆型的耐沖擊改質(zhì)劑的一種或 多種復(fù)配。
[0015] 可選地，所述聚乳酸復(fù)合材料還包括潤(rùn)潤(rùn)滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收 劑、脫模劑以及著色劑中的至少一種。
[0016] 另外，本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品為經(jīng)所述聚乳酸復(fù)合材料成型后產(chǎn)生的 產(chǎn)品。
[0017] 可選地，所述產(chǎn)品為3D列印產(chǎn)品。
[0018] 相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的聚乳酸復(fù)合材料及其產(chǎn)品，通過(guò)將聚乳酸中添加聚醋 酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑等組分進(jìn)行改性處理，提高了聚乳酸復(fù)合材料的物性參數(shù)，使聚乳酸 復(fù)合材料可以作為3D列印的主要原料，在3D列印中直接變成產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的性能。 【【具體實(shí)施方式】】
[0019] 本發(fā)明的聚乳酸復(fù)合材料，其按重量份數(shù)表示包括：
[0020] 聚乳酸樹(shù)脂10-95份，在環(huán)境溫度為210°C，負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)，所述聚乳酸樹(shù)脂 的熔融指數(shù)為3-30g/10min，聚乳酸樹(shù)脂中的水分需為聚乳酸樹(shù)脂重量份為0. 05-0. 1 %以 下；
[0021] 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂1-50份，在環(huán)境溫度為150°C，負(fù)荷為2. 16Kg時(shí)，所述聚醋酸乙 烯酯樹(shù)脂的熔融指數(shù)為7-60g/10min，其中熔融指數(shù)在10-30g/10min時(shí)會(huì)有更佳的效果， 由于聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂本身具有增加材料熔融強(qiáng)度的功能，可以改善材料在押出成型時(shí)材 料的流動(dòng)穩(wěn)定性；
[0022] 潤(rùn)滑劑0. 25-20份，所述潤(rùn)滑劑為酯型流動(dòng)改性劑、乙烯基雙硬脂酰胺、低分子量 聚乙烯蠟、芥酸酰胺及硬脂酸系列的一種或多種復(fù)配，其中以酯型流動(dòng)改性劑為主體進(jìn)行 復(fù)方搭配，在流動(dòng)性與物性可以達(dá)到最佳效果；；
[0023] 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑0. 5-10份，所述熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑為含環(huán)氧官能基材料與丙烯酸 系列星狀共聚物的一種或多種復(fù)配；
[0024] 沖擊改質(zhì)劑1-20份，所述沖擊改質(zhì)劑為熱塑性彈性體及核殼包覆型的耐沖擊改 質(zhì)劑的一種或多種復(fù)配，其中熱塑性彈性體包含苯乙烯彈性體、接枝改性苯乙烯系彈性體、 乙烯系彈性體及接枝改性乙烯系彈性體，核殼包覆型的耐沖擊改質(zhì)劑包含丙烯酸包覆型及 苯乙稀-丙稀腈包覆型；
[0025] 所述聚乳酸復(fù)合材料還包括潤(rùn)潤(rùn)滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、脫模 劑以及著色劑中的至少一種。
[0026] 為對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)手段及技術(shù)功效有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例說(shuō) 明如下。
[0027] 實(shí)施例1
[0028] 聚乳酸樹(shù)脂 83. 6份； 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂 10份； 潤(rùn)滑劑 0. 25份； 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 〇. 6份； 沖擊改質(zhì)劑 5份； 抗氧劑 0. 1份。
[0029] 將聚乳酸樹(shù)脂水分降至0. 05-0. 1 %以下后稱?。蝗缓?，將聚乳酸樹(shù)脂與稱取的聚 醋酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑、熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑、沖擊改質(zhì)劑及抗氧劑利用單軸攪拌桶攪拌10 分鐘；將上述混合物分別加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒。
[0030] 實(shí)施例2
[0031] 聚乳酸樹(shù)脂 78. 6份； 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂 15份； 潤(rùn)滑劑 0. 25份； 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 〇. 6份； 沖擊改質(zhì)劑 5份； 抗氧劑 0. 1份。
[0032] 將聚乳酸樹(shù)脂水分降至〇. 05-0.1 %以下后稱??；然后，將聚乳酸樹(shù)脂與稱取的聚 醋酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑、熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑、沖擊改質(zhì)劑及抗氧劑利用單軸攪拌桶攪拌10 分鐘；將上述混合物分別加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒。
[0033] 實(shí)施例3
[0034] 聚乳酸樹(shù)脂 73. 6份 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂 20份; 潤(rùn)滑劑 0. 25份： 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 〇. 6份； 沖擊改質(zhì)劑 _5份； 抗氧劑 0.1份。
[0035] 將聚乳酸樹(shù)脂水分降至0. 05-0. 1 %以下后稱取；然后，將聚乳酸樹(shù)脂與稱取的聚 醋酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑、熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑、沖擊改質(zhì)劑及抗氧劑利用單軸攪拌桶攪拌10 分鐘；將上述混合物分別加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒。
[0036] 實(shí)施例4
[0037] 聚乳酸樹(shù)脂 83. 9份； 聚醋酸乙烯酯樹(shù)脂 10份；
[0038] 潤(rùn)滑劑 0. 25份； 熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 3份； 沖擊改質(zhì)劑 5份； 抗氧劑 0. 1份。
[0039] 將聚乳酸樹(shù)脂水分降至0. 05-0. 1 %以下后稱取；然后，將聚乳酸樹(shù)脂與稱取的聚 醋酸乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑、熔體強(qiáng)度增強(qiáng)劑、沖擊改質(zhì)劑及抗氧劑利用單軸攪拌桶攪拌10 分鐘；將上述混合物分別加入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒。
[0040] 以上各實(shí)施例熔融擠出造粒后，然后在注塑機(jī)上注塑成型GB標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣條，按GB 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試所得材料的機(jī)械性能，測(cè)試結(jié)果如表1所示：
[0041] 表1 :實(shí)施例的測(cè)試結(jié)果
[0042]
[0043] 通過(guò)表1可以得出：各實(shí)施例中的聚乳酸復(fù)合材料，通過(guò)在聚乳酸中添加聚醋酸 乙烯酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑等組分進(jìn)行改性處理，提高了聚乳酸復(fù)合材料的物性參數(shù)，例如熔融指 數(shù)、彎曲強(qiáng)度等物性參數(shù)，尤其在沖擊強(qiáng)度方面，與純聚乳酸相比，純聚乳酸的沖擊強(qiáng)度僅 為2. 8KJ/m2,而實(shí)施例中沖擊強(qiáng)度提高了 35%以上。該良好的物性參數(shù)使聚乳酸復(fù)合材料 可以作為3D列印的主要原料，，在3D列印中直接變成產(chǎn)品，提高了產(chǎn)品的性能。
[0044] 另外，本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品，所述產(chǎn)品為經(jīng)所述聚乳酸復(fù)合材料成型后產(chǎn)生的 廣品，所述廣品為3D列印廣品，該3D列印廣品具有良好的性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，按重量份數(shù)表示包括： 聚乳酸樹(shù)脂 50-95份； 聚醋酸藝婦醋樹(shù)脂 1-50份； 潤(rùn)滑劑 0. 25-20份;： 烙體強(qiáng)度增強(qiáng)劑 0. 5-10份； 沖擊改質(zhì)劑 1-20份。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，所述聚乳酸復(fù)合材料用于3D 列印中。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，在環(huán)境溫度為2l〇°C，負(fù)荷為 2. 16Kg時(shí)，所述聚乳酸樹(shù)脂的烙融指數(shù)為3-30g/10min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，在環(huán)境溫度為150°C，負(fù)荷為 2. 16Kg時(shí)，所述聚醋酸乙締醋樹(shù)脂的烙融指數(shù)為7-60g/10min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為醋型流動(dòng)改性 劑、乙締基雙硬脂酷胺、低分子量聚乙締蠟、芥酸酷胺及硬脂酸系列的一種或多種復(fù)配。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，所述烙體強(qiáng)度增強(qiáng)劑為含環(huán) 氧官能基材料與丙締酸系列星狀共聚物的一種或多種復(fù)配。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，所述沖擊改質(zhì)劑為熱塑性彈 性體及核殼包覆型的耐沖擊改質(zhì)劑的一種或多種復(fù)配。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乳酸復(fù)合材料，其特征在于，所述聚乳酸復(fù)合材料還包括 潤(rùn)滑劑、靜電防止劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、脫模劑W及著色劑中的至少一種。9. 一種產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品為經(jīng)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的聚乳酸復(fù)合材 料成型后產(chǎn)生的產(chǎn)品。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品為3D列印產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C08L31/04GK105985615SQ201510076201
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日
【發(fā)明人】楊漢民
【申請(qǐng)人】漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司