一种可降解3D打印复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可降解3D打印复合材料及其制备方法。所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40‑80份、罂粟籽粉20‑35份、巴豆酸15‑20份、β‑甲壳素10‑15份、丝素蛋白5‑12份、鲑鱼脊椎骨粉10‑18份。本发明专利技术的可降解3D打印复合材料具有机械强度高，可降解，保温隔热效果好，抗菌率高等优点；优化制备工艺，可有效提高产品性能，市场推广价值高。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解3D打印复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种3D打印材料，具体是一种可降解3D打印复合材料及其制备方法。
技术介绍
3D打印技术是以计算机为三维设计模型为基础，运用金属粉末、聚合物材料通过逐层打印的方式构建起来的技术。目前较为成熟的3D打印技术主要有：立体光固化，激光烧结法，熔融层积法(FDM)等。在发展过程中，3D打印所使用的材料大都来自合成材料，而打印的模型都是短暂使用的，在使用过一段时间后，就会遗弃。这些废弃的材料都是化学合成的材料，很难光降解或发生生物降解，给环境造成了很大的压力，因此需要解决3D打印材料的可降解问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可降解3D打印复合材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种可降解3D打印复合材料，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40-80份、罂粟籽粉20-35份、巴豆酸15-20份、β-甲壳素10-15份、丝素蛋白5-12份、鲑鱼脊椎骨粉10-18份。作为本专利技术进一步的方案：所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯62份、罂粟籽粉25份、巴豆酸17份、β-甲壳素12份、丝素蛋白9份、鲑鱼脊椎骨粉14份。一种可降解3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其3-5倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至55-60℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝8-10，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉；(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1-2倍的水，混合均匀；(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于95-98℃下搅拌混合20-40min；(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于50-60℃下搅拌反应1-2h；然后升温至62-65℃，继续搅拌混合30-50min，然后通过挤出机挤出，即得。作为本专利技术进一步的方案：步骤(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其4倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至58℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝9.6，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉。作为本专利技术进一步的方案：步骤(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1.3倍的水，混合均匀。作为本专利技术进一步的方案：步骤(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于97℃下搅拌混合28min。作为本专利技术进一步的方案：步骤(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于58℃下搅拌反应1.2h；然后升温至63℃，继续搅拌混合42min，然后通过挤出机挤出，即得。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的可降解3D打印复合材料具有机械强度高，可降解，保温隔热效果好，抗菌率高等优点；优化制备工艺，可有效提高产品性能，市场推广价值高。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种可降解3D打印复合材料，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40份、罂粟籽粉20份、巴豆酸15份、β-甲壳素10份、丝素蛋白5份、鲑鱼脊椎骨粉10份。一种可降解3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其3倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至55℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝8，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉；(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1倍的水，混合均匀；(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于95℃下搅拌混合20min；(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于50℃下搅拌反应1h；然后升温至62℃，继续搅拌混合30min，然后通过挤出机挤出，即得。实施例2一种可降解3D打印复合材料，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯80份、罂粟籽粉35份、巴豆酸20份、β-甲壳素15份、丝素蛋白12份、鲑鱼脊椎骨粉18份。一种可降解3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其5倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至60℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝10，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉；(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物2倍的水，混合均匀；(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于98℃下搅拌混合40min；(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于60℃下搅拌反应2h；然后升温至65℃，继续搅拌混合50min，然后通过挤出机挤出，即得。实施例3一种可降解3D打印复合材料，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯62份、罂粟籽粉25份、巴豆酸17份、β-甲壳素12份、丝素蛋白9份、鲑鱼脊椎骨粉14份。一种可降解3D打印复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其4倍重量的70％的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至58℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH＝9.6，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉。(2)将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1.3倍的水，混合均匀。(3)将步骤(2)所得物与聚己内酯混合，置于97℃下搅拌混合28min。(4)将改性罂粟籽粉与步骤(3)所得物混合，置于58℃下搅拌反应1.2h；然后升温至63℃，继续搅拌混合42min，然后通过挤出机挤出，即得。对比例1除不含罂粟籽粉外，其他制备工艺与实施例3一致。对比例2除不含巴豆酸外，其他制备工艺与实施例3一致。对比例3除不含罂粟籽粉和巴豆酸外，其他制备工艺与实施例3一致。对比例4原料与实施例3一致，制备方法采用常规工艺直接混合，置于58℃下搅拌反应1.2h；然后升温至63℃，继续搅拌混合42min，然后通过挤出机挤出，即得。实验例对实施例3和对比例1-4进行性能测试，结果见表1。表1项目实施例3对比例1对比例2对比例3对比例4抗拉强度MPa29.822.324.621.725.8断裂伸长率％205174171162185抗压强度MPa41.334.236.731.838.9缺口冲击强度KJ/m212.510.38.78.511.3导热系数W/(m·K)0.0230.0380.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解3D打印复合材料，其特征在于，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40‑80份、罂粟籽粉20‑35份、巴豆酸15‑20份、β‑甲壳素10‑15份、丝素蛋白5‑12份、鲑鱼脊椎骨粉10‑18份。

【技术特征摘要】
1.一种可降解3D打印复合材料，其特征在于，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯40-80份、罂粟籽粉20-35份、巴豆酸15-20份、β-甲壳素10-15份、丝素蛋白5-12份、鲑鱼脊椎骨粉10-18份。2.根据权利要求1所述的可降解3D打印复合材料，其特征在于，所述可降解3D打印复合材料包括以下重量份数的原料：聚己内酯62份、罂粟籽粉25份、巴豆酸17份、β-甲壳素12份、丝素蛋白9份、鲑鱼脊椎骨粉14份。3.一种如权利要求1-2任一所述的可降解3D打印复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）罂粟籽粉改性：将巴豆酸与其3-5倍重量的70%的乙醇溶液混合均匀，得混合溶液；将混合溶液加入到罂粟籽粉中，混合均匀，得混合物料；将混合物料加热至55-60℃，再在加热后的混合物料中加入pH调节剂调节混合物料的pH=8-10，得混合物料A；将β-甲壳素加入混合物料A中，搅拌完全反应，制得混合物料B；将混合物料B进行干燥糊化后，即得改性罂粟籽粉；（2）将鲑鱼脊椎骨粉和丝素蛋白混合，加入混合物1-2倍的水，混合均匀；（3）将步骤（2）所得物与聚己内酯混合，置于95-98℃下搅拌混合20-40min；（4）将改性罂粟籽...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天泽，
申请(专利权)人：张天泽，
类型：发明
国别省市：浙江,33