一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)制备改性聚乳酸；(2)配料；(3)将聚乳酸原料颗粒干燥至恒重；接着将改性聚乳酸、硅烷偶联剂、热塑性弹性体，纳米抗菌剂与木粉混合均匀，投入到单螺杆塑料挤出机中。使用该方法制备的3D打印材料，在保持良好的韧性和力学性质外，还显示出木头的质感、成色和味道。

Preparation of a poly (lactic acid) composite 3D printing material

The invention discloses a preparation method of poly (lactic acid) composite 3D printing material. The method comprises the following steps: (1) preparing modified polylactic acid; (2) ingredients; (3) drying poly (lactic acid) raw material to constant weight, and then mixing modified polylactic acid, silane coupling agent, thermoplastic elastomer, nano antibacterial agent and wood powder, and put into it. Single screw extruder. The 3D printing material prepared by this method maintains good toughness and mechanical properties, but also shows the texture, color and taste of wood.

【技术实现步骤摘要】
一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法
本专利技术涉及造纸
，具体涉及一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法。
技术介绍
3D打印行业的发展越来越迅速，随着3D打印机的普及，消费者对3D打印的花样的需求越来越高。利用3D打印技术打印出来的木塑家具在储存，运输以及使用过程中，由于周围环境及空气中湿度，有害颗粒及气体等的影响，在其表面容易滋生细菌，富集污染物质等，会对人体健康造成不利影响。市场中存在这样的3D打印耗材，该耗材含有一定含量的回收木材和无害的聚合物，拥有与聚乳酸相当的耐久性，可以在175℃和250℃之间进行3D打印。聚乳酸(polylactide,PLA)是以玉米、淀粉等可再生植物资源为原料发酵得到乳酸后经化学合成的高分子材料，具有良好的生物相容性，且能够完全生物降解，废弃后可在微生物、水、酸、碱等作用下完全分解成水和二氧化碳，对环境不造成任何污染，是一种典型的可完全生物降解的绿色塑料。同时，聚乳酸具有高强度、高模量、高透明性、易加工成型等优点。作为一种新型的可完全生物降解高分子材料，聚乳酸已经逐步得到学术界和工业界的重视，其应用范围已从最初用于生物医用领域过渡到各类包装材料等通用高分子材料领域，并朝着电器制品、汽车制品等工程塑料领域迅速发展，展现了诱人的发展前景。然而，聚乳酸具有较低的断裂伸长率和冲击强度，是一种硬而脆的高分子材料。
技术实现思路
本专利技术提供一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，使用该方法制备的3D打印材料，在保持良好的韧性和力学性质外，还显示出木头的质感、成色和味道。为了实现上述目的，本专利技术提供一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)制备改性聚乳酸取干燥过的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的数均分子量为15-18万，重均分子量为3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量为100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10-15重量份，将聚乳酸同时与低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密炼机内熔融共混，温度180-190℃，转矩50转/分，时间6-10分钟，然后干燥至恒重，即可得到改性聚乳酸；(2)配料聚乳酸复合3D打印材料组分按照重量份如下配比：改性聚乳酸70-85份、木质粉末颗粒10-15份、2-4份硅烷偶联剂、热塑性弹性体2-3份、纳米抗菌剂1-2份；(3)将聚乳酸原料颗粒干燥至恒重；接着将改性聚乳酸、硅烷偶联剂、热塑性弹性体，纳米抗菌剂与木粉混合均匀，投入到单螺杆塑料挤出机中，单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区180-190℃、机筒一区190-200℃、机筒二区200-210℃、机筒三区200-210℃；从单螺杆塑料挤出机出来的熔融物进行冷却定型，得到成型丝状塑料；将成型丝状塑料干燥、牵引、绕线，得到具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料。优选的，对原料中的木粉，在与其他材料混合之前，进行碱处理：将木质粉末颗粒浸泡于碱溶液中，期间不停搅拌，然后去除碱溶液，用水洗涤至中性，干燥至恒重，所述的碱溶液为浓度为质量百分比10％的碱溶液，所述的木质粉末颗粒和所述的碱溶液优选为按质量比1：15配比。本专利技术所述的聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，原料价格低廉，材料可完全降解，通过选择合适的组合配比，在保持良好的韧性和力学性质外，还显示出木头的质感、成色和味道。具体实施方式实施例一取干燥过的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的数均分子量为15-18万，重均分子量为3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量为100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10重量份，将聚乳酸同时与低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密炼机内熔融共混，温度180℃，转矩50转/分，时间6分钟，然后干燥至恒重，即可得到改性聚乳酸。聚乳酸复合3D打印材料组分按照重量份如下配比：改性聚乳酸70份、木质粉末颗粒10份、2份硅烷偶联剂、热塑性弹性体2份、纳米抗菌剂1份。将聚乳酸原料颗粒干燥至恒重；接着将改性聚乳酸、硅烷偶联剂、热塑性弹性体，纳米抗菌剂与木粉混合均匀，投入到单螺杆塑料挤出机中，单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区180℃、机筒一区190℃、机筒二区200℃、机筒三区200℃；从单螺杆塑料挤出机出来的熔融物进行冷却定型，得到成型丝状塑料；将成型丝状塑料干燥、牵引、绕线，得到具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料。对原料中的木粉，在与其他材料混合之前，进行碱处理：将木质粉末颗粒浸泡于碱溶液中，期间不停搅拌，然后去除碱溶液，用水洗涤至中性，干燥至恒重，所述的碱溶液为浓度为质量百分比10％的碱溶液，所述的木质粉末颗粒和所述的碱溶液优选为按质量比1：15配比。实施例二取干燥过的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的数均分子量为15-18万，重均分子量为3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量为100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯15重量份，将聚乳酸同时与低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密炼机内熔融共混，温度190℃，转矩50转/分，时间10分钟，然后干燥至恒重，即可得到改性聚乳酸。聚乳酸复合3D打印材料组分按照重量份如下配比：改性聚乳酸85份、木质粉末颗粒15份、4份硅烷偶联剂、热塑性弹性体3份、纳米抗菌剂2份。将聚乳酸原料颗粒干燥至恒重；接着将改性聚乳酸、硅烷偶联剂、热塑性弹性体，纳米抗菌剂与木粉混合均匀，投入到单螺杆塑料挤出机中，单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区190℃、机筒一区200℃、机筒二区210℃、机筒三区210℃；从单螺杆塑料挤出机出来的熔融物进行冷却定型，得到成型丝状塑料；将成型丝状塑料干燥、牵引、绕线，得到具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料。对原料中的木粉，在与其他材料混合之前，进行碱处理：将木质粉末颗粒浸泡于碱溶液中，期间不停搅拌，然后去除碱溶液，用水洗涤至中性，干燥至恒重，所述的碱溶液为浓度为质量百分比10％的碱溶液，所述的木质粉末颗粒和所述的碱溶液优选为按质量比1：15配比。上面以举例方式对本专利技术进行了说明，但本专利技术不限于上述具体实施例，凡基于本专利技术所做的任何改动或变型均属于本专利技术要求保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)制备改性聚乳酸取干燥过的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的数均分子量为15‑18万，重均分子量为3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量为100000‑150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10‑15重量份，将聚乳酸同时与低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密炼机内熔融共混，温度180‑190℃，转矩50转/分，时间6‑10分钟，然后干燥至恒重，即可得到改性聚乳酸；(2)配料聚乳酸复合3D打印材料组分按照重量份如下配比：改性聚乳酸70‑85份、木质粉末颗粒10‑15份、2‑4份硅烷偶联剂、热塑性弹性体2‑3份、纳米抗菌剂1‑2份；(3)将聚乳酸原料颗粒干燥至恒重；接着将改性聚乳酸、硅烷偶联剂、热塑性弹性体，纳米抗菌剂与木粉混合均匀，投入到单螺杆塑料挤出机中，单螺杆塑料挤出机的温度设置为：机头一区180‑190℃、机筒一区190‑200℃、机筒二区200‑210℃、机筒三区200‑210℃；从单螺杆塑料挤出机出来的熔融物进行冷却定型，得到成型丝状塑料；将成型丝状塑料干燥、牵引、绕线，得到具有木质属性的改性聚乳酸复合3D打印材料。...

【技术特征摘要】
1.一种聚乳酸复合3D打印材料的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)制备改性聚乳酸取干燥过的聚乳酸80重量份，所述的聚乳酸的数均分子量为15-18万，重均分子量为3325g/mol的低分子量聚己二酸二甘醇酯5重量份，重均分子量为100000-150000g/mol的高分子量聚己二酸二甘醇酯10-15重量份，将聚乳酸同时与低分子量聚己二酸二甘醇酯和高分子量聚己二酸二甘醇酯放入密炼机内熔融共混，温度180-190℃，转矩50转/分，时间6-10分钟，然后干燥至恒重，即可得到改性聚乳酸；(2)配料聚乳酸复合3D打印材料组分按照重量份如下配比：改性聚乳酸70-85份、木质粉末颗粒10-15份、2-4份硅烷偶联剂、热塑性弹性体2-3份、纳米抗菌剂1-2份；(3)将聚乳酸原...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：青岛祥智电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37