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一种高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品及其制备方法技术

技术编号:31492110 阅读:30 留言:0更新日期:2021-12-18 12:29
本申请公开了一种高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品及其制备方法,属于3D打印高分子材料改性领域。本发明专利技术解决了聚乳酸立构复合技术难以直接应用于3D打印制造高质量产品的瓶颈问题,将L/D聚乳酸线材通过3D打印机打印出产品并进行后续热处理,得到高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品。本发明专利技术提出的一种简单、环保的多级热处理方法,突破技术壁垒,无需使用溶剂作为反应介质,也无需使用其它非聚乳酸物质作为改性剂。该方法使得高性能产品的3D打印制作效率提高,可控实现>99%的全立构复合晶体结构,从而得到的立构聚乳酸3D打印产品具有高耐热性和耐水解性能,整个反应高效清洁,绿色环保。绿色环保。绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品及其制备方法
[0001]

[0002]本专利技术属于3D打印高分子材料改性
,特别涉及一种高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品及其制备方法。
[0003]
技术介绍

[0004]近年来,3D打印成为了材料成型技术的研究热点之一。它是一种以数字模拟为基础,采用粉末金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的快速成型技术。3D打印技术起源于麻省理工学院,是基于离散/堆积成型原理,通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,它突破了传统的加工模式,被称之为“第三次工业革命”的代表性技术。与传统的材料加工相比,3D打印具有独特的优势:高效、节省材料、为设计者提供无限的设计空间等。
[0005]熔融沉积成型(FDM)是一种将热塑性丝状材料加热熔融成型的3D打印技术。其原理是将丝状材料挤入喷头内加热至熔点以上,按照设定好的分层及成型路径,在控制系统驱动下,将材料逐层堆积成与模型形状一致的实体的过程。FDM技术,机械结构简单,制造成本、维护成本和材料成本均相对较低,在个性化产品定制、产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:第一步:用真空干燥箱对初始线材进行充分干燥,干燥温度为40

70℃,干燥时间为12

24h,将充分干燥过的初始L/D聚乳酸3D打印线材通过熔融沉积成型3D打印机打印成初始L/D聚乳酸3D打印零件;第二步:用真空干燥箱对初始L/D 3D打印零件进行充分干燥,干燥温度为40

70℃,干燥时间为12

24h,将充分干燥过的初始L/D聚乳酸3D打印零件放在鼓风烘箱里经过后续热处理,即得到高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品。2.根据权利要求1所述高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品的制备方法,其特征在于,所述初始L/D 聚乳酸3D打印线材由如下步骤制得:第一步: 按1:1的质量份数配比,分别称取左旋聚乳酸PLLA粉末1份,右旋聚乳酸PDLA粉末1份,并在球磨机械搅拌作用下,以200rpm,初步搅拌混合20分钟,得到L/D聚乳酸粉末混合物;第二步:将上述L/D粉末混合物置于真空干燥箱中进行充分干燥,真空干燥箱的温度为40

70℃,干燥时间为12

24小时;取出后,加入同向/异向双螺杆挤出机中加热至225℃

235℃,以50

100rpm,充分混合1

5分钟至均匀,得到L/D聚乳酸熔融混合物;第三步:将上述L/D聚乳酸熔融混合物置于真空干燥箱中进行充分干燥,真空干燥箱的温度为40

70℃,干燥时间为12

24小时;取出后,加入线材挤出机中熔融挤出拉丝成型,线材挤出机为单螺杆挤出机、同向/异向双螺杆挤出机或多螺杆线材挤出机,腔内温度为225℃

235℃,螺杆转速为10

35rpm;并经冷却定型、牵引,得到初始L/D聚乳酸3D打印线材;所述冷却定型为空气冷却,空气温度控制在0

100℃。3.根据权利要求1所述高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品的制备方法,其特征在于:所述熔融沉积成型3D打印机采用配有喷嘴、加热器、冷却风扇和可以三维移动的打印平台即热床,以及具有可控制喷嘴、热床、舱体温度的温控系统的FDM熔融沉积成型3D打印机,所述熔融沉积成型3D打印机型号为Creatbot/科瑞特F430型3D打印机;所述打印平台温度达110℃;所述具有可控制喷嘴、热床、舱体温度的温控系统采用电加热,控制器命令加热棒将舱内温度从室温逐渐加热到设定温度,在打印过程中,通过温度传感器反馈到控制器来保持舱内温度的恒定。4.根据权利要求1所述高耐热和耐水解3D打印立构聚乳酸产品的制备方法,其特征在于:所述第一步具体的打印过程如下:步骤1,熔融沉积成型3D打印机打印操作启动后,3D打印机根据接收到的命令自动加载设置的打印头;步骤2,打印头在...

【专利技术属性】
技术研发人员:李蔚杨静杨一奇徐荷澜侯秀良
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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