用于材料挤出式增材制造的复合材料及其制备方法技术

本申请涉及一种用于挤出式增材制造的复合材料，其包含聚乳酸或聚乳酸共聚物；相对于聚乳酸重量为5‑100％的淀粉；相对于聚乳酸重量为0.1‑5％的结晶成核剂。该材料具备较快的结晶速率，可以进行快速的结晶热处理工艺，实现复合材料较高的结晶度，从而使得打印材料具备优异的耐热性，能有效提高其打印性能。该复合材料解决了非结晶聚乳酸在挤出式增材制造中过早软化、堵塞打印头的问题，同时优化了聚乳酸打印材料结晶热处理工艺。本申请还涉及该复合材料的制备方法。

Composite materials for extrusion-type additives and their preparation methods

The present application relates to a composite material for extrusion-type additives manufacturing, comprising polylactic acid or polylactic acid copolymer; starch with a weight of 5 100% relative to polylactic acid; and crystallization nucleating agent with a weight of 0.1 5% relative to polylactic acid. The material has a faster crystallization rate, can carry out rapid crystallization heat treatment process, achieve a higher crystallinity of composite materials, so that the printing material has excellent heat resistance, and can effectively improve its printing performance. The composite solves the problem of premature softening and blockage of printing head in the extrusion process of amorphous polylactic acid, and optimizes the crystallization heat treatment process of polylactic acid printing material. The present application also relates to the preparation method of the composite material.

【技术实现步骤摘要】
用于材料挤出式增材制造的复合材料及其制备方法
本专利技术涉及用于挤出式增材制造或3D打印的复合材料及其制备方法，具体涉及一类具备高结晶速率和优良打印性能的复合材料及其生产方法。
技术介绍
3D打印又称为增材制造，是近30年来兴起并快速发展的一类基于逐层材料累加原理的先进制造方法。一般来说，3D打印以数字模型文件为基础，通过逐层材料堆积的方式来构造实际物体。根据美国材料与试验协会F42委员会(ASTMCommitteeF42)的定义，3D打印总共包含7项子技术：材料挤出(MaterialExtrusion)、材料喷射(MaterialJetting)、粘合剂喷射(BinderJetting)、容器式光聚合(VatPhotopolymerization)、层叠制造(SheetLamination)、粉末床融合(PowderBedFusion)、定向能量沉积(DirectedEnergyFusion)。其中材料挤出式、容器式光聚合和粉末床融合技术应用最为广泛。尤其是材料挤出式3D打印，由于其较低的设备成本、较广的材料选择和较好的成型件性能等优势，在近几年获得了广泛的应用。材料挤出式3D打印本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于材料挤出式3D打印的复合材料，其特征在于，所述复合材料至少包含：聚乳酸或聚乳酸共聚物；相对于聚乳酸重量为5‑100％的淀粉；以及相对于聚乳酸重量为0.1‑5％的结晶成核剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于材料挤出式3D打印的复合材料，其特征在于，所述复合材料至少包含：聚乳酸或聚乳酸共聚物；相对于聚乳酸重量为5-100％的淀粉；以及相对于聚乳酸重量为0.1-5％的结晶成核剂。2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料在110℃下的半结晶时间小于6分钟，优选小于4分钟，更优选小于2分钟。3.如权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述聚乳酸为左旋聚乳酸。4.如权利要求1-3任一所述的复合材料，其特征在于，所述淀粉为粉体，优选其粒径分布在5-200μm范围的淀粉粒子数量占比不低于80％。5.如权利要求1-4任一所述的复合材料，其特征在于，所述淀粉的含量为聚乳酸重量的10-100％，优选为20-60％。6.如权利要求1-5任一所述的复合材料，其特征在于，所述淀粉为选自木薯淀粉、玉米淀粉、土豆淀粉和小麦淀粉中的一种或多种。7.如权利要求1-6任一所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂的含量为聚乳酸重量的0.3-4％，优选为0.5-2％。8.如权利要求1-7任一所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂为有机类成核剂。9.如权利要求8所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂选自有机酸盐类、山梨醇类、酰胺类和酰肼类中的一种或多种。10.如权利要求8所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂选自羧酸盐、磷酸盐，优选地选自羧酸钠、磷酸钠。11.如权利要求8所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂选自山梨醇苄叉衍生物，更优选地选自双(3,4-二甲基苯亚甲基)山梨醇、1,3:2,4-双(3,4-二甲基)苄叉山梨醇缩醛。12.如权利要求8所述的复合材料，其特征在于，所述结晶成核剂选自芳香族酰胺，优选地选自芳基二甲酰胺；或选自芳香族酰肼，优选地选自己二酸二苯基二酰肼。13.如权利要求1-12任一所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料还包含反应相容剂。14.如权利要求13所述的复合材料，其特征在于，所述反应相容剂的含量为聚乳酸重量的0.5-15％，优选为1-10％，更优选为2-8％。15.如权利要求13-14任一所述的复合材料，其特征在于，所述反应相容剂包含选自酸酐基、环氧基和异氰酸酯基中的一种或多种官能团。16.如权利要求15所述的高复合材料，其特征在于，所述反应相容剂包含马来酸酐基团。17.如权利要求1-16任一所述的复合材料，其特征在于，聚乳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝明洋，罗小帆，
申请(专利权)人：苏州聚复高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32